Норма билирубина:
что такое, за что отвечает

Как сказано выше, билирубин — важный метаболит (продукт превращения) гема. Гем, в свою очередь, представляет собой комплексное соединение кольцевидной формы, состоящее из порфирина и заключенного в его центре атома железа².

Гем, являясь составной частью ряда белков, помогает им в реализации своей специфической функции. Так, в составе гемоглобина гем обеспечивает транспортировку кислорода от легких к органам и тканям, а в миоглобине это соединение способствует депонированию О₂ в мышцах и сердце. Это происходит за счет особой структуры гема, а конкретно — центрального расположения двухвалентного железа. Именно этот химический элемент непосредственно связывает кислород. В гемоглобине данная часть называется гемовой. Вторая же часть молекулы — глобин — белковая. Она отвечает за регулирование процесса присоединения и отщепления кислорода в нужное время³.

Таким образом, гем составляет часть белка гемоглобина внутри красных клеток крови эритроцитов. В зависимости от степени насыщения крови кислородом изменяется пространственная конфигурация гемоглобина, и эти клетки либо связывают, либо отщепляют кислород. Когда клетки крови проходят через легкие, где концентрация кислорода высока, то взаиморасположение отдельных частей гема меняется таким образом, что железу становится легче принять на себя О₂. Затем эритроциты, пройдя длинный путь от лёгких к органам и тканям, попадают в капилляры и отдают кислород³.

Клеткам организма кислород необходим, без него невозможно получение энергии, протекающее в «энергетических станциях», называемых митохондриями. Особенно много энергии требуется мышцам, поэтому в них существует белок, также включающий гемовую структуру, — миоглобин. Он обеспечивает клеточный резерв кислорода мышечным волокнам, для того чтобы те могли при необходимости использовать его для продукции энергии и мышечной работы^4,5.

Конечно, как и всё в организме, клетки не живут вечно, а постоянно обновляются. В процессе их распада и образуется вещество билирубин, о котором пойдет речь дальше².

Билирубин образуется в результате последовательного распада гема, который происходит в две стадии преимущественно в клетках селезенки, костного мозга и печени. С помощью специфических ферментов и при участии кислорода сначала образуется вердоглобин, затем зеленый пигмент биливердин, после чего последовательно отщепляются железо и белковая часть молекулы с образованием оранжевого пигмента билирубина⁵.

Как только образовавшийся билирубин попадает в плазму крови, он прочно связывается с белком-переносчиком альбумином. Связывание с альбумином ограничивает выход билирубина из сосудов, сводит к минимуму фильтрацию в почках и препятствует его отложению в тканях². В таком виде билирубин называется непрямым (свободным). Он нерастворим в воде, из-за чего не может фильтроваться почками, и обладает токсичностью для клеток, поскольку благодаря хорошей жирорастворимости легко проникает в них через мембраны и нарушает их жизнедеятельность^5,7.

Прямой билирубин с желчью попадает в тонкую кишку, однако, в отличие от продуктов переваривания пищи, не всасывается из нее. Когда он достигает подвздошной и толстой кишки, то под действием кишечной микрофлоры происходит отщепление глюкуроновой кислоты и восстановление до вещества под названием уробилиноген. Там небольшая часть уробилиногена вместе с другими желчными компонентами повторно всасывается в кровь и поступает в печень. Большая часть уробилиногена восстанавливается до вещества, которое называется стеркобилиноген.

Эти два продукта превращения билирубина бесцветны. В нижних отделах толстого кишечника стеркобилиноген превращается в оранжево-желтый пигмент стеркобилин, который придает калу характерную окраску^2,6.

Такой длинный и сложный путь метаболизма билирубина служит для его обезвреживания и адекватного выведения из организма. Это позволяет поддерживать довольно строгие концентрации прямой и непрямой фракции билирубина, которые могут колебаться лишь в очень ограниченных пределах. Однако в некоторых случаях те или иные звенья метаболизма нарушаются, что может сопровождаться изменениями уровня этого вещества в крови.

При концентрации общего билирубина 40-70 мкмоль/л визуально можно заметить появление желтоватого оттенка склер, слизистых оболочек, а несколько позднее и кожи. Такое явление называется желтухой. Когда уровень билирубина становится слишком высоким (> 120 мкмоль/л), признаки желтухи проявляются очень ярко⁹.
Если уровень непрямого билирубина в крови превышает 427,5 мкмоль/л (25 мг/дл), то происходит его накопление в тканях головного мозга (преимущественно базальных ганглиях) и их поражение, о чем мы поговорим ниже¹⁰.

Одной из причин нарушения обмена билирубина являются заболевания печени⁵. Следует отметить, что повышение уровня билирубина при заболеваниях печени может происходить не сразу, а через какое-то время, когда болезнь уже достаточно сильно прогрессировала.

Гипербилирубинемия — это состояние, при котором отмечается повышенный уровень билирубина в крови. Диапазоны нормальных значений могут незначительно разниться в зависимости от лаборатории, поэтому ориентироваться следует на них. Изменения показателей билирубина могут быть связаны с нарушениями на любом этапе его метаболизма. Поэтому важно различать два вида гипербилирубинемии:

Встречаются наследственные случаи гипербилирубинемии, например, синдром Жильбера, Дабина-Джонсона, Криглера-Найара. Их распространенность, как правило, невелика. Так, синдром Криглера-Найяра встречается примерно у одного новорожденного на миллион¹². При этом синдроме концентрация билирубина в сыворотке значимо превышает нормальные показатели, и многим пациентам требуется пожизненная терапия или даже трансплантация печени¹².

Иногда уровень билирубина в крови снижается относительно нормы. Такое состояние, которое называют гипобилирубинемией¹³, встречается очень редко и самостоятельного значения для диагностики не имеет.

Токсичность билирубина для мозга обусловлена способностью жирорастворимой молекулы непрямого билирубина проникать через двойной липидный слой мембран нервных клеток. При сохраненном гематоэнцефалическом барьере (физиологическом барьере между кровеносной системой и нервной тканью) концентрация билирубина в головном мозге составляет всего 1–2% от его концентрации в сыворотке⁶.

Многочисленные исследования выявили несколько механизмов, которые лежат в основе токсического действия билирубина на нервную ткань⁶: угнетение клеточного дыхания, поражение мембран клеток, нарушение метаболизма нейромедиаторов, изменение активности ферментов, апоптоз и некроз клеток, угнетение обмена веществ в нервных клетках.

Особенную опасность повышенная концентрация билирубина может иметь для головного мозга новорожденных детей¹⁴. У них идет усиленный распад эритроцитов, а ферментные системы печени недостаточно зрелые для эффективного перевода токсичного непрямого билирубина в нетоксичный прямой. В связи с этим риск развития серьезных осложнений за счет гипербилирубинемии у младенцев значительно выше, чем у взрослых людей. У некоторых младенцев возможны серьезные осложнения за счет избыточного проникновения билирубина в головной мозг. Эти осложнения могут включать как острые, краткосрочные проявления, так и долгосрочные состояния вплоть до церебрального паралича^5,14.