БИЛИРУБИН

БИЛИРУБИН (C₃₃H₃₆O₆N₄; лат. bilis желчь + ruber красный) — один из желчных пигментов желто-красного цвета. В структуру Билирубина, так же как и в структуру желчных пигментов (см.), входят четыре пиррольных кольца, линейно связанные метиновыми мостиками.

Мол. вес (масса) Билирубина — 584,68. Представляет собой кристаллическое вещество, состоящее из ромбоидальных призм и пластинок, светло-оранжевого или красно-коричневого цвета, трудно растворимо в воде, в глицерине и эфире, слабо растворимо в спирте, лучше — в хлороформе, хлорбензоле и в разведенных растворах щелочей. Наличие двух карбоксильных групп в боковых цепях обусловливает кислотные свойства Билирубина и способность его образовывать соли. Щелочные соли Билирубина растворимы, соли двухвалентных металлов нерастворимы.

Образование Билирубина происходит гл. обр. из гемоглобина крови в ретикулоэндотелиальной системе (в клетках костного мозга, клетках селезенки, в купферовых клетках печени и др.), а также в гистиоцитах соединительной ткани любого органа. Однако наиболее важную роль в процессах образования Б. из гемоглобина играет печень. Распад гемоглобина (Hb) начинается с образования комплекса с гаптоглобином (Hp). Гемоглобин-гаптоглобиновый комплекс (Hb—Hp) подвергается ферментативному окислению, в результате к-рого происходит разрыв системы порфириновых колец гемоглобина (см. Гемоглобин) с потерей одной метиновой группы (=CH—), к-рая связывает два пиррольных кольца (I и II), несущих винильные группы (—CH=CH₂). Образующийся комплекс ферробиливердинглобина, который из-за своей зеленой окраски получил название вердоглобина, или холеглобина, состоит из белкового компонента — глобина и зеленой простетической группы. Последняя содержит разорванную систему порфириновых колец и трехвалентное железо. Процесс превращения Hb-Hp в вердоглобин осуществляется оксидазой, обнаруженной в гиалоплазме печеночных клеток различных видов животных. Этот фермент впоследствии был назван гемальфаметенилоксигеназой, к-рая для проявления активности требует присутствия НАДФ-H и ионов двухвалентного железа и активатора ядерного происхождения. От вердоглобина, по-видимому, спонтанно отщепляется глобин и атом железа и образуется пигмент зеленого цвета — биливердин, состоящий из четырех пиррольных колец, соединенных тремя метиновыми связями в открытую цепь. В результате ферментативного воздействия метиновая группа между III и IV пиррольными кольцами биливердина восстанавливается до CH₂ и образуется билирубин. Такое превращение происходит в первую очередь в печени, однако в значительном количестве может происходить и в других органах. В плазме крови биливердин не встречается.

Билирубин, образующийся вне печени, транспортируется в плазму крови в связанной с сывороточным альбумином форме. Билирубин плазмы перехватывается печенью и, подобно билирубину, образующемуся в печени, в реакции, зависящей от УДФ, в присутствии фермента УДФ-глюкуронилтрансферазы в основном связывается с глюкуроновой к-той. При этом этерифицируются одна или две молекулы глюкуроната с остатком пропионо вой к-ты Б. Глюкуроновая к-та вступает в реакцию не в свободной форме, а в виде уридиндифосфатглюкуроновой к-ты.

В клинике обычно отличают Б., дающий сразу красную окраску при обработке диазотированной сульфаниловой к-той (с диазореактивом Эрлиха), от Б., который дает такую же окраску только после дополнительной обработки этанолом, мочевиной и другими соединениями. Условно первый Б. был назван «прямым билирубином» — это Б. в форме билирубинглюкуронида, второй — «непрямым», или свободным,— это Б., адсорбированный на белках плазмы крови.

Определение прямого и непрямого Б. имеет большое клиническое значение, т. к. позволяет диагностировать различные формы желтух. Непрямой Б. обнаруживается в крови у больных гемолитической желтухой. В норме непрямой (свободный) Б. составляет 75% общего Б. крови. В крови здоровых людей величины содержания Б., по данным разных авторов, неодинаковы и колеблются от 0,2—0,8·10^-3 % до 1,5·10^-3 %. В норме у детей и взрослых в сыворотке крови содержится от 0,2 до 0,5—0,8 мг% непрямого Б. (по Ван-ден-Бергу). У новорожденных детей без физиол, желтухи содержание его в норме несколько выше — до 1 — 2 мг%.

