Обмен билирубина

В основе образования билирубина лежит разрушение железосодержащей части гемоглобина и других гемсодержащих белков и ферментов. Гем распадается до биливердина, который восстанавливается в билирубин.

Свободный билирубин токсичен, не растворяются в воде и циркулирует в крови в комплексе с альбуминами. Этот билирубин дает непрямую реакцию Ван ден Берга (после осаждения альбуминов спиртом), поэтому называется непрямым.

Непрямой билирубин, будучи связанным с альбуминами, не проходит через неповрежденные мембраны почечных клубочков и не фильтруется в мочу.

Выведение билирубина осуществляется с желчью через кишечник. Билирубин, связанный с альбуминами, доставляется кровью в печень. Билирубин легко проникает через мембраны гепатоцитов, альбумины остаются в кровотоке.

В гепатоцитах билирубин соединяется с глюкуроновой кислотой, превращаясь в билирубинмоно- и диглюкуронид («выпрямляется», прямой,связанный) .

Образованные билирубинглюкурониды нетоксичны, легко растворимы. Они направляются с желчью в кишечник для выведения из организма.

Из кишечника билирубин глюкурониды частично поступают в кровоток и, находясь в крови, представляют собой фракцию прямого билирубина, который дает прямую реакцию Ван ден Берга. Прямой билирубин в отличие от непрямого легко проникает через почечные фильтры и может выделяться с мочой.

В физиологических условиях сыворотка крови содержит при мерно 25 % прямого билирубина (связанного с глюкуроновой кислотой) и 75 % непрямого билирубина (альбумин-билирубина).

Таким образом, общий билирубин крови представляет собой суммарное количество непрямого и прямого билирубина.

У здоровых людей в сыворотке крови содержится билирубина 1,7-20,5 мкмоль/литр; прямого - 0,4-5,1 мкмоль/литр.

Обмен билирубина

Билирубин представляет собой конечный продукт распада гема. Основная часть (80-85%) билирубина образуется из гемоглобина и лишь небольшая часть - из других гемсодержащих белков, например цитохрома Р450. Образование билирубина происходит в клетках ретикулоэндотелиальной системы. Ежедневно образуется около 300 мг билирубина.

Преобразование гема в билирубин происходит с участием микросомального фермента гемоксигеназы, для работы которого требуются кислород и НАДФН. Расщепление порфиринового кольца происходит селективно в области метановой группы в положении а. Атом углерода, входящий в состав a-метанового мостика, окисляется до моноксида углерода, и вместо мостика образуются 2 двойные связи с молекулами кислорода, поступающими извне. Образующийся в результате этого линейный тетрапиррол по структуре является IX-aльфа-биливердином. Далее он преобразуется биливердинредуктазой, цитозольным ферментом, в IX-aльфа-билирубин. Линейный тетрапиррол такой структуры должен растворяться в воде, в то время как билирубин является жирорастворимым веществом. Растворимость в липидах определяется структурой IX-aльфа-билирубина - наличием 6 стабильных внутримолекулярных водородных связей . Эти связи можно разрушить спиртом в диазореакции (Ван ден Берга), в которой неконъюгированный (непрямой) билирубин превращается в конъюгированный (прямой). In vivo стабильные водородные связи разрушаются этерификацией с помощью глюкуроновой кислоты.

Около 20% циркулирующего билирубина образуется не из гема зрелых эритроцитов, а из других источников. Небольшое количество поступает из незрелых клеток селезёнки и костного мозга. При гемолизе это количество увеличивается. Остальной билирубин образуется в печени из гемсодержащих белков, например миоглобина, цитохромов, и из других неустановленных источников. Эта фракция увеличивается при пернициозной анемии, эритропоэтической уропорфирин и при синдроме Криглера-Найяра.

Транспорт и конъюгация билирубина в печени

Неконъюгированный билирубин в плазме прочно связан с альбумином. Только очень небольшая часть билирубина способна подвергаться диализу, однако под влиянием веществ, конкурирующих с билирубином за связывание с альбумином (например, жирных кислот или органических анионов), она может увеличиваться. Это имеет важное значение у новорождённых, у которых ряд лекарств (например, сульфаниламиды и салицилаты) может облегчать диффузию билирубина в головной мозг и таким образом способствовать развитию ядерной желтухи.

Печенью выделяются многие органические анионы, в том числе жирные кислоты, жёлчные кислоты и другие компоненты жёлчи, не относящиеся к жёлчным кислотам, такие как билирубин (несмотря на его прочную связь с альбумином). Исследования показали, что билирубин отделяется от альбумина в синусоидах, диффундирует через слой воды на поверхности гепатоцита |55]. Высказанные ранее предположения о наличии рецепторов альбумина не подтвердились. Перенос билирубина через плазматическую мембрану внутрь гепатоцита осуществляется с помощью транспортных белков, например транспортного белка органических анионов , и/или по механизму «флип-флоп» . Захват билирубина высокоэффективен благодаря его быстрому метаболизму в печени в реакции глюкуронидизации и выделению в жёлчь, а также вследствие наличия в цитозоле связывающих белков, таких как лигандины (глутатион-8-трансфераза).

Неконъюгированный билирубин представляет собой неполярное (жирорастворимое) вещество. В реакции конъюгации он превращается в полярное (водорастворимое вещество) и может благодаря этому выделяться в желчь. Эта реакция протекает с помощью микросомального фермента уридиндифосфатглюкуронилтрансферазы (УДФГТ), превращающего неконъюгированный билирубин в конъюгированный моно- и диглюкуронид билирубина. УДФГТ является одной из нескольких изоформ фермента, обеспечивающих конъюгацию эндогенных метаболитов, гормонов и нейротрансмиттеров.

