Главная страница
Навигация по странице:

  • «Метаболизм билирубина в кишечнике. Патологии» Выполнила: Руководитель:Джафаров М.Х.Москва, 2010.План.

  • Образование желчных пигментов.

  • Этапы метаболизма билирубина.

  • Транспорт билирубина кровью

  • Детоксикация билирубина в печени.

  • Секреция билирубина в кишечник.

  • Таблица 1. Основные нарушения обмена билирубина

  • Метаболизм билирубина в кишечнике. Патологии


    Скачать 2.59 Mb.
    НазваниеМетаболизм билирубина в кишечнике. Патологии
    АнкорМетаболизм билирубина в кишечнике. Патологии.doc
    Дата29.07.2017
    Размер2.59 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаМетаболизм билирубина в кишечнике. Патологии.doc
    ТипРеферат
    #15441
    КатегорияБиология. Ветеринария. Сельское хозяйство


    ФГОУ ВПО «Московская государственная академия

    ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина»

    Кафедра органической и биологической химии



    РЕФЕРАТ НА ТЕМУ

    «Метаболизм билирубина в кишечнике.

    Патологии»

    Выполнила:



    Руководитель:

    Джафаров М.Х.

    Москва, 2010.

    План.



    1. Введение………………………………………..………………………………...3

    2. Образование желчных пигментов……………………………………….……...4

    3. Этапы метаболизма билирубина………………….…………………………….6

    4. Патологии………………………………………………..……………………….9

    5. Заключение……………………………………………………………………..12

    6. Список источников………………………………………………………….…13



    Введение.
    Билирубин (от лат. bilis — жёлчь и лат. ruber — красный) представляет собой пигментный компонент плазмы и желчи желтого цвета, образующийся главным образом в результате разрушения гема старых эритроцитов системой моноцитов/макрофагов. Источником небольшого количества билирубина служат также цитохромы печени. Химическая формула билирубина - C33H36O6N4, молекулярная масса — 584,68.

    В организме встречаются два вида билирубина: непрямой и прямой. Непрямой билирубин называется так потому, что он дает непрямую реакцию с диазореактивом Эрлиха: реакция протекает только после обработки спиртом. Также его называют свободным, шунтовым или неконъюгированным (несвязанным). Он транспортируется альбуминами плазмы крови и не связан с глюкуроновой кислотой.

    Диазореакцию (тест ван ден Берга) используют для дифференциации непрямого билирубина от прямого. Прямой билирубин дает прямую реакцию с диазореактивом и является конъюнированным (связанным, или несвободным). Конъюгация билирубина с глюкуроновой кислотой происходит в гепатоцитах.

    Непрямой билирубин не может преодолеть почечный барьер и, оставаясь в крови, является токсическим веществом для организма. Захват и выведение билирубина из организма осуществляется печенью. Печень выполняет три важнейшие функции в обмене билирубина: 1) захват свободного билирубина из крови гепатоцитами; 2) конъюгация его с глюкуроновой кислотой; 3) выделение конъюгированного билирубина из печеночной клетки в желчные капилляры.


    Образование желчных пигментов.
    Срок жизни эритроцитов составляет 110-120 дней, ежесуточно из разрушившихся эритроцитов освобождается 8-9 г гемоглобина. При разрушении гемоглобина его белковая часть – глобин – гидролизуется до аминокислот, которые могут использоваться в белковом синтезе; железо гема включается в общий пул и также может снова использоваться. Порфириновая часть гема – без железа – деградирует необратимо до образования желчных пигментов, которые выводятся из организма.

    Первой реакцией распада гемоглобина является разрыв α-метиновой связи между пиррольными кольцами I и II, окисление метиленовой группы до СО и раскрытие тетрапиррольного кольца. Образуется зеленый пигмент вердоглобин, в котором еще содержится железо и глобин. Эта реакция катализируется сложной ферментативной системой – гем-оксикеназой, дециклизирующей в присутствии НАДФН и О2. Далее, по-видимому, спонтанно происходит отделение от вердоглобина железа, белкового компонента и образование первого желчного пигмента – биливердина, окрашенного в зеленый цвет. У млекопитающих НАДФН-зависимая биливердинредуктаза восстанавливает метенильный мостик между пирролами IV и III в метиленовую группу, в результате чего образуется желтый пигмент билирубин.

    Рис. 1. Образование желчных пигментов



    Этапы метаболизма билирубина.
    Метаболизм билирубина и его элиминация из организма включают три процесса:

    • транспорт билирубина кровью и поступление в гепатоциты;

    • детоксикация билирубина в ЭПР клеток печени;

    • секреция билирубина и выведение его из организма.

