Билирубин — это желчный пигмент, который является одной из главных составляющих желчи. Он представляет собой важный метаболит (продукт превращения) гема, который с химической точки зрения имеет вид органической молекулы кольцевидной формы.
Детали метаболизма гема стали известны только в последние 30 лет, тогда как желчные пигменты были открыты столетием раньше. Молекула гема координирует на себе атом железа (Fe2+), за счет чего способна связывать и отдавать в тканях кислород (O2) и углекислый газ (CO2). Утилизация, то есть разрушение гема, осуществляется специальными ферментами — гемоксигеназами. При этом образуются биливердин (БВ), железо и монооксид углерода (CO)1,2. Как раз биливердин впоследствии и превращается в билирубин (БР) с помощью других особых ферментов.
Эти реакции превращения можно увидеть, наблюдая за синяком на коже, возникшим после удара:
Доказано, что свободный гем оказывает токсическое действие на организм, включая повреждения на уровне клеток, тканей и даже целых органов24. Это особенно ярко проявляется при значительном высвобождении гема из клеток. Такое возможно при массивном распаде эритроцитов, где он в основном содержится, а также при миолизе, то есть распаде мышечных клеток, так как в них тоже есть гем. Подобное встречается, в частности, при серповидно-клеточной анемии, малярии или резком возобновлении кровотока в мышцах после их длительного сдавливания, например, на фоне тяжелых компрессионных травм.
Свободный гем запускает в клетках повреждение структуры ДНК и окислительный стресс, что провоцирует перекисное окисление липидов с образованием веществ, токсичных для клеток. Гем легко проникает через мембраны клеток, так как является липофильным (растворяется в жирах), и нарушает стабильность цитоскелета, то есть опорных структур цитоплазмы. При этом, помимо клеточной мембраны, страдают такие важные компоненты клетки, как митохондрии и ядро.
Свободный гем способен повреждать клетки эндотелия, которые выстилают изнутри кровеносные и лимфатические сосуды. А это, в свою очередь, способствует развитию воспалительного сосудистого ответа.
Вообще, гем работает как молекула с провоспалительными свойствами, то есть стимулирует воспаления. А это вносит свое негативное влияние в развитие целого ряда состояний, например, почечной недостаточности, атеросклероза, осложнений после переливания крови и пересадки сердца. Гем оказывает сильное токсическое влияние на почки, печень, центральную нервную систему и ткани сердца.
Как правило, это обилие отрицательных эффектов в здоровом организме не проявляется, поскольку он обладает механизмами строгого контроля уровня гема и системой его своевременного обезвреживания и удаления. За это в первую очередь отвечают ферменты гемоксигеназы, о которых мы говорили выше, а также другие механизмы.
В то же время ряд исследований показывает, что продукты превращения гема (биливердин и билирубин) обладают в организме противоположными гему свойствами. Для них характерен сильный антиоксидантный, противовоспалительный и защитный эффект2. При сепсисе и травматическом повреждении внутренних органов они выступают в качестве регуляторов воспалительных реакций. Многочисленные эксперименты и клинические исследования говорят о том, что БР оказывает общее иммунодепрессивное действие, то есть угнетает реакции иммунной системы. А это может иметь важные клинические последствия3,4. Так, при умеренном повышении уровня БР в плазме сокращается риск развития атеросклероза, инсульта5 , рака6,7 и воспалительных заболеваний, включая язвенный колит или болезнь Крона8,9,10.
Недавние открытия позволили исследователям пересмотреть механизм положительного влияния билирубина. В сердечной ткани билирубин увеличивает биодоступность (то есть усвоение) оксида азота, который является важным регулятором и посредником самых разных биологических процессов. В то же время снижается выработка реактивного кислорода, а значит, и негативные последствия вредного окислительного стресса18. В тканях печени билирубин уменьшает выраженность стеатоза, то есть накопления жира19.
Научные данные подтверждают: показатель концентрации билирубина в сыворотке крови можно использовать как маркер (то есть биохимический показатель) так называемых болезней цивилизации, к которым относятся, например, ожирение и сахарный диабет 2-го типа11,12. При этом слегка повышенный уровень билирубина в крови, как было сказано выше, дает значительный защитный эффект при различных заболеваниях человека. В то же время даже незначительное снижение концентрации билирубина сочетается с повышением риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и нарушений обмена веществ12,13.