Ген УДФГТ билирубина находится на 2-й паре хромосом. Структура гена сложная (рис. 12-4) . У всех изоформ УДФГТ постоянными компонентами являются экзоны 2-5 на 3"-конце ДНК гена. Для экспрессии гена необходимо вовлечение одного из нескольких первых экзонов. Так, для образования изоферментов билирубин-УДФГТ1*1 и 1*2 необходимо вовлечение соответственно экзонов 1А и ID. Изофермент 1*1 участвует в конъюгации практически всего билирубина, а изофермент 1*2 почти или вовсе не участвует в этом . Другие экзоны (IF и 1G) кодируют изоформы фенол-УДФГТ. Таким образом, выбор одной из последовательностей экзона 1 определяет субстратную специфичность и свойства ферментов.

Дальнейшая экспрессия УДФГТ 1*1 зависит также от промоторного участка на 5"-конце, связанного с каждым из первых экзонов |6|. Промоторный участок содержит последовательность ТАТАА.

Детали строения гена важны для понимания патогенеза неконъюгированной гипербилирубинемии (синдромы Жильбера и Криглера-Найяра; см. соответствующие разделы), когда в печени содержание ферментов, ответственных за конъюгацию, снижено или они отсутствуют.

Активность УДФГТ при печёночно-клеточной желтухе поддерживается на достаточном уровне, а при холестазе даже увеличивается. У новорождённых активность УДФГТ низкая.

У человека в жёлчи билирубин представлен в основном д и глюкуронидом. Превращение билирубина в моноглюкуронид, а также в диглюкуронид происходит в одной и той же микросомальной системе глюкуронилтрансферазы . При перегрузке билирубином, например при гемолизе, образуется преимущественно моноглюкуронид, а при уменьшении поступления билирубина или при индукции фермента возрастает содержание диглюкуронида.

Наиболее важное значение имеет конъюгация с глюкуроновой кислотой, однако небольшое количество билирубина конъюгируется с сульфатами, ксилозой и глюкозой; при холестазе эти процессы усиливаются .

В поздних стадиях холестатической или печёночно-клеточной желтухи, несмотря на высокое содержание в плазме, билирубин в моче не выявляется. Очевидно, причиной этого является образование билирубина типа III, моноконъюгированного, который ковалентно связан с альбумином . Он не фильтруется в клубочках и, следовательно, не появляется в моче. Это снижает практическую значимость проб, применяемых для определения содержания билирубина в моче.

Экскреция билирубина в канальцы происходит с помощью семейства АТФ-зависимых мультиспецифичных транспортных белков для органических анионов . Скорость транспорта билирубина из плазмы в жёлчь определяется этапом экскреции глюкуронида билирубина.

Жёлчные кислоты переносятся в жёлчь с помощью другого транспортного белка. Наличие разных механизмов транспорта билирубина и жёлчных кислот можно проиллюстрировать на примере синдрома Дубина-Джонсона, при котором нарушается экскреция конъюгированного билирубина, но сохраняется нормальная экскреция жёлчных кислот. Большая часть конъюгированного билирубина в жёлчи находится в смешанных мицеллах, содержащих холестерин, фосфолипиды и жёлчные кислоты. Значение аппарата Гольджи и микрофиламентов цитоскелета гепатоцитов для внутриклеточного транспорта конъюгированного билирубина пока не установлено.

Диглюкуронид билирубина, находящийся в жёлчи, водорастворим (полярная молекула), поэтому в тонкой кишке не всасывается. В толстой кишке конъюгированный билирубин подвергается гидролизу b-глюкуронидазами бактерий с образованием уробилиногенов. При бактериальном холангите часть диглюкуронида билирубина гидролизуется уже в жёлчных путях с последующей преципитацией билирубина. Этот процесс может иметь важное значение для образования билирубиновых жёлчных камней.

Уробилиноген, имея неполярную молекулу, хорошо всасывается в тонкой кишке и в минимальном количестве - в толстой. Небольшое количество уробилиногена, которое в норме всасывается, вновь экскретируется печенью и почками {энтерогепатическая циркуляция). При нарушении функции гепатоцитов печёночная реэкскреция уробилиногена нарушается и увеличивается почечная экскреция. Данный механизм объясняет уробилиногенурию при алкогольной болезни печени, при лихорадке, сердечной недостаточности, а также на ранних стадиях вирусного гепатита.

Распределение билирубина в тканях при желтухе

Циркулирующий билирубин, связанный с белком, с трудом проникает в тканевые жидкости с низким содержанием белка. Если количество белка в них увеличивается, желтуха становится более выраженной. Поэтому экссудаты обычно более желтушны, чем транссудаты.

Ксантохромия цереброспинальной жидкости более вероятна при менингите; классическим примером этому может служить болезнь Вейля (желтушный лептоспироз) с сочетанием желтухи и менингита.

У новорождённых может наблюдаться желтушное прокрашивание базальных ганглиев головного мозга (ядерная желтуха), обусловленное высоким уровнем неконъюгированного билирубина в крови, имеющего сродство к нервной ткани.

При желтухе содержание билирубинам цереброспинальной жидкости небольшое: одна десятая или одна сотая от уровня билирубина в сыворотке.

При выраженной желтухе внутриглазная жидкость может окрашиваться в жёлтый цвет, чем объясняется чрезвычайно редкий симптом - ксантопсия (больные видят окружающие предметы в жёлтом цвете).

При выраженной желтухе жёлчный пигмент появляется в моче, поте, семенной жидкости, молоке. Билирубин является нормальным компонентом синовиальной жидкости, может содержаться и в норме.

Цвет кожи парализованных и отёчных участков тела обычно не изменяется.