    Транспорт билирубина кровью. Билирубин слаборастворим в водной среде, и, поступив в кровь, он специфически связывается с альбуминами плазмы: одна молекула альбумина связывает 10-25 молекул билирубина; образуется неконъюгированный билирубин, который транспортируется в печень. На поверхности клеток печени происходит отделение билирубина от альбумина и по механизму облегченной диффузии при участии переносчика билирубин поглощается клетками печени. Перегрузка альбумина при высокой концентрации билирубина вызывает изменение его конформации, что уменьшает транспортные возможности.

    Детоксикация билирубина в печени. Свободный билирубин, поступая с током крови в печень, подвергается обезвреживанию путем связывания с глюкуроновой кислотой. Этот процесс, приводящий к повышению растворимости в воде билирубина, называется конъюгацией, которая протекает в гладком ЭПР и осуществляется специальным набором ферментов. В нем принимает участие фермент УДФ-глюкуронилтрансфераза и УДФ-глюкуроновая кислота, являющаяся донором глюкуроновой кислоты. В этой реакции к билирубину последовательно присоединяется два остатка глюкуроновой кислоты с образованием комплекса – билирубиндиклюкуронида, хорошо растворимого в воде и дающего прямую реакцию с диазореактивом Эрлиха (диазотизированная сульфаниловая кислота). Таким образом в печени из непрямого билирубина образуется прямой. Конъюгированный и неконъюгированный билирубин в сыворотке крови составляют общий билирубин; определение прямого и непрямого билирубина полезно для выявления вероятной причины гипербилирубинемии.
    Рис. 2. Конъюгирование билирубина с глюкуроновой кислотой


    Секреция билирубина в кишечник. У млекопитающих билирубин секретируется в желчь преимущественно в форме билирубиндиклюкуронида (свыше 97%). Часть прямого билирубина из печени всасывается в кровь и составляет приблизительно 20-25% от его общего содержания в крови. Транспорт конъюгированного билирубина из печени в желчь против высокого градиента концентрации осуществляется с помощью механизма активного транспорта (с участием АТФ), что является скоростьлимитирующей стадией всего процесса метаболизма билирубина в печени. На конъюгацию и экскрецию билирубина обычно используется 12% мощности гепатоцита.

    Связанный билирубин в желчи образует макромолекулярный комплекс (мицеллу) с холестерином, фосфолипидами, желчными солями. Вместе с желчью прямой билирубин экскретируется в кишечник, где подвергается модификации под действием ферментных систем микроорганизмов кишечника. Вначале бактериальные ß-глюкуронидазы отщепляют глюкуроновую кислоту; освободившийся билирубин подвергается восстановлению кишечной микрофлорой до бесцветных тетрапиррольных соединений, называемых уробилиногенами. К ним относятся мезобилирубиноген (уробилиноген) и стеркобилиноген.



    Рис. 3. Структура желчных пигментов,

    где М – метильная, Е – этильная группы, Р – пропионовая кислота
    При этом небольшая часть мезобилирубиногена вновь всасывается из кишечника и поступает через воротную вену в печень, где подвергается разрушению с образованием моно- и дипиррольных соединений. Таким образом, в норме в общий круг кровообращения и мочу уробилиноген не попадает.

    Большая часть мезобилиногена продвигается в толстый кишечник, где при участии анаэробной микрофлоры восстанавливается до стеркобилиногена, а затем окисляется до стеркобилина и выделяется с калом. Именно стеркобилин придает калу цвет. Очень небольшая часть стеркобилиногена всасывается в систему нижней полой вены, попадает в большой круг кровообращения, минуя печень, и в таком виде выводится почками с мочой. В норме в моче присутствует очень небольшое количество стеркобилиногена.
    Патологии.

    Увеличение концентрации общего, прямого и непрямого билирубина в сыворотке крови имеет важное клиническое значение при дифференциальной диагностике. Нормы концентрации билирубина в крови для каждого животного свои. В тех случаях, когда концентрация билирубина превышает верхнюю границу нормы, говорят о гипербилирубинемии. Если желчные пигменты накапливаются в крови, они придают интенсивную желтую окраску коже, слизистым, склере глаза. Такие состояния, называемые желтухами, могут возникнуть как вследствие образования в избытке билирубина в ходе катаболизма гемопротеинов или же при кровепаразитарных заболеваниях (пироплазмоз у собак), так и вследствие нарушения механизмов, при помощи которых печень справляется с потоком билирубина в процессе детоксикации. Соотношение между билирубином и его метаболитами при желтухах существенно отличается от нормы, что позволяет сделать вывод об этиологии и молекулярных механизмах развития данной патологии и выработать тактику рациональной терапии. Дифференциальная диагностика клинических расстройств базируется на знании основных этапов метаболизма билирубина.