Большая часть Б. в форме билирубинглюкуронида и небольшая часть свободного Б. выделяется с желчью в кишечник. В кишечнике происходит разрыв глюкуронидной связи, и свободный Б. при участии микробной флоры подвергается последовательному восстановлению с образованием следующих бесцветных соединений: мезобилирубина, мезобилиногена и стеркобилиногена. Образование стеркобилиногена может происходить только в толстом кишечнике. Мезобилиноген и стеркобилиноген спонтанно окисляются кислородом в соединения желто-коричневого цвета — мезобилин и стеркобилин, которые выделяются с калом, причем преимущественно выделяется стеркобилин (см.). Весь ход синтеза и распада гемоглобина можно представить в виде общей схемы (рис.).

Часть мезобилирубиногена из тонкого кишечника всасывается в кровь, попадает в печень и вновь поступает с желчью в кишечник.

Небольшая часть стеркобилиногена после всасывания в толстом кишечнике, минуя печень, попадает в большой круг кровообращения и выводится из организма через почки с мочой. Этот продукт восстановления Б. называют обычно уробилиногеном, хотя его состав идентичен стеркобилиногену. В выделенной моче уробилиноген под влиянием света и воздуха легко окисляется в уробилин (см.).

С мочой выводится в норме не более 4 мг уробилиногена в сутки.

Б. выделяется печенью не только связанным с глюкуроновой к-той, но и с сульфатами и другими веществами. Иссельбахер и Мак-Карти (Isselbacher, McCarty, 1959), проводя исследование желчи, обнаружили в ней 75% Б. в виде билирубинглюкуронидов, ок. 15% билирубинсульфата. Остаточная фракция — 9— 10%— осталась неидентифицированной.

Для прямого Б., как и для других желчных пигментов, характерны реакция Гмелина (см. Гмелина проба) и ее модификации для мочи (реакция Розенбаха). Б. в моче определяют с помощью реактива Фуше (см. Гаррисона проба), а также реакции Розина: на мочу наслаивают 1% спиртовой раствор йода; в присутствии Б. на границе двух жидкостей образуется зеленоватое кольцо. В сыворотке крови Б. определяется методом Ван-ден-Берга (см. Ван-ден-Берга реакция) с использованием реакции Эрлиха. Имеются модификации метода Ван-ден-Берга, когда вместо спирта к сыворотке добавляют вещества, обладающие свойством осуществлять реакцию между непрямым Б. и диазореактивом. При методе Маллоя и Ивлина (Н. J. Malloy, К. A. Evelyn) применяется метиловый спирт; Ендрашик, Клегхорн и Гроф (L. Endrassik, R. Cleghorn, P. Grof) предлагают в качестве катализатора кофеин и бензоат натрия; Пауэл (Powell) — бензоат натрия и мочевину; Эберлейн (1960) предложил микрометод раздельного определения билирубинмоноглюкуронида и билирубиндиглюкуронида и непрямого Б. в малых объемах сыворотки крови. По микрометоду Иванова и Покровского Б. в крови определяют фотоколориметрически (к сыворотке крови добавляют кофеиновый реактив, под влиянием к-рого Б. переходит в растворимое состояние и со смесью диазореактивов дает розово-фиолетовое окрашивание, поддающееся фотометрированию).

Микрометоды определения Б. имеют значение для определения его у новорожденных, напр, при гемолитической болезни новорожденных (см.).

См. также Билирубинурия, Гипербилирубинемия, Желчные пигменты.

Библиография:

Биохимические методы исследования в клинике, под ред. А. А. Покровского, с. 342 и др., М., 1969;

Справочник по клиническим лабораторным методам исследования, под ред. Е. А. Кост, с. 271 и др., М., 1968; Таболин В. А. Билирубиновый обмен и желтухи новорожденных, М., 1967; Тодоров Й. Клинические лабораторные исследования в педиатрии, пер. с болг., с. 953 и др., София, 1968; Eberlein W. R. A simple solvent-partition method for measurement of free and conjugated bilirubin in serum, Pediatrics, v. 25, p. 878, 1960, bibliogr.; Fleisсhner G. а. Arias J. M. Recent advances in bilirubin formation, transport, metabolism and excretion, Amer. J. Med., v. 49, p. 576, 1970, bibliogr.; Isselbacher Κ. J. a. Mс Сarthу E. A. Studies on bilirubin sulfate and other nonglu-curonide conjugates of bilirubin, J. clin. Invest., v. 38, p. 645, 1959, bibliogr.; Lοndοn J. M. a. o. On origin of bile pigment in normal man, J. biol. Chem., v. 184, p. 351, 1950; Schmid R. Direct — reacting bilirubin, bilirubin glucu-ronide, in serum, bile and urine, Science, v. 124, p. 76, 1956; TalafantE. Properties and composition of the bile pigment giving a direct diazo reaction, Nature (Lond.), v. 178, p. 312, 1956.

В. А. Таболин.