Билирубин легко связывается с эластической тканью. Она в большом количестве содержится в коже, склерах, стенке кровеносных сосудов, поэтому эти образования легко становятся желтушными. Этим же объясняется несоответствие выраженности желтухи и уровня билирубина в сыворотке в периоде выздоровления при гепатите и холестазе.

Факторы, определяющие выраженность желтухи

Даже при полной обструкции жёлчных путей выраженность желтухи может варьировать. Вслед за быстрым повышением уровень билирубина в сыворотке приблизительно через 3 нед начинает снижаться, даже если обструкция сохраняется. Выраженность желтухи зависит как от выработки жёлчного пигмента, так и от экскреторной функции почек. Скорость образования билирубина из гема может меняться; при этом возможно образование, помимо билирубина, и других продуктов, которые не вступают в диазореакцию. Билирубин, в основном неконъюгированный, может также выделяться из сыворотки слизистой оболочки кишечника.

При длительном холестазе кожа приобретает зеленоватый оттенок, вероятно вследствие отложения биливердина, не участвующего в диазореакции (Ван ден Берга), а возможно, и других пигментов.

Конъюгированный билирубин, способный растворяться в воде и проникать в жидкости тела, вызывает более выраженную желтуху, чем неконъюгированный. Внесосудистое пространство тела больше, чем внутрисосудистое. Поэтому печёночно-клеточная и холестатическая желтуха обычно более интенсивная, чем гемолитическая.

Классификация желтухи

Существует 4 механизма развития желтухи.

Во-первых, возможно повышение нагрузки билирубином на гепатоциты. Во-вторых, могут нарушаться захват и перенос билирубина в гепатоцит. В-третьих, может нарушаться процесс конъюгации. И наконец, может нарушаться экскреция билирубина в жёлчь через канальцевую мембрану либо развиваться обструкция более крупных жёлчных путей.

Выделяют 3 типа желтухи:

    надпечёночную,

    печёночную (печёночно-клеточную)

    подпечёночную, или холестатическую.

Эти типы желтухи, особенно печёночная и холестатическая, имеют во многом сходные проявления.

Надпечёночная желтуха. Уровень общего билирубина в сыворотке повышается, активность сывороточных трансаминаз и ЩФ сохраняется в пределах нормы. Билирубин представлен в основном неконъ­югированной фракцией. В моче билирубин не выявляется. Этот тип желтухи развивается при гемолизе и наследственных нарушениях обмена билирубина.

Печёночная (печёночно-клеточная) желтуха (см. главы 16 и 18) обычно развивается быстро и имеет оранжевый оттенок. Больных беспокоят выраженная слабость и утомляемость. Печёночная недоста­точность может быть выражена в разной степени. При лёгкой печёночной недостаточности можно выявить лишь незначительные нарушения психического статуса, более выраженная печёночная недостаточность сопровождается появлением «хлопающего» тремора, спутанности сознания и комы. Небольшая задержка жидкости может проявиться лишь увеличением массы тела, при значительной задержке жидкости появляются отёки и асцит. Вследствие нарушения синтеза печенью факторов свёртывания крови возможны кровоподтёки, как после венопункций, так и спонтанные. При биохимическом исследовании выявляют повышение активности сывороточных трансаминаз; при длительном течении заболевания возможно также снижение уровня альбумина в сыворотке.

Холестатическая желтуха (см. главу 13) развивается при нарушении поступления жёлчи в двенадцатиперстную кишку. Значительного нарушения состояния больного (помимо симптомов основного заболевания) не происходит, отмечается интенсивный зуд. Желтуха прогрессирует, в сыворотке повышаются уровень конъюгированного билирубина, активность печёночной фракции ЩФ, ГГТП, а также уровень общего холестерина и конъюгированных жёлчных кислот. Вследствие стеатореи уменьшается масса тела и нарушается всасывание витаминов А, Д, Е, К, а также кальция.

Диагностика желтухи

Большое значение в установлении диагноза при желтухе имеют тщательно собранный анамнез, клиническое и лабораторное обследование и биохимический и клинический анализ крови. Необходимо исследование кала, которое должно включать анализ на скрытую кровь. При исследовании мочи следует исключить повышение содержания билирубина и уробилиногена. Дополнительные методы исследования - ультразвуковое исследование (УЗИ), биопсию печени и холангиографию (эндоскопическую или чрескожную) - применяют по показаниям в зависимости от типа желтухи.

Билирубин относится к веществам участвующим в пигментном обмене организма. Образуется он из продуктов распада эритроцитов. Увеличение нормы билирубина в крови называется гипербилирубинемией и встречается при некоторых видах болезней, связанных с нарушением работы печени. Внешне у больного повышение содержание этого пигмента проявляется желтухой.

Откуда в крови появляется билирубин

Эритроциты, красные кровяные тельца живут в среднем около 4 месяцев, после чего в органах ретикулоэндотелиальной системы (больше всего в селезенке, меньше в печени и костном мозге) они разрушаются. За сутки распаду подвергается примерно 1% красных клеток крови. В процессе разложения высвобождается гемоглобин – белковый пигмент крови, который проходит дальнейший распад с образованием вердоглобина. От него отщепляется белок – глобин и железо, в результате получается биливердин, восстанавливающийся в билирубин – оранжевый пигмент, который и поступает в кровь. Реакции разложения эритроцитов освобождают примерно 300 мг билирубина. Таким образом, в крови появляется около 85% билирубина, 15% образуется при распаде других веществ, содержащих гемы (органические соединения в железом) – миоглобинов, цитохромов.

