Конечный продукт распада гемоглобина

УРОБИЛИН (греч. uron моча + лат. bilis желчь) — общее название группы желчных пигментов, конечных продуктов распада гемоглобина и других производных порфиринов в организме человека и высших животных. Термин «уробилин» был впервые введен Яффе (М. Jaffe) в 1868 г., а в 1907 г. Хаммарстен (О. Hammarsten) предложил все уробилиновые пигменты — уробилиноген (хромоген) и их окисленную форму уробилин — называть термином «уробилиноиды». В клин, практике термином «уробилин» обычно обозначают выводимые с мочой желчные пигменты (см.) — продукты восстановления билирубина (см.), к-рые правильнее называть уробилиноидами или уробилиновыми телами. Исторически сложившиеся обозначения отдельных уробилиноидов по их экскреции с мочой — уробилин — и калом — стеркобилин (см.) — в значительной степени не соответствуют действительности, т. к. эти соединения могут одновременно присутствовать и в моче, и в кале.

Уробилиноиды принято делить на 3 основные группы. К 1-й группе относят оптически неактивные I(i)-уробилин (уробилин I, уробилин IX-альфа, мезобилен-b) и его хромоген I(i)-уробилиноген (уробилиноген I, уробилиноген IX-альфа, мезобилирубиноген). Во 2-ю группу входят левовращающие L(l)-уробилин (уробилин L, стеркобилин, тетрагидромезобилен) и его хромоген L(l)-уробилиноген (уробилиноген L, стеркобилиноген, тетрагидромезобилан). К 3-й группе относят правовращающие D(d)-уробилин (уробилин D) и D(d)-уробилиноген (уробилиноген D). Такая классификация уробилиноидов не соответствует правилам хим. номенклатуры, т. к. исходя из названий D- и L-формы уробилиноидов должны быть изомерами-энантиомерами (см. Изомерия), а уробилиноиды I — рацематом этих форм. На самом деле хим. структура уробилиноидов разных групп различна (рис.), что необходимо учитывать для правильной интерпретации результатов биохим. анализов.

Уробилиноиды представляют собой кристаллические вещества, растворимые в этиловом и амиловом спиртах и хлороформе, частично растворимые в эфире и разбавленных р-рах нейтральных солей, плохо растворимые в воде. Из щелочных водных р-ров уробилиноиды осаждаются к-тами, сульфатом аммония, цинком, свинцом и фосфорно-вольфрамовой к-той. Уробилиногены (иногда их называют биланы, т. к. они не содержат двойных связей в мостиках, соединяющих пир рольные группы в их молекулах) бесцветны и превращаются в соответствующие окрашенные уробилины при мягком окислении (напр., окислении кислородом воздуха). Обнаруживаемые в свежей моче и кале уробилиногены на воздухе окисляются и превращаются в соответствующие уробилины оранжево-желтого цвета. Уробилины имеют специфические полосы оптического поглощения, они находятся между 485 и 510 нм и положение их зависит от природы растворителя и величины pH. Молекулы уробилиноидов характеризуются «свернутой» пространственной структурой за счет образования внутримолекулярных водородных связей. Чистые уробилиноиды отличаются не только но направлению вращения плоскости поляризации света, но и по нек-рым хим. свойствам и цветным реакциям. Напр., уробилин D дает специфическую цветную реакцию с диокеаном и соляной к-той, к-рую не дают уробилины I и L. Уробилин D менее стабилен, чем уробилин L, и растворим в петролейном эфире. При окислении уробилина I с хлорным железом FeCl2 в соляной к-те образуется мезобиливиолин — соединение с интенсивной фиолетовой окраской; сходное с ним вещество найдено в кале.

