Главная страница

Bilirubina
Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny C33H36N4O6
Masa molowa 584,66 g/mol
Wygląd czerwony proszek[1]
Identyfikacja
Numer CAS 635-65-4
18422-02-1 (sól wapniowa)
7240-17-7 (sól monosodowa)
93891-87-3 (sól disodowa)
PubChem 5280352[2]
Podobne związki
Podobne związki urobilinogen, biliwerdyna
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Bilirubina (z łac. bilisżółć, ruber – czerwony) – pomarańczowoczerwony barwnik żółciowy ssaków, produkt rozpadu hemu hemoglobiny i innych hemoprotein. Wzrost stężenia bilirubiny we krwi i tkankach może powodować zażółcenie skóry i białkówki oczu, czyli żółtaczkę. Barwnik ten wykryty został także u roślin z rodzaju strelicja.

Przemiany i znaczenie bilirubiny

U ssaków, w tym u człowieka, bilirubina powstaje wskutek degradacji części porfirynowej hemu, po uprzednim wyłączeniu i zmagazynowaniu jonu żelaza. Degradacja hemu prowadzi do powstania zielonkawej biliwerdyny, która następnie ulega redukcji do bilirubiny przy udziale enzymureduktazy biliwerdynowej – i NADPH (dawcy protonu)[4][5]:

Schemat reakcji redukcji biliwerdyny do bilirubiny

U płazów, gadów i ptaków dobrze rozpuszczalna w wodzie biliwerdyna jest najczęściej ostatecznym produktem degradacji hemoporfiryn i to biliwerdyna jest wydalana z organizmu. U ssaków bilirubina jest jednym z głównych antyoksydantów obecnym w osoczu krwi i w błonach komórkowych[5].

Bilirubina jest związkiem słabo rozpuszczalnym w wodzie, stąd w osoczu krwi transportowana jest w połączeniu z białkiem – albuminą. Frakcja bilirubiny nietrwale związanej z albuminami nazywana jest bilirubiną wolną lub pośrednią. Bilirubina wolna nie przedostaje się do moczu, może jednak przenikać barierę krew-mózg[4].

Bilirubina wolna transportowana jest do wątroby, gdzie ulega dalszym przemianom do rozpuszczalnej w wodzie bilirubiny związanej (bezpośredniej), przez co traci zdolność przenikania bariery krew-mózg i przestaje być związkiem neurotoksycznym. UDP-glukuronozylotransferaza sprzęga bilirubinę z kwasem glukuronowym (glukuronianem) w dwóch następujących po sobie reakcjach tworząc odpowiednio mono- i diglukuronid bilirubiny:

BilirubinGlucuronidationPL.svg


gdzie UDP-GT – enzym UDP-glukuronozylotransferaza[4][5].

Bilirubina związana wydzielana jest aktywnie do żółci, skąd dalej trafia do jelita[6]. Jest tam przekształcana w barwniki żółciowe – urobilinogeny (sterkobilinogeny) przy udziale enzymów bakteryjnych[4][5].

Szacuje się, że z 1 grama hemoglobiny powstaje 35 mg bilirubiny[4]. 70-90% bilirubiny pochodzi z hemoglobiny starych erytrocytów niszczonych w układzie siateczkowo-śródbłonkowym. Pozostała część związana jest z nieefektywną erytropoezą w szpiku kostnym oraz degradacją pozostałych hemoprotein (mioglobina, cytochrom P450 i inne)[4][7][8][6]. Dzienne wytwarzanie bilirubiny przez dorosłego człowieka wynosi ok. 200–350 mg[4][6].

Wpływ światła na bilirubinę

Bilirubina jest związkiem wrażliwym na działanie światła naturalnego i sztucznego. W czasie ekspozycji na światło dochodzi do jej izomeryzacji i utleniania[9]. Reakcje te zależą od temperatury i zachodzą szybciej w 20-25 °C, niż w 4 °C[10].

Fotowrażliwość bilirubiny znalazła zastosowanie w leczeniu żółtaczek poprzez fototerapię, gdyż in vivo fotoizomery są łatwo usuwane z wątroby do żółci, z pominięciem reakcji sprzęgania z glukuronianem[9].

W diagnostyce laboratoryjnej ekspozycja na światło może wpłynąć na wynik oznaczania bilirubiny, zaniżając jej stężenie, jeśli próbka nie była chroniona przed światłem[7][10].

Wpływ leków na metabolizm bilirubiny[6]

Substancje pobudzające UDP-glukozylotransferazę zwiększają wydzielanie z żółcią glukuronidów bilirubiny i zmniejszają tym samym jej stężenie we krwi. Działanie takie wykazuje fenobarbital, stosowany z zapobieganiu i leczeniu żółtaczki noworodków. Istnieją również leki, które silnie hamują wymieniony enzym, zwiększając ryzyko żółtaczki, np. nowobiocyna. Interakcja może również zachodzić na poziomie wiązania z albuminami, m.in. niesteroidowe leki przeciwzapalne mające silniejsze powinowactwo do białek osocza niż bilirubina powodują zwiększenie jej stężenia we krwi.