Стадии образования билирубина

После распада эритроцита билирубин проходит следующие этапы изменений:

  • Вначале он находится в свободном состоянии (свободный билирубин) и практически не растворим в воде (отсюда название – нерастворимый ), образует комплекс с белками и циркулирует в крови. Второе его название – «непрямой билирубин», потому что он не способен давать так называемую прямую реакцию Ван-ден-Берга. Этот вид билирубина обладает выраженной токсичностью для организма и не может выводиться почками.
  • Обезвреживается непрямой билирубин в печеночных клетках, связываясь с глюкуроновой кислотой (конъюгация), и образуя новую форму под названием билирубинглюкуронид. Этот вид билирубина уже способен хорошо растворяться (растворимый ), не обладает токсичными свойствами и способен выделяться с желчью в просвет кишечника. Дает прямую реакцию Ван-ден-Берга, поэтому называется «прямым» билирубином.
  • С желчью (экскреция) билирубин попадает в просвет кишечника, там происходит его восстановление в стеркобилиноген. Часть его трансформируется в стеркобелин и выводится с калом (от 50 до 300 мг). Именно этот пигмент окрашивает каловые массы в темный цвет. Основная часть стеркобилиногена всасывается в кровяное русло и попадает в почки, где переходит в уробилиноген, который изменяется в уробилин и выводится с мочой, окрашивая ее в специфический соломенный цвет. Количество уробилина, выделяемого почками составляет примерно 4 мг в стуки.

Непрямой билирубин постоянно переходит в прямую форму.

В крови содержится и оценивается билирубин двух видов:

  • непрямой (свободный, неконъюгированный, нерастворимый) – токсичный. Появляется сразу после распада эритроцитов. В норме его содержание не превышает 17 мкмоль/л;
  • прямой (связанный, конъюгированный, растворимый). Образуется в печение после соединения с глюкуроновой кислотой. Он уже нетоксичен и безвреден для организма. В норме содержится до 2,5 мкмоль/л;

Выделяют также общий билирубин. Норма содержания в крови около 20 мкмоль/л.

Разные патологические состояния могут вызывать повышение общего содержания билирубина – гипербилирубинемию, что сопровождается желтухой. В зависимости от причины болезненного процесса увеличение билирубина происходит за счет его прямой или непрямой фракций.

Важно: в тяжелых случаях цифры билирубина в несколько десятков раз превышают норму, что говорит о необходимости немедленного оказания помощи таким больным.

О проблеме повышения билирубина у грудничков рассказывает доктор:

С чем связаны нарушения пигментного обмена

Обмен пигментов может нарушаться по следующим причинам:

  • невозможность поступления свободной фракции билирубина из крови в клетки печени;
  • снижение перехода (коньюгации) свободного билирубина в билирубинглюкуронид;
  • уменьшение выделения прямого билирубина из печеночных клеток в желчь.

Любой вид нарушений обмена приводит к повышению билирубина в крови. У больных с этой проблемой появляется желтушное окрашивание кожи и склер глаза. В начале желтеет лицо, затем ладони рук, подошвы и вся остальная кожная поверхность. Интенсивность желтухи может зависеть от внешнего вида больных. У полных она менее заметна, а у людей худощавого телосложения проступает более явно.

Но не стоит называть любое изменение окраски кожи желтухой, так как причины изменения цвета кожи бывают разные, например, при употреблении в пищу продуктов с высоким содержанием каротина (морковь). Также, цвет кожи может измениться при болезнях, не связанных с проблемами пигментного обмена (патология щитовидной и поджелудочной железы). Отличительный признак в этом случае – нормальный цвет склер.

Обратите внимание: билирубин способен скапливаться в нервной системе, вызывать отравление (интоксикацию). Также в этом случае нарушается баланс соотношения прямого и непрямого билирубина.

Что значит «повышенный билирубин», чем вызывается это состояние

Какие процессы происходят в организме, почему нормальный обмен вдруг меняется?

Высокий билирубин возникает в случае:

  • Патологических процессов, приводящих к усиленному распаду эритроцитов (гемолизу) . Возникает надпеченочная желтуха , или гемолитическая. Этот вид нарушения могут вызвать разные типы малокровия (анемии), инфекционные заболевания, токсические поражения, группа наследственных желтух ( , Дабина-Джонса, Криглера-Найара, Ротора), прием антибиотиков, гормонов, противовоспалительных препаратов.

Печень не успевает «утилизировать» большие количества непрямого билирубина и переводить его в прямой. Избыточное количество непрямого билирубина скапливается в крови. Увеличивается содержание уробилина в моче, стеркобилина в кале.

  • Инфекционных воспалений печени (гепатитов), цирротических процессов, вызывающих повреждение клеток печени (гепатоцитов) . В этих случаях развивается печеночно-клеточная желтуха . В поврежденных клетках печени непрямой билирубин не переходит в прямой. Повышенная мембранная проницаемость гепатоцитов способствует выходу в кровь непрямого и прямого билирубина. Стеркобилин в кале уменьшается, поэтому цвет испрожнений становится светлым. Также в результате недостаточности фермента, превращающего непрямой билирубин в прямой наблюдается повышение общего билирубина в крови за счет непрямой фракции. В моче увеличивается содержание билирубина и уробилина.
  • Застойных явлений в желчных проходах , при нарушении нормального оттока вследствие закупорки протока камнями, опухолью, из-за отека при воспалении. Желчные сосуды при этом набухают, увеличивается их проницаемость, и прямой билирубин выходит прямо в кровь, возникает механическая желтуха .
  • Недостаточного поступления в организм цианокобаламина (витамина В12);
Надпеченочная желтуха Печеночно-клеточная желтуха Механическая желтуха
Общий билирубин Норма / Увеличен Увеличен Увеличен
Неконьюгированный билирубин Увеличен Норма / Увеличен Норма
Коньюгированный билирубин Норма Увеличен Увеличен
Уробилиноген Увеличен Норма / Увеличен Снижен / Отрицательный
Цвет мочи Оранжево-желтый Слабо окрашенна Тёмный (пенистая, цвет пива)
Цвет стула Тёмный Обесцвеченный Обесцвеченный
Щелочная фосфатаза Норма Увеличена Увеличен
АЛТ и АСТ Норма Увеличен Норма

Подробная классификация желтух приведена в видео-обзоре:

Особенности повышения билирубина у детей

В детском возрасте желтуха появляется чаще. Это связано с тем, что у младенца наблюдается большое количество эритроцитов. После родов гемолиз идет намного быстрее, чем до родов. Обезвреживающая функция печени еще несовершенна. У ребенка определяется высокий билирубин с внешними проявлениями окраски кожи в желтушный цвет.

