Білірубін - анатомія, функції, скарги
Білірубін та його роль в організмі людини
Білірубін виробляється шляхом фізіологічного розщеплення пігменту крові гемоглобіну в організмі. Численні різні процеси виробляють білірубін, який виводиться організмом. Конкретні лабораторні дослідження, в яких визначається рівень білірубіну в сироватці крові, можуть бути використані для отримання точних тверджень про певні захворювання.
Показниками для визначення рівня білірубіну є діагностика та моніторинг прогресування жовтяниці (жовтяниці). Як визначається білірубін, які захворювання пов’язані із значенням і чому білірубін особливо важливий у новонароджених, дізнайтеся в наступних рядках.
Що таке білірубін?
Білірубін виробляється розщепленням гемоглобіну в ретикуло-гістіоцитарній системі. Гемоглобін - це червоний пігмент у нашій крові. Ферментативне розщеплення гемоглобіну утворює барвник гем і глобін. Гем розщеплюється окисно гемоксигеназою, а потім відщеплюється залізо. Це утворює так званий білівердин та ендогенний чадний газ. На наступному етапі білірубін виробляється білівердинредуктазою.
80-90% білірубіну в організмі виробляється розщепленням гемоглобіну в старих еритроцитах. Решта 10% надходять з інших порфіринів (наприклад, цитохромів) та з неефективного еритропоезу (це розуміється як утворення еритроцитів). Неефективний еритропоез виникає, наприклад, при розладі синтезу днк (дефіцит вітаміну b12) або при порушеннях синтезу глобіну (таласемія) при надмірному синтезі порфірину de novo. У згаданих випадках частка 10% може швидко зростати і спричиняти при передпечінковій жовтяниці.
Майже весь позапечінковий білірубін зв’язаний з альбуміном, оскільки він погано розчиняється у воді. Продукт розпаду досягає гепатоцитів (клітин печінки), де знову відщеплюється альбуміном. При важкій гіпербілірубінемії новонароджених, дефіциті альбуміну, використання спеціальних препаратів, що пригнічують зв’язування альбуміну або ацидоз, значно збільшує ризик інтоксикації.
Освіта та поява
Як створюється білірубін і яку функцію він виконує в організмі?
Утворення білірубіну відбувається переважно в печінці. Цей процес також відомий як внутрішньопечінковий метаболізм білірубіну. Основний принцип полягає у глюкуронізації та виведенні продукту деградації в жовчні протоки.
Хвороби печінки можуть призвести до жовтяниці
Цей процес можна розбити на три етапи. До того, як білірубін всмоктується в гепатоцити, говорять про некон'югований (непрямий) білірубін. Якщо він витікає з гепатоцитів, це кон’югований (прямий) білірубін.
Крок 1 і 2
На початку білірубін всмоктується в гепатоцити після відщеплення від альбуміну. Це активний багатоступеневий процес за допомогою декількох неспецифічних зв'язуючих білків. Другий крок - глюкуронізація.
Тут білірубін усередині клітини етерифікується UDP-глюкуроновою кислотою до моноглюконориду білірубіну. В результаті утворюються так званий білірубін диглюкоронід та нестерифікований білірубін (далі етерифікується). Моноглюконорид білірубіну та диглюкоронід білірубіну вже значно розчинніші у воді, ніж вихідний продукт білірубін.
Завершальним етапом є виведення з гепатоцитів у внутрішньопечінкові жовчні протоки. Виведення диглюкороніду білірубіну, як і поглинання білірубіну в гепатоцитах, є активним процесом, а також кроком, що визначає швидкість метаболізму білірубіну.
При багатьох захворюваннях печінки, а також при прийомі численних ліків, цей крок точно порушується. Кон'югований білірубін разом із жовчними солями, які необхідні для перетравлення харчових жирів, складають основний компонент жовчі.
виведення
Після виведення з жовчним міхуром або в тонку кишку білірубін диглюкоронід відновлюється до уробіліногену бактеріями в тонкому кишечнику і частково реабсорбується в кров (це називається ентерогепатичним кровообігом).
Уробіліноген також виводиться з сечею в невеликих кількостях. Однак більша частина уробіліногену розщеплюється на стеркобіліноген. Стеркобілін утворюється шляхом подальшого окислення. Обидва продукти розпаду відповідають за колір стільця.
Визначаючи білірубін за допомогою різних лабораторних методів, можна розрізнити різні типи жовтяниці. Слід розрізняти так звану передпечінкову жовтяницю, внутрішньопечінкову жовтяницю та постгепатичну жовтяницю.
Значення, визначення та тест
Методи визначення, контрольні значення та діагностичні значення
Як уже зазначалося, концентрація білірубіну в сироватці дуже важлива для діагностики та подальшого спостереження за жовтяницею (жовтяниця).