Chlorpromazyna oraz związki o działaniu anabolicznym i androgennym zaburzają procesy transportu glukuronidów bilirubiny w wątrobie, prowadząc do powstania żółtaczki zastoinowej.

Bilirubina jako marker w diagnostyce laboratoryjnej

Bilirubina wykrywana jest we krwi zdrowych ludzi, u których całkowite stężenie w surowicy nie przekracza najczęściej 1 mg/dl. Stężenie to jest fizjologicznie wyższe u dzieci do 1 miesiąca życia, zwłaszcza u wcześniaków. U tych ostatnich prawidłowe stężenie może się sięgać nawet do 16 mg/dl w 3-5 dniu życia[7]. Dokładne wartości referencyjne ustala laboratorium w zależności m.in. od stosowanej metodologii oraz wieku pacjenta.

Podwyższone stężenie bilirubiny określa się jako hiperbilirubinemię. U chorych bilirubina sprzężona może przenikać do moczu. Taki stan nazywa się cholurią[4].

Przyczyny hiperbilirubinemii

Hiperbilirubinemia może być spowodowana zwiększonym wytwarzaniem bilirubiny (hiperbilirubinemia przedwątrobowa), zmniejszoną zdolnością do jej wychwytu i sprzęgania z glukuronianem (hiperbilirubienemia wątrobowa) lub też niezdolnością wydzielania bilirubiny do żółci (hiperbilirubiemia zastoinowa). Hiperbilirubinemię przedwątrobową cechuje obecność głównie bilirubiny wolnej, zaś zastoinową dominacja bilirubiny sprzężonej. W różnych patologiach wątroby stosunek między frakcjami wolną i sprzężoną jest różny i zależy od przyczyny choroby[8].

Wybrane przyczyny
hiperbilirubinemii
[11]
dominacja frakcji wolnej dominacja frakcji sprzężonej
fizjologiczne
patologiczne


Metody oznaczania bilirubiny[13]

Poziom bilirubiny można mierzyć oznaczając jej zawartość bezpośrednio we krwi lub z użyciem nieinwazyjnego, przezskórnego bilirubinometru.

Materiałem do badań laboratoryjnych jest surowica lub osocze krwi. Na analizatorach biochemicznych można oznaczać bezpośrednio bilirubinę całkowitą, bilirubinę wolną i bilirubinę sprzężoną.

Hijmans van den Bergh (1916) opracował reakcję z odczynnikiem dwuazowym Ehrlicha, która pozwoliła określić kolorymetrycznie stężenie bilirubiny sprzężonej (reagującej bezpośrednio) oraz całkowitej (po dodaniu metanolu jako rozpuszczalnika dla bilirubiny wolnej). Frakcję pośrednią (wolną) wyliczano z różnicy bilirubiny całkowitej i bezpośredniej. Modyfikacje tej metody to reakcja Evelyn-Malloy (1937) oraz reakcja Jendrassik-Grof (1938). W tej ostatniej zamiast alkoholu zastosowano kofeinę i benzoesan sodu, w obecności których bilirubina dysocjuje od albumin[14].

Aby bezpośrednio oznaczyć frakcje wolną i sprzężoną bilirubiny, wykorzystuje się zmodyfikowaną metodę Jendrassik-Grof, dokonując dwukrotnie pomiaru kolorometrycznego przy dwóch długościach fali (400 i 460 nm). Pierwszy pomiar pozwala określić stężenie bilirubiny całkowitej, drugi zaś wykorzystuje różnicę w molowej zdolności absorpcyjnej frakcji wolnej i sprzężonej[15].

Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) pozwala rozdzielić bilirubinę na 4 frakcje:

  • alfa – frakcja bilirubiny wolnej
  • beta – frakcja bilirubiny sprzężonej (monoglukuronid bilirubiny)
  • gamma – frakcja bilirubiny sprzężonej (diglukuronid bilirubiny)
  • delta – frakcja bilirubiny sprzężonej, związanej kowalencyjnie z albuminami; nie występuje u osób zdrowych i pojawia się przy wysokich, utrzymujących się stężeniach bilirubiny sprzężonej; utrzymuje się we krwi ok. 2 tygodni

Metoda HPLC nie ma szerokiego zastosowania w rutynowej diagnostyce.

W niektórych analizatorach gazometrycznych istnieje możliwość oznaczania stężenia bilirubiny całkowitej. Materiałem do tych badań jest krew pełna, a pomiar dokonywany jest fotometrycznie przy kilku długościach fali[16].

W trakcie badania ogólnego moczu testuje się mocz na obecność bilirubiny oraz urobilinogenu[10].

Rola bilirubiny w powstawaniu żółtaczek

Obecność bilirubiny w skórze powoduje jej charakterystyczne zażółcenie i towarzyszy np. wchłanianiu siniaka[4][5].