У детей имеются некоторые особенности обмена билирубина. Возникновение конъюгационной желтухи, вызванной неполноценным связыванием свободной фракции билирубина, приводит к накоплению его в крови. Это состояние бывает у 80% новорожденных и называется физиологической желтухой. Проявляется она после 3-х суток с момента рождения и держится около 2 недель. Желтушность постепенно распространяется на лице, туловище, руках, ногах, слизистых рта, носоглотки и конъюнктиве глаз.

Уровень билирубина становится максимальным в конце первой недели и достигает значения от 140 мкмоль/л до 240 мкмоль/л. Желтуха чаще появляется у детей, родившихся с недоношенностью. Длительность ее в этом случае может затягиваться до 4-5 недель.

Если с рождения имеется недостаточность фермента глюкуронилтрансферазы, то у детей развивается редкая болезнь под названием врожденная негемолитическая гипербилирубинемия с ядерной желтухой . Цифры билирубина в крови могут достигать 200-800 мкмоль/л. Норма содержания билирубина у новорожденного составляет 51-60 мкмоль/л.

В некоторых случаях прослеживается генетическая связь недостаточности глюкуронилтрансферазы. Нарушается захват клетками печени свободного билирубина. Непрямой билирубин держится на уровне 80-140 мкмоль/л.

У детей старшего возраста значения билирубина увеличиваются на фоне приема антибиотиков, гормональных препаратов, сульфаниламидных лекарств, неспецифических инфекций, вызывающих и других болезней.

Что делать для снижения билирубина

В любом случае, при появлении признаков желтушного окрашивания кожи и склер необходимо немедленно обратиться к врачу.

Важно: нельзя заниматься самолечением и применять препараты и средства народной медицины до установления причины желтухи и увеличения билирубина, особенно у маленьких детей.

В случае обнаружения инфекционного гепатита, токсических поражения печени потребуется госпитализация и лечение введением детоксикационных растворов.

Больному нужно создать достаточный питьевой режим, применять диетическое питание, ограничение физических нагрузок.

Степаненко Владимир, хирург

Общие сведения

    80 - 85% билирубина образуется из гемоглобина, высвобождаемого при распаде эритроцитов, оставшиеся 15 - 20% являются результатом расщепления гемсодержащих белков, таких как миоглобин, цитохромы, каталазы. Ряд заболеваний оказывает влияние на один или несколько этапов обмена пигментов: продукция, потребление, хранение, метаболизм и экскреция билирубина. В зависимости от заболевания связанный (прямой) или несвязанный (непрямой) билирубин, или они оба приводят к гипербилирубинемии (повышение билирубина в крови).
    Гипербилирубинемию можно классифицировать следующим образом:
    . Надпеченочная гипербилирубинемия - заболевания внепеченочного происхождения, при которых преобладает повышение содержания свободного (непрямого) билирубина, включая корпускулярные гемолитические анемии (например, талассемия, серповидноклеточная анемия); экстракорпускуклярные гемолитические анемии (например, реакция на переливание несовместимой по групповой принадлежности ABO и резусфактору крови); желтуха новорожденных и гемолитические заболевания новорожденных
    . Печеночная гипербилирубинемия - заболевания печени с преимущественным повышением связанного (прямого) билирубина, включая острый и хронический вирусный гепатит, цирроз печени и гепатоцеллюлярная карцинома
    . Постпеченочная гипербилирубинемия - заболевания постпеченочного происхождения с преимущественным повышением содержания связанного (прямого) билирубина, включая внепеченочный холестаз и отторжение печени после пересадки.
    К хроническим врожденным гипербирирубинемиям относятся повышение содержания свободного (непрямого) билирубина при синдроме Криглера-Найяра и синдроме Гилберта, а также повышение содержания связанного (прямого) билирубина при синдроме Дубин-Джонсона и синдроме Ротора. Дифференциальная диагностика между хроническими врожденными гипербилирубинемиями и приобретенными гиперебилирубинемиями осуществляется посредством определения общего билирубина (прямой и непрямой) и прямого билирубина и исследования активности печеночных ферментов, в первую очередь АЛТ, ЩФ, ГГТ.

Показания к исследованию

    Диагностика обструктивных заболеваний желчных путей
    . Диагностика гемолитических анемий
    . Дифференциальная диагностика желтух

Подготовка к исследованию

    Специальной подготовки не требуется.

Факторы, влияющие на результат исследования

    Гемолиз, хилёз
    Повышают результат исследования:
    . Приём некоторых лекарственных препаратов (аминосалициловая кислота, леводопа, холестатические препараты)
    Понижают результат исследования:
    . Воздействие ультрафиолетовых или солнечных лучей на пробу крови
    . Приём некоторых лекарственных препаратов (аминофеназон)

Интерпретация результатов исследования

    Единицы измерения

    Билирубин общий, Билирубин прямой, Билирубин непрямой (свободный): мкмоль/л.