Предшественником уробилиновых пигментов является билирубин, к-рый в виде конъюгат с глюкуроновой к-той попадает в составе желчи в кишечник. Ок. 10% билирубина, образовавшегося после расщепления этих конъюгат бета-глюкуронидазой (КФ 3. 2. 1. 31), под действием кишечной микрофлоры подвергается восстановлению и через ряд стадий превращается гл. обр. в бесцветный L-уробилиноген. В тех случаях, когда билирубин не достигает кишечника (напр., при закупорке желчных протоков, желчном свище, прекращении экскреции желчи при гепатите), уробилиноиды не образуются. Значительное снижение образования уробилиновых пигментов происходит также при отсутствии кишечной микрофлоры (напр., у стерильных животных, у человека в условиях бесконтрольного приема антибиотиков и др.). Небольшое количество уробилиноидов всасывается в толстой кишке и поступает в портальную систему, переносится в печень, где полностью расщепляется с образованием дипирролов и трипирролов. Уробилиноиды, попадающие в мочу и обусловливающие нормальную уробилинурию (см.) — до 4 мг/сутки, образуются, по-видимому, из уробилиногена, не попавшего в портальную систему и миновавшего таким образом печень. Нормальный процесс расщепления уробилиногена в печени нарушается при поражении гепатоцитов. В этом случае уробилиноиды попадают в большой круг кровообращения и выводятся через тючки. Т. о., содержание уробилиноидов в моче является дополнительным диагностическим признаком, свидетельствующим о функциональном состоянии печени. Повышенное выведение уробилиноидов с мочой происходит при ряде физиол. состояний (менструации, беременности, родах, голодании, тяжелых физических нагрузках), а также при состояниях, сопровождающихся повышенным гемолизом (напр., при гемолитических анемиях), вирусном гепатите, острых инфекциях, хрон. сердечной недостаточности, инфаркте миокарда, геморрагиях и др. Отсутствие уробилиноидов в моче при тяжело протекающей желтухе может быть связано с токсической дистрофией печени. В норме у взрослых с мочой выводятся уробилиноиды L, часто обнаруживаются I-формы, редко — D-формы. По-видимому, путь образования D-уробилиногена в нормальных условиях является побочным и активизируется при подавлении антибиотиками кишечной микрофлоры. Небольшое количество уробилиногенов, не разрушившихся в печени, попадает в желчь. Содержание уробилиноидов в желчи составляет менее 1 % от содержания в ней билирубина и повышается при гемолитических заболеваниях и прогрессировании острого гепатита. В желчи обнаруживается гл. обр. L-уробилиноген и лишь следы D-уробилиногена.

В норме концентрация уробилиноидов в крови невелика (до 30 мкг/ 100 мл), но она возрастает при гепатите, циррозе печени, гемолитических анемиях и др.

С калом выделяется основное количество образующихся в кишечнике уробилиноидов (50—250 мг/сутки), гл. обр. L-уробилиногена (см. Стеркобилин). В нек-рых случаях (напр., при гемолизе) обнаруживается также уробилиноген I, а после прекращения лечения антибиотиками — уробилиноген D. Повышенное выведение уробилиноидов с калом наблюдают при менструации, беременности, в первые дни после родов и при заболеваниях, сопровождающихся гемолизом (до 3000 мг/сутки), а снижение — при нарушении проходимости желчных протоков.

Обычно при клин, исследованиях производят определение суммарного количества уробилиноидов, а не отдельных пигментов этой группы. Наиболее часто производят качественное определение уробилиноидов в моче и кале. Широко распространены методы определения уробилиноидов, основанные на реакции с n-диметиламинобензальдегидом (реактивом, или альдегидом, Эрлиха), к-рую дают все пирролы со свободным водородным атомом в a-положении. В результате реакции образуются соединения красного цвета. Определение уробилиноидов в моче проводят со свежими образцами мочи. К 1 мл мочи при комнатной температуре добавляют 1 каплю реактива Эрлиха — 2 г n-диметиламинобензальдегида в 100 мл 20% р-ра соляной к-ты (проба Нейбауэра). Если окраска развивается после 30 сек. стояния, пробу считают нормальной, до 30 сек.— положительной (повышенное содержание уробилиноидов); в случае отсутствия окраски при длительном стоянии пробу также считают нормальной или указывающей на отсутствие уробилиноидов в моче. Проба Богомолова (см. Богомолова проба) заключается в окрашивании хлороформного экстракта мочи в красный цвет после прибавления к свежей моче насыщенного сульфата меди и соляной к-ты. Проба Флоранса производится обычно с целью выявить отсутствие уробилина в моче и состоит в экстрагировании серным эфиром мочи, подкисленной серной к-той, с последующим наслаиванием эфирного экстракта на соляную к-ту. Появление розового кольца на границе фаз свидетельствует о присутствии уробилиноидов. Обнаружение уробилиноидов мочи с помощью реактива Шлезингера (спиртовая суспензия ацетата цинка) основано на том, что ацетат цинка, взаимодействуя с уробилиноидами, дает зеленую флюоресценцию. Эта реакция требует тщательного экстрагирования и очистки материала, т. к. флюоресцировать могут не только уробилиноиды. Проба Ненцкого — Зибер также основана на появлении зеленой флюоресценции в результате взаимодействия уробилиноидов, экстрагированных изоамиловым спиртом, с хлористым цинком. Для разделения смеси уробилиноидов используют методы колоночной хроматографии (см.), хроматографии на бумаге, электрофореза (см.) и др.