Установлено, что низкий уровень билирубина может играть ключевую роль в развитии различных патологий, в том числе инсульта, апноэ во сне, артрита, колита, разных злокачественных опухолей, когнитивных расстройств, а также нарушений настроения и сна16.
Стоит знать, что при наследственных нарушениях обмена билирубина, таких как синдром Жильбера или синдром Криглера-Найяра, часто выявляются высокие уровни этого вещества14. Во многих случаях это сопровождается относительно мягкими проявлениями со стороны организма. Тем не менее чрезвычайно сильное повышение уровня билирубина, которое возникает, например, при синдроме Криглера-Найяра, может давать тяжелое повреждение головного мозга (билирубиновая энцефалопатия) с выраженными неврологическими проявлениями15.
Повышение концентрации билирубина в крови особенно опасно для головного мозга новорожденных детей, у которых билирубин осаждается в базальных ганглиях и ядрах ствола мозга25. Такое состояние под названием «ядерная желтуха» встречается как у доношенных, так и недоношенных детей, поскольку печень новорожденных не способна достаточно активно перерабатывать билирубин. У некоторых младенцев на этом фоне возможны серьезные осложнения. Эти осложнения включают как острые, краткосрочные проявления, так и долгосрочные состояния вплоть до церебрального паралича.
Обычно повышенный уровень билирубина в крови считается биомаркером желтухи и поражения печени18. Такое состояние называется гипербилирубинемией. Отметим, что при заболеваниях печени повышение уровня билирубина может возникать не сразу, а через какое-то время, когда болезнь уже достаточно сильно прогрессировала.
Однако при этом важно различать повышение уровней разных форм билирубина: конъюгированного и неконъюгированного (об этом идет речь в отдельной статье).
Научные исследования показывают: есть связь между уровнем неконъюгированного билирубина в крови и поведением хронических заболеваний печени. Особенно специалистов интересует связь между тяжестью неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) и ее прогрессированием в неалкогольный стеатогепатит (НАСГ)20. У пациентов с начальными проявлениями болезни печени уровень неконъюгированного билирубина независимо от других факторов может оказаться полезным, чтобы прогнозировать дальнейшее повреждение печеночных клеток. Научные исследования говорят: чем этот уровень ниже, тем выше риск усиления воспаления и прогрессирования фиброза в печени21. Возможно, это связано с тем, что на фоне снижения уровня неконъюгированного билирубина падает его антиоксидантная защита, о чем мы говорили выше.
Стеатоз печени является ключевой патологией при неалкогольной (или метаболической) жировой болезни печени (НАЖБП). В течение десятилетий исследователи в своих работах не придавали ему особого значения, но сейчас это состояние становится центром исследований в области гепатологии. В лечении жировой болезни печени широко используются эссенциальные фосфолипиды (ЭФЛ), богатые фосфатидилхолином (ФХ). Клинические данные в достаточном количестве убедительно доказывают, что после лечения с помощью ЭФЛ выраженность стеатоза уменьшается22.
Вероятно, механизм положительного действия ЭФЛ при НАЖБП является комплексным22,26 и включает в себя следующие моменты:
В совокупности это снижает накопление жирных кислот в клетках печени и, соответственно, замедляет прогрессирование патологических процессов.
В период с 1988 года по настоящее время проведено немало исследований, посвященных применению ЭФЛ при жировой болезни печени23,26, и сейчас. работы по данному вопросу продолжаются. Они показываюти, что ЭФЛ положительно влияют на состояние печени на всех уровнях. Фосфолипиды оказывают положительное действие на функцию клеточных мембран, дают противовоспалительный, антиоксидантный, защитный эффекты, препятствуют прогрессированию фиброза и предотвращают апоптоз (гибель клеток).
При этом пациенты начинают чувствовать себя лучше и предъявляют меньше жалоб на боли в правом подреберье и диспепсические явления (неприятные ощущения со стороны пищеварительной системы). При объективном обследовании отмечается уменьшение размеров печени. Положительные результаты также показывают лабораторные и инструментальные обследования: биохимические анализы крови (в том числе уровень билирубина и трансаминаз печени), УЗИ, КТ и эластометрия. Исследование печени при биопсии говорит об улучшении состояния клеток. Таким образом, ЭФЛ оказываются полезными даже на начальных стадиях НАЖБП и помогают предотвращать прогрессирование стеатоза.
Другие статьи