    Референсные значения

    Билирубин общий:
    Новорожденные:
    1 день: <68 мкмоль/л.
    2 день: <154 мкмоль/л.
    3 - 5 дней: <230 мкмоль/л.
    Дети и взрослые: 3,4 - 20,5 мкмоль/л.
    Билирубин прямой:
    до 5,0 мкмоль/л.

    3,4 - 18,5 мкмоль/л.

    Повышение

    Билирубин общий:
    . Заболевания внепеченочного происхождения: корпускулярные гемолитические анемии (талассемия, серповидноклеточная анемия); экстракорпускуклярные гемолитические анемии (реакция на переливание несовместимой по групповой принадлежности ABO и резусфактору крови); желтуха новорожденных и гемолитические заболевания новорожденных
    . Заболевания печени: острый и хронический вирусный гепатит, цирроз печени, гепато-целлюлярная карцинома
    . Заболевания постпеченочного происхождения: внепеченочный холестаз, отторжение печени после трансплантации
    . Врожденные гипербирирубинемии: синдром Жильбера, синдром Криглера-Найяра, синдроме Гилберта, синдром Дубин-Джонсона, синдроме Ротора

    Билирубин прямой:
    . Острый и хронический гепатит
    . Цирроз печени
    . Гепатоцеллюлярная карцинома
    . Холестаз
    . Отторжение печени после трансплантации
    . Синдром Дубина - Джонсона
    . Синдром Ротора

    Билирубин непрямой (свободный):
    . Корпускулярные гемолитические анемии (талассемия, серповидноклеточная анемия)
    . Экстракорпускуклярные гемолитические анемии (реакция на переливание несовместимой по групповой принадлежности ABO и резусфактору крови)
    . Желтуха новорожденных
    . Синдром Жильбера
    . Синдром Дубин-Джонсона
    . Синдром Ротора

Практически при всех видах заболеваний у взрослых или детей, одним из первых лабораторных исследований крови является биохимический анализ. По усмотрению врача он может быть проведен по минимальному или расширенному профилю. В обеих вариантах, в бланке анализа непременно указывается уровень содержания двух фракций билирубина – общего и прямого. Расшифровка полученных результатов важна для уточнения диагноза и схемы лечения.

Так что же такое билирубин, в чём отличия его разновидностей, на что они влияют, от чего зависит повышение их показателей и какова диагностическая ценность такого исследования?

Билирубин – желтовато-коричневый пигмент, который является одним из основных составляющих компонентов жёлчи человека и животных. Именно билирубин придаёт характерную коричневую гамму каловым массам. Он же окрашивает синяки и кровоподтёки после чернильного в зелёный, потом и в грязно-жёлтый цвет, а значимое повышение билирубина в сыворотке окрашивает всю кожу и глазные яблоки во всевозможные жёлтые оттенки.

По своей сути, образование билирубинового пигмента, обмен его одной формы на другую и выведение из организма – это природный механизм защиты от воздействия токсичных остатков разрушенных эритроцитов.

Эти процессы происходят также постоянно, как рождение и отмирание самих дыхательных клеток крови. Ежесуточно в организме умирает 200 миллионов эритроцитов, и из высвободившихся 6-8 г гемоглобина образуется от 250 до 300 мкг билирубина.

Где это происходит

Образование билирубинового пигмента начинается в местах, где и положено разрушаться эритроцитам и образовываться билирубину:

  • 80% – в купферовых клетках печени;
  • 19% – в гистоцитных клетках селезёнки и макрофагах костного мозга;
  • 1% – в остальных гистоцитах любых соединительных тканей.

Строительный материал

Билирубиновый пигмент может формироваться исключительно из гем-содержащих белков – продуктов расщепления гемоглобина, миоглобина и цитохромных ферментов. У здорового человека основная масса метаболита на 85% формируется из гемоглобина, высвободившегося из отживших свой положенный срок эритроцитов.

Поэтому, массовая гибель красных клеток крови (гемолиз) может значительно повлиять на уровень билирубина и вызвать его серьёзное повышение.

Остальные 15 % получили название «штунтовый билирубин». Он формируется из:

  • Незрелых и дефектных форм эритроцитов , которые не смогли покинуть место своего рождения (красный костный мозг) и сразу подвергаются утилизации. В норме их процент может составлять до 7% от общей массы билирубинового пигмента. Если этот процент повышается, значит это говорит о наличии одного из наследственных заболеваний, затрагивающих процессы кроветворения.
  • Миоглобина , который хоть и в незначительных количествах, но всегда присутствует в плазме из-за постоянного обновления клеток мышечной ткани. Поэтому травмы, а также обширные повреждения мышц могут быть причинами краткосрочного повышения уровня билирубина.
  • Крупных белковых цитохромов и пероксидаз , которые высвобождаются в результате старения любых клеток из их разрушенных мембранных оболочек и перегородок.

Как это происходит

После того как гемоглобин, миоглобин или цитохромы распадаются на составляющие, освобождённые гемы поглощаются макрофагами и проходят следующий путь:

  1. Гем + гемоксигеназа = водорастворимый биливердин.
  2. Билевердин + билевердинтрансфераза = водонерастворимый билирубин.

Этот процесс является единственным источником выделения углекислого газа в организме человека. На этом основании разрабатывается перспективный метод исследования, который позволит судить о скорости расщепления гема по количеству углекислого газа в выдыхаемом воздухе.

Фракции билирубина

Во врачебной практике, «чистое» употребление термина «билирубин в крови» встречается довольно редко. Обычно, ему сопутствуют прилагательные общий, прямой, непрямой, свободный, связанный, а фраза «у вас повышен уровень билирубин в крови», может считаться безграмотной. Почему?