Определение уробилиноидов в кале — см. Стеркобилин.

Библиогр.: Комаров Ф. И., Коровкин Б. Ф. и Меньшиков В. В. Биохимические исследования в клинике, Л., 1981; Руководство по клинической лабораторной диагностике, под ред. М. А. Базарновой, ч. 1, с. 56, Киев, 1981; Тодо ров Й. Клинические лабораторные исследования в педиатрии, пер. с болг., София, 1968; Уайт А. и д р. Основы биохимии, пер. с англ., т. 3, М., 1981; With Т. К. Bile pigments, Chemical, biological and clinical aspects, N. Y.— L., 1968.

H. В. Гуляева.

Билирубин — мы часто видим этот термин. В каждом общем анализе крови определяется количество билирубина. Почему так важно знать его количество и на что он влияет? Под катом мы подробно разберём этот вопрос, а также тот вопрос, почему билирубин — это эндогенный антиоксидант.

Желчный пигмент билирубин — это основной конечный продукт распада гема в печени. Гем — компонент гемоглобина, придающий ему красный цвет. Билирубин выводится с желчью и мочой. Желтый цвет пигмента отвечает за вид больных желтухой людей.

Определение концентрации билирубина в крови является основным тестом для диагностики гепатобилиарной болезни, при нарушениях работы сердца или печени и др.

История

В 1847 году немецкий ученый Рудольф Вирхов и его коллеги отделили кристаллы билирубина крови, взятой с гематомы. Более чем через век спустя Ирвинг М. Лондон и сотрудники из Колумбийского университета продемонстрировали, что гем действительно является его источником.

Желтуха особенно распространена у новорожденных и не всегда носит разрушительный характер. Первые упоминания о ней, вероятно, относятся к началу 18 века. Немецкий патологоанатом Йоханнес Орт опубликовал свои результаты в 1875 году после вскрытия ребенка, который умер от желтухи. Вопрос заключался в том, как поставить правильный диагноз, исходя не только из цвета кожи.

В начале 20-го века, работая над диссертацией, гинеколог и акушер Густав Хазлхерст открыл метод обнаружения желчного красителя в моче и крови. Сыворотка крови смешивались со спиртом и центрифугировалась, в результате чего белок оседал. В мутную надосадочную жидкость добавлялся индикатор содержащий диазогруппу (RC=N+=N−). При наличии желчного красителя жидкость становилась фиолетовой. После этого шага добавлялся еще спирт в определённом количестве и жирные кислоты растворялись, жидкость становилась прозрачной, если фиолетовый цвет был более насыщенным чем у образца сравнения, то это означало, что уровень билирубина был выше нормы. В таком случае, добавляя спирт постепенно, можно было определить насколько количество билирубина в сыворотке превышало норму.

Что такое билирубин

Билирубин – жёлто-оранжевое жирорастворимое вещество, которое обладает цитотоксическим эффектом при повышенной концентрации. Экспериментальные исследования показали, что билирубин обладает такими антиоксидантными свойствами, как поглощение активных форм кислорода (АФК) и ингибирование активности никотинамидадениндинуклеотидфосфат(НАДФН)-оксидазы. Это приводит к снижению окислительного стресса и защищает организм от атеросклероза.

