Транспортери жовчної кислоти, функціонування, регуляція та супутні патології - Revue Médicale
резюме
Транспортери жовчної солі: місце, функціонування та регулювання
Транспортери синусоїдальної мембрани гепатоцитів
Існує два типи транспортерів залежно від того, залежать вони від Na +/K АТФ-ази + .
Na + -залежні транспортні системи дозволяють захоплювати більшу частину таурохолату, але менше половини некон'югованого холату. Його головним представником у людини є NTCP ("Na + -таурохолатний котранспортуючий поліпептид"), ген якого знаходиться в 14-й хромосомі.
Транспорт жовчних солей, незалежних від Na +/K + АТФази, головним чином приписується білкам, які називаються OATP («органічні аніонні транспортні поліпептиди»). У людини виявлено чотирьох представників цього сімейства білків. Це OATP-A, -B, -C та OATP-8. Експресія OATP-A в печінці низька, його роль у транспорті
солей жовчі, ймовірно, граничний. OATP-B не транспортує жовчні солі. OATP-C, який також називають LST-1 ("печінково-специфічний транспортер"), є основним ненатрієзалежним вектором жовчних солей. Він також містить некон'югований білірубін, кон'юговані стероїди, ейкозаноїди, гормони щитовидної залози та багато ліків. 3 Його поліморфізм, схоже, відіграє важливу роль у сприйнятливості до певних наркотиків.
На рівні базово-латеральної мембрани гепатоциту є також кілька експортних АТФаз для жовчних солей, що належать до сімейства MRP (“білки, пов’язані з мультирезистентністю”). У людини чотири з них були охарактеризовані в печінці (MRP-1, -2, -3 та -6).
Транспорт всередину гепатоциту
У цитозолі жовчні солі зв'язуються з низкою транспортних білків, таких як 3a-HSD ("3a-гідроксистероїддегідрогеназа"), глутатіон S-трансферази та
L-FABP («білок, що зв’язує жирні кислоти печінки»). Цитозольний транспорт - це дуже швидкий процес, який триває кілька секунд. 4 Жодної хвороби, пов’язаної з жодним із цих білків, ще не виявлено.
Канальцеві мембранні транспортери
Каналікулярна секреція жовчних солей - процес, який залежить від АТФ. BSEP ("насос для експорту жовчної солі") є основним насосом для експорту солей жовчі. Це виражається в канальцевих мікроворсинках і в підканальних пухирцях, які, ймовірно, представляють швидко мобілізується запас. Прогресуючий сімейний внутрішньопечінковий холестаз типу 2 (PFIC2) пов’язаний з мутаціями гена BSEP. 5 Згідно з експериментальними даними на тваринах, BSEP також є мішенню певних препаратів (циклоспорин, рифампіцин, глібенкламід), які пригнічують його функцію. 6
MRP2 транспортує двовалентні солі жовчі, такі як таурохолат та сульфатований гліколітохолат, а також двовалентні кон'югати з глутатіоном, глюкуронатом та сульфатом. MRP2 також відповідає за виведення кон'югованого білірубіну. Мутації в його гені відповідальні за синдром Дубіна-Джонсона. 7
Білок MDR1 («мультирезистентність 1») є основним транспортером катіонів на рівні каналулярної мембрани. Більшість препаратів є субстратом. Генетичний поліморфізм цього транспортера також може зіграти свою роль у холестазі, викликаному певними препаратами.
Фліппаза MDR3 забезпечує виведення фосфатидилхоліну в жовчний канал, фосфоліпіди зменшують токсичність жовчних солей для жовчного епітелію. Мутації гена, що кодує MDR3, відповідальні за PFIC3. 8
АТФаза FIC1, що експресується в печінці, а також в кишечнику, підшлунковій залозі, сечовому міхурі та передміхуровій залозі, ймовірно, є транспортером амінофосфоліпідів. Мутації гена викликають PFIC1 та доброякісний рецидивуючий внутрішньопечінковий холестаз (BRIC). 9 Точна роль цього білка у патогенезі захворювання невідома.