Общий билирубин

Как таковой, общий билирубин в организме человека физически не существует. Он всегда состоит из двух составляющих – прямой и непрямой фракции билирубина.

В норме их соотношение можно представить следующей формулой:

25% прямой (связанный) + 75% непрямой (свободный) = 100% общий.

Для чего же существует термин общий билирубин, а тем более зачем измеряется его уровень содержания в крови?

Биохимический анализ крови на билирубин в современных диагностических лабораториях могут выполнять, используя достаточно много методик, основанных на 7 известных реакциях взаимодействия этого жёлчного пигмента с различными веществами. Некоторые из них позволяют измерять уровень обеих фракций, но они слишком дорогие, требуют особых условий и поэтому выполняются только при проведении научно-исследовательских работ.

На практике применяются диазометод по Ван-ден-Бергу и его модификации. Они достаточно удобны, недороги и занимают мало времени. Но к сожалению, при их помощи можно определить только уровень прямого (связанного) и общего билирубина. А вот свободный (непрямой) билирубин высчитывается на бумаге – от показателя уровня общего отнимается показатель прямого.

Поэтому, несмотря на то что общий уровень билирубина и присутствует в биохимическом анализе крови, ценного диагностического значения он не имеет. Он указывается для того, чтобы лечащий специалист смог оценить соответствие указанного выше, нормального соотношения между фракциями и реальной картиной.

Свободная и связанная фракция вещества

Первой, в сложной цепи образования билирубинового пигмента, синтезируется его непрямая или свободная фракция. По своему составу она особо токсична и подлежит скорейшему выведению из организма человека.

Но свободная фракция практически нерастворима в воде, и нуждается в трансформации в растворимую форму. Такой обмен или преобразование происходит в специальных печёночных клетках – гепатоцитах. В них, при помощи специального фермента, молекулы свободного билирубина связываются с глюкороновой кислотой и преобразуются в связанную (прямую), готовую к выведению фракцию. В дальнейшем прямая фракция становится основным компонентам желчи и выводится из организма вместе с калом.

Несмотря на то, что обмен одной формы на другую выполняется в печени, это не означает, что причины повышения билирубина кроются в её неудовлетворительной работе. Основаниями для превышения нормы содержания вещества могут быть и другие заболевания. Высокий билирубин может быть вызван:

  • наследственными заболеваниями органов кроветворения;
  • поражениями других органов участвующих в утилизации эритроцитов – селезёнка, костный мозг;
  • заболеваниями, которые могут препятствовать выведению желчи из организма: патологии желчного пузыря, желчевыводящих протоков и/или желудочно-кишечного тракта.

Уточнение диагноза лежит исключительно в плоскости грамотной комплексной расшифровки результатов биохимического анализа, а если это требуется, то и назначении дополнительных исследований.

Норма билирубина

Каков же нормальный уровень билирубина? Несмотря на все достоинства, метод Ван-ден-Берга и его модификации могут давать отличные показатели и завышенные величины.

Более того, теоретически, анализ крови на билирубин у взрослых и здоровых мужчин и женщин должен немного отличаться друг от друга, поскольку существует разница в нормальных значениях количества эритроцитов. Однако на практике, возникающие погрешности в зависимости от модификации применяемой методики и лабораторных реактивов, нивелируют такую разницу.

Поэтому для специалиста важно знать не количество билирубинового пигмента само по себе, а его динамику. Вследствие этого, если в первом анализе билирубин повышен, значит надо быть готовым сдавать анализ не единожды, а несколько раз, причём в разное время и в разных лабораториях.

И так, норма билирубина в крови у женщин и норма билирубина в крови у мужчин на практике может колебаться в пределах:

  • общий – от 3,4 до 20,5 мкмоль/л (100%);
  • непрямой – меньше 19 мкмоль/л (75%);
  • прямой – до 7,9 мкмоль/л (25 %).

Общие симптомы повышенного билирубина

Если уровень билирубинового пигмента в крови повышается, то неизбежно будут возникать следующие симптомы и признаки:

  • повышенная утомляемость;
  • головокружения;
  • головные боли;
  • приступы тошноты.

Повышенный билирубин (общий) безусловно вызывает механическую желтуху, которая может протекать в разных степенях выраженности:

  • лёгкая – 30-85 мкмоль/л;
  • средняя – 85-170 мкмоль/л;
  • тяжелая – более 170 мкмоль/л.

Заболевания повышающие уровень вещества

  1. Гемолиз (разрушение) эритроцитов;
  2. Нарушение оттока желчи;
  3. Нарушение образования и выведения билирубина.

Исходя из этого, заболевания также делятся на три основные группы.

Гемолитические желтухи

Такие состояния обусловлены повышенным распадом эритроцитов в плазме крови и высоким непрямым билирубином, которые могут быть следствиями следующих причин и наследственных заболеваний:

  • серповидно-клеточная анемия;
  • сфероцитоз;
  • брюшной тиф;
  • малярия;
  • микоплазмоз;
  • отравления ртутью или свинцом;
  • укусы змей или других ядовитых насекомых;
  • отравление грибами;
  • ошибки при переливании крови;
  • злокачественные поражения органов кроветворения;
  • массивные кровопотери;
  • сепсис.

Для гемолитических желтух характерны следующие симптомы: боли в левом боку, окраска кожи и склер в жёлтый цвет с лимонным оттенком, возможно увеличение селезёнки и повышение температуры тела, тахикардия, мигрени, кал и моча могут быть окрашены в темные (вплоть до чёрного) тона.

Подпечёночные желтухи

Такие заболевания сопровождаются следующими симптомами: приступы тошноты, отрыжка горьким, метеоризм, поносы или запоры, боли в правом боку (печёночная колика), максимальная (тяжёлая) степень выраженности желтушной окраски кожи и глазных яблок, сильный кожный зуд, белого цвета кал, тёмная моча.