Центральная структура гема представляет собой порфириновое кольцо. Билирубин имеет структуру порфирина с раскрытым кольцом: цепи замещенных пирроловых и 1,3-дигидро-2Н-пиррол-2-оновых колец.

Основы биохимии билирубина

Красные кровяные клетки живут 3-4 месяца, после чего, главным образом, подвергаются последующим превращениям в купферовских клетках печени и, в меньшей степени в макрофагах селезёнки и костного мозга. Эти клетки именуются клетами ретикулоэндотелиальной системы (РЭС). Гем, продукт распада гемоглобина эритроцитов в клетках РЭС окисляется кислородом, в результате распада высвобождаются такие вещества как железо и биливердин. Железо дальше связывается либо с трансферрином, либо с ферритином, а биливердин ферментативно превращается в билирубин.

Из клеток РЭС билирубин попадает в кровь, где он преимущественно связан с альбумином, который выполняет транспортную функцию. Подобные комплексы ограничивают выделение билирубина с мочой. Комплекс билирубина с альбумином называется свободным или непрямым билирубином.

Из сосудистого русла билирубин попадает в гепатоциты, которые составляют от 60 до 80 % клеток печени. Далее билирубин транспортируется в эндоплазматический ретикулум, где связывается с уридиндифосфатглюкуроновой (УДФ)-глюкороновой кислотой, образую моно- и диглюкорониды, кроме того там билирубин может связываться с сульфатами, фосфатами и глюкозидами. Билирубин-глюкоронид – связанный или прямой билирубин. Далее, попадая в желчные протоки, а потом в кишечник билирубин ферментативно превращается в свободный билирубин. Часть билирубина из желчи попадает снова в кровь. Таким образом, в крови сосуществуют свободный билирубин (около 80 %) и связанный билирубин (оставшиеся 20 %).

В кишечнике билирубин превращается в мезобилирубин и уробилиноген. Часть уробилиногена попадает в печень, при здоровом функционировании печени мезобилирубин и уробилиноген не попадают в кровь, а задерживаются в гепатоцитах. Оставшиеся в кишечнике метаболиты превращаются в стеркобилиноген. Производные билирубина и он сам являются пигментами, окрашивая продукты выделения, а также при патологиях печени возникающая желтуха связана с нарушениями метаболизма билирубина.

Основные факторы, влияющие на метаболизм билирубина

Превращения предшественников билирубина осуществляется такими ферментами как гемоксигеназа, биливердинредуктаза,

Печеночная УДП-глюкуронозилтрансфераза-1 UGT1A1, полипептид, транспортирующий органические анионы и белки множественной лекарственной устойчивости регулируют уровни билирубина в сыворотке крови путем связывания и транспортировки билирубина. Кишечные бактерии также контролируют уровень билирубина.

Важные свойства билирубина

• Высокие уровни билирубина коррелируют со сниженными рисками сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний. При высоких концентрациях билирубина наблюдаются улучшение функции эндотелия, уменьшение маркеров окислительного стресса. Билирубин ингибирует прогрессирование атеросклероза, участвуя в регуляции воспаления сосудов. На основании этого предполагается, что билирубин может быть потенциальной мишенью для терапии сердечно-сосудистых заболеваний. Например, можно увеличивать искусственно его концентрацию используя ингибиторы UGT1A1 [1].
• У людей с повышенными показателями билирубина может наблюдаться избыток веса и ожирение. Это можно объяснить воздействием билирубина на рецептор PPARα, который является фактором транскрипции в печени, почках, жировой ткани, сердце, мышцах [2].
• Оксид азота – газ, в организме высвобождается клетками эндотелия, является вазоактивным агентом, то есть влияет на тонус и диаметр просвета кровеносных сосудов. При недостаточности эндотелия биодоступность оксида азота уменьшается, увеличивается количество активных форм кислорода. Билирубин в свою очередь дезактивирует активные формы кислорода. Также билирубин ингибирует активность НАДФН-оксидазы. Таким образом и объясняются антиоксидантные свойства билирубина [1].
• Важно отметить, что повышенный уровень билирубина негативно связан с рисками развития диабета второго типа. [3]

[3]

Билирубин в лаборатории

В лабораторной практике используют такие маркеры как билирубин общий – свободный и прямой, а также прямой билирубин.