Носії жовчних солей у холангіоцитах та ентероцитах
Існує певна ступінь реабсорбції холангіоцитів некон’югованих одновалентних солей жовчі, що дифузуються або пасивно, або через білок ASBT ("Апікальний натрієзалежний транспортер жовчної солі"). Білок MRP3 також присутній в холангіоцитах людини і може відігравати роль в базолатеральному експорті жовчних солей. 11
Ефективна реабсорбція жовчних солей ентероцитами в тонкому кишечнику та їх транспортування в портальну циркуляцію є вирішальним етапом у ентерогепатичній циркуляції. У тодкій кишці солі жовчі реабсорбуються переважно транспортерами, що не залежать від натрієвого насоса. У щурів транспортер OATP3 експресується в апікальній мембрані кишкових ентероцитів. Член OATP-сімейства OATP-A був виявлений методом ПЛР в ентероцитах клубової кишки людини. 2
Абсорбція з клубової кишки залежить від високоспецифічних, натрієзалежних транспортерів. Білок ASBT, який також називають ISBT ("Ілеальний натрієзалежний транспортер жовчної солі") експресується в ентероцитах клубової кишки. Мутації в його гені відповідальні за первинну мальабсорбцію жовчних кислот. 12
Мало відомо про експорт солей жовчі через базальну мембрану ентероцитів. Може брати участь білок MRP3, експресований в ентероцитах клубової кишки. 13
Регуляція транспортування жовчної солі
Регуляція транспортування жовчної солі є складною і починає описуватися у щурів. Він включає механізми транскрипції, опосередковані рецепторами ядерних гормонів та іншими факторами транскрипції, а також механізми пост-транскрипції.
Серед транскрипційних механізмів можна згадати про зв'язування жовчних солей з рецептором ядерного гормону FXR ("рецептор фарнезоїда"), який сам по собі обов'язково пов'язаний з RXR ("рецептор ретиноїду X"). Цей комплекс індукує транскрипцію BSEP 14 та MDR-3 15 на рівні гепатоцитів. Існує також регулювання експресії певних переносників, зокрема NTCP, жовчними кислотами, що також включає FXR та репресор транскрипції (SHP-1). 1
Генетичні форми холестазу
Прогресуючий сімейний внутрішньопечінковий холестаз 1 (PFIC1)
Ця форма хронічного холестазу була вперше описана в сім'ї амішів, сім'ї Байлерів, сім членів якої мали однакові симптоми. Генетичний дефект знаходиться на рівні хромосоми 18, точніше на рівні гена, що кодує FIC1. 9
PFIC 1 характеризується спочатку періодичною жовтяницею, потім постійною жовтяницею та сильним свербінням. Ознаки портальної гіпертензії часто відсутні або дуже пізно. Природним перебігом є смерть від печінково-клітинної недостатності в перше десятиліття, рідко в підлітковому віці. Водяниста діарея часто асоціюється з епізодами панкреатиту. Описані випадки глухоти. 16
Лабораторні дослідження показують збільшення солей жовчі в сироватці крові, тоді як концентрація жовчних кислот у жовчі низька. Лужна фосфатаза висока, гамма-глутамілтранспептидаза (g-GT) і рівень холестерину в сироватці нормальні.
Гістологія печінки протягом перших кількох місяців виявляє канальцевий холестаз та непомітний часточковий та портальний фіброз. Протягом декількох років фіброз прогресує до цирозу. 17
Доброякісний рецидивуючий внутрішньопечінковий холестаз (BRIC)
Це захворювання підлітків або дорослих, що проявляється повторюваними епізодами холестазу, що тривають від декількох днів до декількох місяців. Клінічно спостерігається свербіж і жовтяниця, біологічно підвищені показники холестазу, а також збільшення солей жовчної солі.
Холестаз не залишає наслідків у печінковій паренхімі.
Мутації гена FIC1, як правило, мають тип "міссенс". Білок, ймовірно, експресується і демонструє знижену активність, на відміну від PFIC1, коли він відсутній або не функціонує. 9
Прогресуючий сімейний внутрішньопечінковий холестаз 2 (PFIC2)
Фенотип цієї форми сімейного холестазу дуже близький до фенотипу PFIC1. У пацієнтів також спостерігається свербіж та жовтяниця, що на відміну від постійного PFIC1 є з самого початку. Початок гепатоцелюлярної недостатності швидкий. 18
Лабораторні дослідження показують підвищений АТ, нормальний g-GT та підвищений вміст жовчних солей у сироватці крові. Гістологічне залучення подібне до того, що спостерігається у PFIC1.
Генетичний дефект був локалізований на рівні хромосоми 2, ген, про який йде мова, кодує білок BSEP, який є основним білком для експорту жовчних солей на рівні канальцевої мембрани гепатоциту. Описано кілька мутацій, багато з яких призводять до того, що білок не експресується на поверхні гепатоцитів. 19
Наслідком цього є зменшена канальцева екскреція жовчних солей, які накопичуються в гепатоциті і надають там свою токсичність.
Прогресуючий сімейний внутрішньопечінковий холестаз 3 (PFIC3)
Захворювання починається пізніше порівняно з іншими формами PFIC. Характеризується помірним свербінням і жовтяницею різного ступеня вираженості. Ризик розвитку портальної гіпертензії вищий. Прогресування до гепатоцелюлярної недостатності відбувається пізніше, ніж при низькому рівні GGT PFIC.
На відміну від інших форм PFIC, g-GT підвищений, тоді як жовчні кислоти в сироватці крові лише помірно підвищені. Виділення первинних солей жовчі не впливає, їх концентрація в жовчі є нормальною. Концентрація фосфоліпідів жовчі низька.