Наследственные желтухи

Нарушение метаболизма билирубина, передающегося по наследству представлены синдромами Криглера-Найяра, Жильбера и Дабина-Джонсона.

На практике, самый часто встречающийся синдром Жильбера хорошо поддается поддерживающему лечению, поскольку вызван дефектом гена, ответственного за выработку фермента.

Довольно часто синдром Жильбера протекает бес симптомов, иногда на фоне стрессов или после физических нагрузок могут быть механические желтухи разной интенсивности.

Приобретённые желтухи

Приобретённые желтухи делятся на следующие виды:

  • надпечёночные – заболевания с чрезмерно большим метаболизмом билирубина;
  • паренхиматозные – гепатиты и циррозы печени.

Вирусным, самым часто встречающимся, гепатитам присущи симптомы: повышение температуры, лихорадочные состояния, признаки общего отравления, мышечная слабость, боли в суставах и правом боку, механическая желтуха, кожные высыпания, изменение окраски кала и мочи.

Не вовремя начатое или неправильное лечение может привести к стремительному развитию печеночно-почечной недостаточности, представляющей реальную угрозу жизни.

Для циррозов печени помимо симптомов, которые присущи гепатитам, характерны симптомы:

  • сильный кожный зуд;
  • выраженное увеличение печени и селезенки;
  • скопление жидкости в брюшной полости;
  • варикозное расширение вен органов ЖКТ;
  • прогрессирующая печёночная недостаточность;
  • снижение свёртываемости крови;
  • внутренние кровоизлияния и поражение головного мозга.

Всегда надо помнить, что любая желтуха и причины повышенного билирубина требуют диагностики, адекватной расшифровки лабораторных исследований и соответствующего лечения.

Нелишним будет напоминание – сдавать биохимический анализ крови надо соблюдая основные правила: обязательно натощак, а также за 30 минут до сдачи не курить и спокойно посидеть возле кабинета.

И в заключение приводим интересный факт. В свете новых открытий, обосновано на практике, что билирубиновый пигмент – это не только «шлак». Оказывается, что его антиоксидантная активность гораздо выше чем у витамина Е. Доказано - повышенный билирубин оказывает положительное влияние на работу нервной и мышечной ткани, поэтому люди с хронически повышенным уровнем метаболита гораздо реже болеют атеросклерозом, сердечно-сосудистыми заболеваниями, менее подвержены опухолевым процессам.

> Определение содержания фракций билирубина в крови

Данная информация не может использоваться при самолечении!
Обязательно необходима консультация со специалистом!

Что такое фракции билирубина?

В организме человека билирубин содержится в двух формах – несвязанной (непрямой билирубин) и связанной (прямой билирубин). Непрямой билирубин образуется из гемоглобина разрушенных эритроцитов. Это вещество очень токсично, поэтому долго оно в крови не задерживается. Его захватывают особые белки и переносят в печень, где происходит сложный процесс конъюгации или связывания билирубина с глюкуроновой кислотой. В ходе этих реакций образуется прямой билирубин, который частично опять попадает в кровь и оттуда через почки в мочу, но в большем количестве это вещество с желчью транспортируется в кишечник и потом, претерпев ряд химических превращений, выходит из организма вместе с калом.

Для чего необходимо определение фракций билирубина в крови?

Этот анализ дает врачу возможность выяснить причину желтухи у пациента и понять, связано ли ее появление с заболеваниями печени и желчевыводящих путей, врожденной недостаточностью ферментных систем, отвечающих за связывание билирубина, или с повышенным распадом эритроцитов (при гемолитических анемиях).

Помимо этого, данное исследование необходимо для оценки функционального состояния печени при наличии печеночной патологии или приеме больным гепатотоксичных препаратов.

Каковы показания для назначения анализа?

Основным показанием для определения фракций билирубина в крови является желтушный синдром, для которого характерно пожелтение кожи, слизистых и склер глаз, а также сильный кожный зуд.

Кроме этого, назначают данный анализ при заболеваниях гепатобилиарной системы и для динамического наблюдения за больными с гемолитическими анемиями.

Дают направление на исследование терапевты, гастроэнтерологи, гематологи, гепатологи, инфекционисты, хирурги, неонатологи (при желтухе у новорожденных). Сдать этот анализ можно в любом бюджетном или коммерческом медицинском учреждении, оснащенном биохимической лабораторией.

Как правильно подготовиться?

Материалом для данного исследования является венозная кровь. Идти на сдачу анализа необходимо на голодный желудок, перед этим вечером не рекомендуется употреблять алкоголь и жирную пищу. Непосредственно перед исследованием нельзя курить и желательно исключить физические и эмоциональные перенапряжения.

Результаты анализа в норме

Прямой билирубин – 2,1–5,1 мкмоль/л, непрямой – 6,4–15,4 мкмоль/л. Стоит учитывать, что каждая лаборатория дает свои референсные значения этих показателей (они могут немного отличаться) и ориентироваться необходимо на них.

Интерпретация результатов

Повышение концентрации непрямого билирубина характерно для врожденных и приобретенных (лекарственных, аутоиммунных) гемолитических анемий, для нарушений конъюгирующей способности печени при приеме некоторых лекарственных препаратов, а также для врожденных синдромах Жильбера, Криглера-Найяра.

Высокие показатели прямого билирубина свидетельствуют о нарушении выведения желчи в кишечник, которое развивается при гепатитах различного генеза, циррозе печени, желчнокаменной болезни, холецистите, холангите, холедохолитиазе, злокачественных опухолях желчного пузыря, печени, головки поджелудочной железы, синдроме Дабина-Джонсона.