    Таблица 1. Основные нарушения обмена билирубина
    Этапы обмена билирубина

    Причины нарушений

    Образование/распад эритроцитов, деградация гемопротеинов
    Транспорт

    Поглощение печенью


    Конъюгация

    Секреция в желчные канальцы

    Экскреция

    Гемолиз – дефекты мембран и ферментов эритроцитов, инфекции
    Конкуренция за центры связывания на сывороточном альбумине
    Уменьшение количества лиганд. Конкуренция с органическими анионами за мембранно-связывающие центры
    Низкая активность УДФ-глюкуронилтрансферазы. Ингибирование лекарствами УДФ-глюкуронилтрансферазы. Врожденный гипотиреоз, цирроз
    Гепатит (холестаз). Цирроз. Незрелость секреторного механизма у новорожденных
    Механическое препятствие (обтурационный гепатит). Сниженная бактериальная деградация.


    Соотношение в сыворотке крови непрямого и прямого билирубина составляет примерно ¾ : ¼. Количество и соотношение прямого и непрямого билирубина резко меняется при поражениях печени, селезенки, костного мозга, болезнях крови и т.д.

    Увеличение концентрации общего билирубина наблюдают при:

    • повреждении клеток печени воспалительного, токсического и неопластического происхождения;

    • закупорке внутри- и внепеченочных желчных протоков;

    • гемолитических заболеваниях.

    Увеличение содержания прямого билирубина отмечают при:

    • обтурации внутрипеченочных и внепеченочных желчных протоков;

    • повреждении клеток печени;

    • холестазе;

    • абсцессе печени;

    • хроническом панкреатите;

    • лептоспирозе.

    Концентрация непрямого билирубина увеличивается при:

    • гемолитической анемии;

    • пироплазмозе и других кровепаразитарных заболеваниях;

    • отравлениях гемолитическими ядами.

    У некоторых видов животных имеются особенности: например, у лошадей гипербилирубинемия может возникнуть, если животное не принимало пищи более 24 часов. Она исчезает, как только причина отсутствия аппетита устранена и животное поело.

    При желчнокаменной болезни в составе желчных камней наряду с основным их компонентом – холестеролом – всегда обнаруживается свободный (непрямой) билирубин. Из-за плохой растворимости в воде он выпадает в осадок в желчном пузыре в виде билирубината кальция, участвующего в формировании камней.

    Важным диагностическим признаком является содержание билирубина в моче. Появление билирубина в моче свидетельствует о механическом характере желтухи, т.к. через мембрану почечных клубочков проходит только прямой билирубин, так как непрямой пигмент сыворотки крови сорбирован на альбумине и не проходит через печеночный фильтр.

    Билирубинурия часто предшествует билирубинемии. Хотя обнаружение билирубина в моче в низкой концентрации, особенно у кобелей, вполне нормально. Частично это обусловлено способностью эпителия почечных канальцев конъюгировать билирубин.

    Таким образом, определение желчных пигментов в крови, моче и фекалиях имеет ценную диагностическую информацию при дифференциации заболеваний печени и крови.

    Заключение.
    Итак, пигмент билирубин образуется при разрушении эритроцитов из гемоглобина, когда от него отделяется белковый компонент и железо. В плазме крови циркулирует несвязанный билирубин, абсорбированный на молекулах альбуминов. В печени ферментативным путем несвязанный билирубин превращается в связанный с глюкуроновой кислотой, который затем с желчью выводится в просвет кишечника. В кишечнике под действием ферментов обитающих там бактерий происходит превращение билирубина сначала в мезобилирубиноген и стрекобилирубиноген, а затем путем окисления получается стеркобилин, который придает окраску калу.

    Концентрация билирубина в сыворотке крови у каждого вида животных лежит в определенных пределах. При патологиях печени и желчевыводящих путей содержание общего билирубина в сыворотке крови превышает максимальные границы, а соотношение непрямого и прямого билирубина меняется. Определение этих показателей имеет важное диагностическое значение при дифференцировании заболеваний печени и крови.


    Список источников.
    1. Белоновская О.С., Лисицына А.А., Карпенко Л.Ю. Биохимия печени и лабораторная оценка ее физиолого-биохимического состояния: Лекция. – М.: ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2009. – 82 с.

    2. Биохимия животных/ Под ред. проф. А.В. Чечеткина: Учеб. для студентов вузов. – М.: Высшая школа, 1982. – 511 с.

    3. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: Учеб. для вузов. – М.: Дрофа, 2004. – 638 с.

    4. Мейер Д., Харви Д. Ветеринарная лабораторная медицина. Интерпретация и диагностика. – М.: Софион, 2007. – 456 с.


    написать администратору сайта