Гістологія в перші місяці життя показує портальний фіброз, велику неодуктулярну проліферацію та запальний інфільтрат. Залучення прогресує до типової картини біліарного цирозу.
Щонайменше у третині випадків PFIC на
g-GT, генетичний дефект знаходиться в гені MDR3, що кодує транспортний глікопротеїн фосфоліпіду фосфатидилхоліну. 20 Фосфоліпіди захищають епітелій жовчного дерева від миючого впливу жовчних солей у високій концентрації.
Індукований цитокінами холестаз
Це може бути різної етіології та виникати в контексті печінкових або позапечінкових інфекцій, алкогольних або наркотичних пошкоджень печінки, деяких пухлин та післяопераційно. Спільним знаменником є вироблення запальних цитокінів (TNF-a, IL-1b, IL-6 та IL-8) переважно клітиною Купфера, але також гепатоцитами та холангіоцитами. Виробництво цитокінів індукується такими ендотоксинами, як LPS, який отримують із зовнішньої мембрани грамнегативних бактерій. Це виникає внаслідок позапечінкових інфекційних вогнищ або посиленої транслокації кишкових бактерій, що спостерігається, наприклад, при алкогольних захворюваннях, прийомі НПЗЗ, хронічному гепатиті С або у разі загального парентерального харчування.
Токсичний токсичний шок (TSST-1) та ішемія печінки також є важливими стимулами експресії цитокінів. Нарешті, рівень TNF-a та IL-6 підвищений у пацієнтів із хронічними гепатитами B та C. 20.21
LPS та різні запальні цитокіни, здається, діють на рівні транскрипції, змінюючи експресію декількох транспортерів гепатоцитів, викликаючи таким чином холестаз. 22.23
Холестаз вагітності
Холестаз вагітності - це оборотний холестаз, який зазвичай виникає в третьому триместрі і проходить після пологів. Основним клінічним проявом є свербіж, який у 10% випадків може бути вже у першому триместрі та 25% випадків у другому триместрі. Свербіж найчастіше починається на долонях рук або підошвах, а згодом поширюється на нижні кінцівки та живіт. Нічне переважання часто призводить до значного дискомфорту. Помірна жовтяниця зазвичай з’являється протягом чотирьох тижнів від початку жовтяниці у 20% випадків і іноді може бути пов’язана зі стеатореєю та мальабсорбцією жиророзчинних вітамінів.
З біологічної точки зору симптоми пов'язані зі збільшенням значень трансаміназ в середньому в два-три рази більше норми і до двадцяти разів за норму, збільшенням лужної фосфатази до чотирьох разів за нормою, збільшенням сироватки крові жовчні кислоти та збільшення загального та кон’югованого білірубіну. Значення G-GT зазвичай є нормальними або незначно підвищеними.
Симптоми та лабораторні відхилення зникають спонтанно через один-два тижні після пологів. Окрім незручностей, які можуть спричинити свербіж та жовтяниця, холестаз вагітності не має серйозних ускладнень для матері, зазвичай немає пошкодження печінки. Однак існує підвищений ризик передчасних пологів, навколоплідних вод меконію та більшої перинатальної смертності, причина яких в даний час невідома. Холестаз вагітності повторюється у 60-70% наступних вагітностей.
В даний час прийняте ставлення - це ретельне спостереження за плодом та ранні пологи, залежно від тяжкості симптомів (особливо свербежу) та терміну вагітності, на тридцяти восьми тижнях у середніх випадках та на тридцять шість тижнів для більш важких випадків.
Ця патологія зустрічається в Європі в 0,1-1,5% вагітностей з більшою частотою у скандинавських країнах та Латинській Америці (до 16% у чилійському населенні з піком 28% у субпопуляції арауканських індіанців). 24
Недавнє відкриття, що холестаз вагітності частіше траплявся у матерів пацієнтів з вродженими холестатичними синдромами, такими як PFIC 3 та BRIC, викликало підозру на генетичну дисфункцію транспортера жовчі.
Гетерозиготна мутація транспортера MDR3, як видається, схильна до холестазу вагітності. Транспортер MDR3 відповідає за транспорт фосфоліпідів у жовчних каналах, що дозволяє нейтралізувати токсичність миючого ефекту жовчних кислот. Наявність великої кількості гормонів естроген-гестагену під час вагітності, ймовірно, зменшує експресію MDR3, який розкладає гетерозиготний стан цих пацієнток і призводить до холестазу вагітності. 25.26
Випадки холестазу вагітності були описані в сім'ях пацієнтів з BRIC та PFIC 2, припускаючи, що мутації транспортерів FIC1 та BSEP у гетерозиготному стані можуть також становити схильність до холестазу вагітності, 27 але це потрібно підтвердити.