Катаболизм гема

За сутки у человека распадается около 9 г гемопротеидов, в основном это гемоглобин эритроцитов. Эритроциты живут около 120 дней, после чего лизируются в кровяном русле или в селезёнке.

При разрушении эритроцитов в кровяном русле высвобождаемый гемоглобин образует комплекс с белком-переносчиком гаптоглобином (фракция α₂‑глобулинов крови) и переносится в клетки селезёнки (главным образом), печени и костного мозга.

Катаболизм гема представляет собой многоступенчатый процесс

В реакциях последовательно происходит разрыв метинового мостика между 1‑м и 2‑м пиррольными кольцами с их восстановлением, отщеплением железа и белковой части с образованием оранжевого пигмента билирубина.

Это токсичное, жирорастворимое вещество, способное нарушать окислительное фосфорилирование в клетках, в первую очередь в нервной ткани.

Из клеток ретикуло-эндотелиальной системы билирубин попадает в кровь. Здесь он находится в комплексе с альбумином плазмы (частично в виде альбумин-фосфатидного комплекса), в меньшем количестве — в комплексах с металлами, аминокислотами, пептидами, другими малыми молекулами. Образование этих комплексов предотвращает выделение билирубина с мочой.

Из сосудистого русла с помощью белка-переносчика (лигандина) билирубин попадает в гепатоциты. В клетке протекает реакция связывания билирубина с УДФ-глюкуроновой кислотой, при этом образуются моно - и диглюкурониды. Кроме глюкуроновой кислоты, в реакцию могут вступать сульфаты, фосфаты, глюкозиды.

После этого билирубин-глюкурониды АТФ-зависимым переносчиком секретируются в желчные протоки, где при участии b‑глюкуронидазы, вновь превращаются в свободный билирубин, который с током желчи попадает в тонкий кишечник. Одновременно некоторое количество билирубин-глюкуронидов может попадать из желчи в кровь по межклеточным щелям.

Таким образом, в крови одновременно существуют две формы билирубина. Одна является гидрофобной, всегда попадает в кровь при катаболизме гемоглобина и называется неконъюгированный (свободный) или непрямой билирубин. Вторая форма – билирубин-глюкуронид (в норме может быть в крови) называется связанный (конъюгированный) или прямой билирубин.

Названия "свободный" или "связанный" определяют строение билирубина, а именно наличие в его структуре глюкуроновой кислоты.

Названия "прямой" или "непрямой" отражают химические свойства разных форм билирубина – гидрофобный непрямой билирубин плохо реагирует с реактивом Эрлиха, и требует наличия дополнительных веществ (ускорителей, акселераторов) для протекания реакции Ван-ден-Берга. Прямой билирубин гидрофилен и с реактивом Эрлиха реагирует прямо, без посредников.

С током желчи билирубин поступает в кишечник, где под действием микрофлоры подвергается восстановлению до мезобилирубина и мезобилиногена (уробилиногена). Часть последних всасывается и с током крови вновь попадает в печень, где окисляется до ди ‑ и трипирролов. В здоровом организме в общий круг кровообращения и мочу мезобилирубин и уробилиноген не попадают, а полностью задерживаются гепатоцитами. Оставшаяся в кишечнике часть пигментов восстанавливается ферментами бактериальной флоры толстого кишечника до стеркобилиногена и выделяется из организма, окрашивая кал. Незначительное количество стеркобилиногена через геморроидальные вены попадает в большой круг кровообращения, отсюда в почки и выделяется с мочой. На воздухе стеркобилиноген и уробилиноген превращаются в стеркобилин и уробилин.

Дата добавления: 2014-01-07