Нормы – 3,4 -17,1 мкмоль/л. Из них прямого до 3,4 мкмоль/л. А непрямого – до 13,7 мкмоль/л. Желтуха появляется при показателях общего билирубина свыше 27-34 мкмоль/л. Цена теста около 500 рублей + 200 рублей за взятие крови из вены. Такая же и цена за анализ на прямой билирубин.

Когда назначается исследование?

• При симптомах заболеваний крови, а также сосудов
• Когда необходимо оценить функциональное состояние печени
• При желтухе
• При оценке функции желчных путей

Дополнительно

«Гепатопротекторы» – вещества, способные выполнить или облегчить функцию детоксикации, употребляют при печеночной и других недостаточностях, а также в случаях отравлений. Данный список не является панацеей, но, по мнению автора, при совместном приёме со многими неприятными для печени препаратами (например, с нестероидными противовоспалительными) способен минимизировать негативные последствия для организма.

• Урсодезоксихолевая кислота – эпимер хенодезоксихолевой кислоты. Нетоксичный компонент желчи, облегчает процесс пищеварения. Урсосан усиливает активность липазы, оказывает гиполгликимеческое действие, усиливает желудочную и панкреатическую секрецию. Оказывает иммуномодулирующее действие. Снижает уровень холестерина в желчи. Помогает поддерживать нормальное состояние людей, например, с синдромом Жильбера, наследственной патологии печени (семейная негемолитическая желтуха)
• Ацетилцистеин – является предшественником глутатиона, который в свою очередь участвует в нейтрализации токсинов. Антиоксидантное действие ацетилцистеина/глутатиона основано на способности тиольных групп –SH связываться с окислительными радикалами [4].
• Таурин – «ангиопротектор», способствует нормализации функции сосудов [5]. Также связывается с желчными кислотами, оказывая слабое гепатопротекторное действие.

Выводы

• Билирубин – маркер, позволяющий определить патологии в метаболизме и работе органов сердечно-сосудистой системы, а также в печени, селезёнке, желчных путях.
• Рекомендуется сдавать только людям с нарушениями работы указанных выше органов и при желтухе.
• Совместный приём такого простого препарата как ацетилцистеин с парацетамолом или ибупрофеном, например, минимизирует нагрузку на печень.
• Еще раз напомним про здоровый образ жизни, а также про то, что алкоголь сильно вредит вашему организму.

Приложение Lifext зачем, какие перспективы

Мы сделали приложение, в котором внедряем все методики продления жизни. Прямо сейчас выпущена ранняя версия, где работает мониторинг и индивидуальная оценка анализов.

Оцениваются общие нормы и нормы Lifext.

Приложение мультиязычное — пока английский + русский.

Хранение анализов надежное, в облаке Google. Сразу выдает попадание анализа в общие нормы и нормы Lifext, с учетом пола и возраста. В следующей версии будет возможность добавлять любые анализы (не только из списка) + напоминалки когда их надо сдавать.

Сделана ранняя подписка — 120 руб. в месяц (примерно 1,9$, при плавании курса цена может меняться). При внедрении крутых фич подписка будет дороже, но для ранних пользователей цена навсегда останется такой. Просим рассматривать эту раннюю подписку как что-то вроде краудфандинга, так как написание приложения, проведение исследований и прочие активности становятся невозможными только на энтузиазме.

Пока есть глюки и баги, но мы постоянно все улучшаем, просим относиться с пониманием 😉

Дисклеймер

Размещаемая в блоге Lifext информация предназначена для свободного ознакомления. Наша команда прикладывает все усилия, чтобы обеспечить пользователей точной и достоверной информацией, но в то же время не исключает возможности возникновения ошибок. Для постановки диагноза и назначения лечения необходима консультация врача.

Наши каналы

• Telegram исследования
• Telegram чат
• VK
• Instagram