Критерій діагностичної класифікації стосується концентрації загального білірубіну та прямого кон'югованого білірубіну в сироватці крові. При передпечінковій жовтяниці білірубін у сироватці крові становить менше 20%. Якщо, з іншого боку, є внутрішньопечінкова або постпечінкова жовтяниця, значення білірубіну в сироватці крові зазвичай перевищує 50%.
Референтні значення білірубіну сильно залежать від віку. У новонароджених еталонне значення найчастіше змінюється в перші дні життя. Нормальне значення протягом перших 24 годин становить 4 мг/дл, між 24 і 48 годинами 9 мг/дл і до 5-го дня життя 13,5 мг/дл. У дітей та дорослих значення білірубіну не повинно перевищувати 1,1 мг/дл. Прямий білірубін та уробіліноген у сечі неможливо виявити у здорових людей.
Типові захворювання
Типовими та загальними захворюваннями, пов'язаними з білірубіном, є:
- передпечінкова жовтяниця
- внутрішньопечінкова жовтяниця
- постпечінкова жовтяниця
- Гіпербілірубінемія
Жовтяниця та причини
Жовтяниця може бути спричинена гемолізом (передпечінковий), пошкодженням клітин печінки (внутрішньопечінковий) або жовчною непрохідністю (постпечінкова). Під час гемолізу виділений гемоглобін зв’язується з гаптоглобіном.
З цієї причини знижений рівень гаптоглобіну може бути надійним показником гемолізу. Оскільки продукт розпаду кон’югується лише в гепатоцитах, прямий (некон’югований) білірубін в основному міститься в сироватці допечінкової жовтяниці. Це дозволяє визначити, в чому полягає проблема жовтяниці.
Постпечінкова жовтяниця, яка в основному спричинена непрохідністю жовчовивідних шляхів, часто призводить до дуже світлого стільця у пацієнтів. Це логічний наслідок того, що прямий (кон’югований) білірубін більше не потрапляє в травний тракт, а реабсорбується.
Відсутність стеркобіліногену робить стілець світлим, а розсмоктуваний білірубін - сечею темну.
Методи виявлення
- Фотометричне визначення білірубіну: (прямий) білірубін, зв’язаний з глюкуроновою кислотою, розщеплюється за допомогою діазотованої сульфанілової кислоти. Це створює азопігмент, який вимірюється фотометрично в лужному середовищі. Непрямий білірубін зв’язується з альбуміном у сироватці крові і може виділятися лише розчином кофеїну. Потім він також може прореагувати із сульфаніловою кислотою, і таким чином можна визначити загальний білірубін. Непрямий білірубін також можна розрахувати, віднявши пряме значення білірубіну від загального значення білірубіну.
- Білірубінометр: цей метод виявлення в основному застосовується у новонароджених. Прямий білірубін можна виміряти фотометрично в капілярній плазмі новонародженого. Фізіологічно у дітей, що вони мають високий рівень білірубіну.
Підформи
Три різні форми жовтяниці
На передпечінкова жовтяниця є типовим симптомом, високим рівнем білірубіну в сироватці крові, спричиненим сильно підвищеним розщепленням гемоглобіну при недостатній глюкуронізації. Однак цей стан досягається лише при перевищенні здатності печінки до глюкоронізації.
Зазвичай ця потужність використовується лише до 25%. Перевищення цієї здатності до глюкоронізації в основному спричинене вираженим неефективним еритропоезом, вираженою корпускулярною та екстракорпускулярною гемолітичною анемією (наприклад, після інфузійного переливання) або розсмоктуванням великих гематом та внутрішньочеревної маси крові.
Внутрішньопечінкова жовтяниця може розвинутися внаслідок порушення метаболізму продукту деградації та/або внаслідок внутрішньопечінкового холестазу. Ця жовтяниця може бути викликана обмеженим поглинанням білірубіну в гепатоцитах, порушенням кон'югації або порушенням екскреції біглюкороніду білірубіну.
Остання відома форма жовтяниці називається постпечінкова жовтяниця призначений. У більшості випадків позапечінковий холестаз є причиною жовтяниці. Цей тип холестазу можна виявити при холецистидах, каменях у жовчному міхурі, карциномах жовчного міхура, інших пухлинах жовчного міхура та жовчовивідних шляхів, карциномах підшлункової залози, а також при інших перешкодах потоку.
На додаток до білірубіну, лужна фосфатаза також значно підвищена при постпечінковій жовтяниці. Уробіліноген у сечі знижений. Якщо пухлина має лише часткову масу (наприклад, метастази в печінку), білірубін може бути нормальним. Тут концентрація лужної фосфатази відображає ступінь перешкоди.
Типові симптоми, що супроводжують постпечінкову жовтяницю
- Свербіж (слід стежити за подряпинами у пацієнта)
- Ксантома та ксантелазма (лише якщо, крім виведення білірубіну, порушується також виведення жовчних кислот та холестерину)
Внутрішньопечінкова жовтяниця
Як уже зазначалося, внутрішньопечінкова жовтяниця знаходиться в проміжному положенні між до- та постпечінковою жовтяницею. Точна диференціація від постгепатичної жовтяниці часто неможлива. Жовтяниця викликається порушенням метаболізму білірубіну та/або внутрішньопечінковим холестазом.