Żółtaczką nazywa się zażółcenie rozległych obszarów skóry, błon śluzowych i twardówek oczu. Dochodzi do niej, gdy stężenie bilirubiny całkowitej we krwi przekroczy 2 mg/dl[8]–2,5 mg/dl[7], jednak nie ma korelacji między intensywnością zażółcenia skóry, a stężeniem bilirubiny we krwi[17]. Ponadto, u niemowląt wystąpienie klinicznej żółtaczki związane jest często z wyższym niż u dorosłych stężeniem bilirubiny (5-9 mg/dl)[17].

Wysokie stężenie bilirubiny wolnej, rzędu 20-25 mg/dl, może powodować żółtaczkę jąder podkorowych mózgu (łac. kernicterus) i jego toksyczne uszkodzenie[4].

Bilirubina u roślin

We wrześniowym (2010) numerze HortScience ogłoszono wykrycie bilirubiny w osnówkach nasion strelicji królewskiej oraz Strelitzia nicolai, których jest głównym barwnikiem, a także w niewielkich ilościach w okwiecie tych gatunków[18].

  1. Bilirubina (nr B4126) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski.
  2. Bilirubina (CID: 5280352) (ang.) w bazie PubChem, United States National Library of Medicine.
  3. a b Department of Chemistry, The University of Akron: Bilirubin (ang.). [dostęp 2012-03-23].
  4. a b c d e f g h i j Robert K. Murray, Daryl K. Granner, Peter A. Mayes, Victor W. Rodwell: Biochemia Harpera. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2004, s. 452-460. ISBN 83-200-2898-1. (pol.)
  5. a b c d e Lubert Stryer: Biochemia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2003, s. 784-785. ISBN 83-01-13978-1. (pol.)
  6. a b c d Wojciech Kostowski, Zbigniew S. Herman: Farmakologia – podstawy farmakoterapii: podręcznik dla studentów medycyny i lekarzy. Wyd. 3 poprawione i uzupełnione. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2006, s. 1569. ISBN 83-200-3352-7.
  7. a b c d e Jacques B. Wallach: Interpretacja badań laboratoryjnych. Warszawa: MediPage, 2011, s. 44-45, 264-266. ISBN 978-83-61104-38-4. (pol.)
  8. a b c Aldona Dembińska-Kieć, Jerzy W. Naskalski (red.): Diagnostyka laboratoryjna z elementami biochemii klinicznej. Wrocław: Urban & Partner, 2005 (dodruk), s. 654-659. ISBN 83-87944-33-5. (pol.)
  9. a b P.T. Pisciotto: New Treatment Options in Neonatal Hyperbilirubinaemia. W: C. TH. Smit Sibinga, N. Luban (red.): Neonatology and Blood Transfusion. Boston, MA: Springer US, 2005, s. 115-128. ISBN 978-0-387-23600-1. (ang.)
  10. a b c Nancy A. Brunzel: Diagnostyka laboratoryjna. Nerka i badania laboratoryjne moczu. T. I. Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2010, s. 160-164. ISBN 978-83-7609-264-5. (pol.)
  11. Vinay Kumar; Ramzi S. Cotran; Stanley L. Robbins: Robbins Patologia. Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2007 (dodruk), s. 680-683. ISBN 83-89581-92-2. (pol.)
  12. Sabina Więcek, Halina Woś, Urszula Grzybowska-Chlebowczyk. Hiperbilirubinemie czynnościowe u dzieci. „Pediatria Współczesna. Gastroenterologia, Hepatologia i Żywienie Dziecka”, 2011. Cornetis. ISSN 1507-5532 (pol.). 
  13. Phillip R. Bach: BILIRUBIN TESTING: TRADITIONAL AND MORE (ang.). Children’s Health Improvement through Laboratory Diagnostics, Department of Pathology, University of Utah. [dostęp 2012-12-05].
  14. BC. Shull, H. Lees, PK. Li. Mechanism of interference by hemoglobin in the determination of total bilirubin. I. Method of Malloy-Evelyn.. „Clinical Chemistry”. 26 (1), s. 22-5, Jan 1980. PMID: 7356566 (ang.). [dostęp 2012-12-05]. 
  15. TW. Wu, GM. Dappen, RW. Spayd, MW. Sundberg i inni. The Ektachem clinical chemistry slide for simultaneous determination of unconjugated and sugar-conjugated bilirubin.. „Clinical Chemistry”. 30 (8), s. 1304-9, Aug 1984. PMID: 6744576 (ang.). 
  16. Watson D, Rogers JA. A study of six representative methods of plasma bilirubin analysis. „J. Clin. Pathol.”. 14 (3), s. 271–8, May 1961. DOI: 10.1136/jcp.14.3.271. PMID: 13783422 (ang.). 
  17. a b Watson D, Rogers JA. A study of six representative methods of plasma bilirubin analysis. „Journal of Clinical Pathology”. 14 (3), s. 271–8, maj 1961. DOI: 10.1136/jcp.14.3.271. PMID: 13783422 (ang.). 
  18. First discovery of bilirubin in a flower announced (ang.). W: Phys.org [on-line]. [dostęp 2012-12-05].

Star of life.svgZapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.