Catabolismo dell’emoglobina: formazione dei pigmenti biliari

Ho pensato di condividere quanto studiato oggi per chi vuole saperne di più, per chi è curioso o per chi semplicemente sta studiando e ha bisogno di un piccolo aiuto.

Quanto segue è stato tratto e rielaborato da un libro di testo (corso Biochimica Medica).

Carpe Diem

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A livello della milza i globuli rossi invecchiati vengono riconosciuti e fagocitati dai macrofagi del reticolo endoplasmatico (RE).

La degradazione dell’emoglobina (in cui il Fe2+ è stato ossidato a Fe3+) inizia con il distacco del gruppo metinico che unisce i due anelli pirrolici ai quali sono legati i gruppi vinilici, in forma di CO, per azione della eme ossigenasi un’idrossilasi mista microsomale che utilizza ossigeno e NADPH. L’apertura dell’anello tetrapirrolico porta al distacco spontaneo del ferro che viene trasportato dalla transferrina ai depositi, e della globina che viene degrada negli aminoacidi costituenti dalle proteasi lisosomali.

Si forma la biliverdina di colore verde. Per azione della biliverdina riduttasi NADPH dipendente la biliverdina viene trasformata in bilirubina, pigmento giallo-arancione.

Formazione della bilirubina

1) eme-ossigenasi; 2) biliverdina riduttasi.

V = vinile (-CH =CH2); P = propionile (-CH2-CH2-COOH); M = metile (-CH3)

Rilasciata dal RE viene trasportata al fegato, legata all’albumina. Una volta nella cellula epatica la bilirubina si lega alla ligandina (proteina y) che la trasporta ai microsomi nei quali viene esterificata con l’acido glucuronico, per azione della bilirubina:UDP-glucuronil transferasi.

Bilirubina + 2 UDP-glucuronato ® bilirubina – di – glucuronide + 2 UDP

 

 Bilirubina – di – glucuronide

La bilirubina di-glucuronide è solubile in acqua e può venire secreta nella bile. Dalla cellula epatica tramite trasporto attivo (inibito competitivamente da varie sostanze) viene trasportata nei canalicoli biliari. Se siamo dopo un pasto, soprattutto se riccon in grassi, la bile attraverso lo sfintere di Oddi viene riversata nell’intestino, altrimenti viene convogliata nella cistifellea in attesa di essere rilasciata (dopo un pasto in presenza soprattutto di cibri lipidici).

Nell’intestino la bilirubina di-glucuronide viene idrolizzata da una beta-glucuronidasi in acido glucuronico e bilirubina che per azione degli enzimi batterici viene ridotta in urobilinogeno. L’urobilinogeno in piccola parte viene riassorbito dall’intestino ed eliminato dai reni con le urine sotto forma di urobilina, prodotto di ossidazione dell’urobilinogeno; mentre la restante continua il tragitto intestinale e nel crasso viene trasformato in stercobilinogeno ed eliminato con le feci sotto forma di stercobilina, responsabile della colazione scura delle feci. Quando il deflusso della bile è ostacolato (es: calcolo o tumore nelle vie biliari) le feci non presenteranno la caratteristica colorazione brunastra, ma appariranno biancastre (color creta). Una parte di bilirubina viene riassorbita nell’intestino e riportata al fegato dove viene riconiugata con l’acido glucuronico (circolo enteroepatico dei pigmenti biliari).

La bilirubina coniugata (bilirubina di-glucuronide) è chiamata anche bilirubina diretta in quanto essendo solubile reagisce prontamente con l’acido sulfanilico diazotato (reattivo di Van den Bergh). Per contro la bilirubina libera (legata all’albumina) viene denominata bilirubina indiretta, in quanto essendo insolubile in acqua non reagisce con il reattivo di Van den Bergh se non dopo solubilizzazione in alcool.

La trasformazione dell’eme in bilirubina è la causa del cambiamento di colore da violaceo a giallo, che si verifica negli ematomi (lividi).

Il rapporto fra bilirubina diretta e indiretta è un importante valore diagnostico per la funzionalità epatica.

– In caso di eccessiva lisi (emolisi) dei globuli rossi si ha una iperproduzione di bilirubina libera (essendo quest’ultima il prodotto del catabolismo dell’emoglobina). Quando il fegato non è più in grado di coniugarla con l’acido glucuronico, si ha accumulo di bilirubina libera nel sangue: bilirubina indiretta aumentata. Questa situazione prende il nome di ittero emolitico caratterizzato da colorazione gialla della pelle e della congiuntiva e escrezione fecale e urinaria di stercobilinogeno e urobilinogeno elevata: feci e urine ipercromiche (molto scure).

– In caso di ostruzione delle vie biliari si ha blocco o diminuzione del flusso della bile dal fegato alla cistifellea o da questa all’intestino. La bilirubina coniugata viene travasata dal fegato in circolo rilevabile da un’intesa reazione diretta con il reattivo di Van den Bergh: bilirubina diretta aumentata. Questa situazione prende il nome di ittero da stasi caratterizzato da colorazione gialla della pelle e della congiuntiva e presenza nelle urine di bilirubina diretta che conferisce alle urine una tipica colorazione marsala. Le feci sono ipocromiche (chiare). Nel caso che l’ostruzione perduri a lungo il parenchima epatico vien danneggiato compromettendo il processo di coniugazione: in circolo si ha aumento della bilirubina indiretta e le feci presentano colorazione biancastra (feci acoliche).

– La mancanza congenita (cioè con la nascita, si è nati senza) della bilirubina UDP – glucuronil transferasi (morbo di Crigler-Najiar), determina ittero da insufficiente coniugazione epatica della bilirubina. La bilirubina non viene coniugata e si accumula libera nel sangue e nei tessuti: aumento della bilirubina indiretta. Questo ittero si verifica in forma transitoria nei neonati a causa di un ritardo di sintesi dell’enzima (fegato immaturo Nel bambino la barriera ematoencefalica non è ancora bene saldata e la bilirubina può permeare all’interno.). Il deposito di bilirubina libera nel tessuto cerebrale nel bambino può avere gravi conseguenze come ittero, epatosplenomegalie (fegato e milza ingrossati e doloranti alla palpazione) e danni cerebrali come letargia, ipotonia e spasmi.

Formazione e trasporto dei pigmenti biliari

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