Внутрішньопечінкова жовтяниця з підвищеним непрямим (некон’югованим) білірубіном часто є вродженим рідкісним захворюванням, таким як синдром Жильбера, хвороба Меуленграхта або синдром Криглера-Ниджара. Тут порушується процес всмоктування та глюкуронізації білірубіну в гепатоцитах.
Однак усі вони мають спільну підвищену концентрацію прямого (кон’югованого) білірубіну. Вірусний гепатит завдає великої шкоди гепатоцитам і підвищує рівень білірубіну, лужної фосфатази, аланінамінотрансферази (старі) та аспартатамінотрансферази (ASAT).
Залежно від того, на якому етапі метаболізму білірубіну порушується, виникають інші клінічні картини. Якщо це вроджене, рідкісне порушення обміну речовин, таке як синдром Гілберта, перший крок, поглинання продукту розпаду в гепатоцити, порушується. Це збільшує непрямий білірубін. При інших рідкісних спадкових метаболічних порушеннях лише останній етап, виведення з гепатоцитів, часто є дефектним. Тут підвищений прямий білірубін.
Обструкція жовчовивідних шляхів може також виникати внутрішньопечінково. Це може бути викликано цирозом, раком печінки або інфекціями. Це може закупорити каналікули та збільшити прямий білірубін у сироватці крові. Подібним чином багато ліків можуть призвести до так званої гіпербілірубінемії, пов’язаної з наркотиками.
Ця індукована ліками гіпербілірубінемія зараховується до внутрішньопечінкових холестазів. Інфекції жовчних проток, наприклад ентерококами, кишковою паличкою або сальмонелланом, а також ряд рідкісних вроджених порушень виведення білірубіну, таких як синдром Дубіна-Джонсона, також можуть збільшити концентрацію прямого білірубіну в сироватці крові.
Гіпербілірубінемія
Гіпербілірубінемія у новонародженого
У гіршому випадку гіпербілірубінемія у новонароджених може перерости в небезпечну ядерну жовтяницю. Ця гіпербілірубінемія у новонароджених є фізіологічною, оскільки після народження відбувається сильний постнатальний розпад еритроцитів, а здатність печінки до глюкоронізації ще не здатна належним чином переробити отримані кількості продукту розпаду.
Непрямий (некон'югований) білірубін різко зростає за рахунок так званого імунного гемолізу. Імунний гемоліз в основному спричинений резус-несумісністю дитини та матері або наявним сепсисом.
Якщо концентрація білірубіну в сироватці підвищується до понад 20 мг/дл, існує реальний ризик серцевої жовтяниці. Зокрема, у незрілих новонароджених із супутньою гіпоальбумінемією підвищений ризик розвитку серцевинної жовтяниці. Але що саме відбувається із серцевою жовтяницею? Ліпофільний білірубін вже не лише зв’язаний з альбуміном, але також приєднується до спеціальних білків у ядрах стовбура мозку. Це накопичення призводить до незворотних неврологічних пошкоджень у новонародженого.
Пізніше в житті активний гематоенцефалічний бар’єр запобігає цій інтоксикації білірубіном. У немовлят цей гематоенцефалічний бар’єр розвинений не повністю. Відповідну терапію можна розпочати вчасно, уважно контролюючи рівень білірубіну у новонароджених. У більшості випадків проводиться фототерапія. У дуже важких випадках має бути здійснено обмінне переливання, щоб запобігти постійним пошкодженням.
Часті запитання та відповіді
Тут ви знайдете відповіді на поширені запитання про білірубін.
Що таке білірубін?
Білірубін виробляється шляхом фізіологічного розщеплення пігменту крові гемоглобіну в організмі. Гем і глобін барвника отримують шляхом ферментативного розщеплення. Через численні процеси гем спочатку стає білірубіном і, нарешті, стеркобіліном, який виводиться через кишечник.
Які типи жовтяниці існують?
Розрізняють допечінкову, внутрішньопечінкову та постпечінкову жовтяницю. Допечінкова жовтяниця є результатом сильно посиленого розпаду гемоглобіну при недостатній глюкуронізації. Внутрішньопечінкова жовтяниця завжди базується на порушеному обміні білірубіну та/або внутрішньопечінковому холестазі. Позапечінкові холестази, такі як камені в жовчному міхурі, карциноми жовчного міхура або інші перешкоди дренажу, викликають накопичення білірубіну.
Що таке основна жовтяниця?
Ліпофільний білірубін вже не тільки зв’язаний з альбуміном, але і приєднується до спеціальних білків у ядрах стовбура мозку. Це накопичення призводить до незворотних неврологічних пошкоджень у новонародженого. Ця форма жовтяниці зустрічається переважно у новонароджених, оскільки вони ще не мають інтактного гематоенцефалічного бар’єру.