Пигментный обмен

И.А. Новикова

Пигментный обмен

Пигментный обмен – совокупность сложных превращений различных окрашенных веществ в организме.

Гематогенные (гемохромогенные) пигменты образуются в организме преимущественно при распаде и синтезе гемоглобина, в значительно меньшей степени - миоглобина, цитохромов и др.

Химическое строение гемоглобина

Гемоглобин – сложный белок – хромопротеин, состоящий из глобина и простетической группы, представленной четырьмя

гемами. Структура гема одинакова у человека и животных

Схема распада Нв

Процесс распада начинается в сосудистом русле, завершается в клетках РЭС. Образуется комплекс Нв+гаптоглобин → разрыв связи между 1 и 2 пиррольными кольцами и переход Fe2+ в Fe3+ (протеолитическое действие β-цепи гаптоглобина)

отличается особенностью – вердоглобин (глобин+разорванная система порфиринового кольца + Fe3+) → отщепление глобина и иона железа (глобин распадается до аминокислот, а железо переходит в форму ферритина), порфириновое кольцо разворачивается в цепь и формируется низкомолекулярный пигмент – биливердин → билирубин (под действием фермента биливердинредуктазы).

Общая схема распада Нв:

Нв →вердоглобин (окисленный гем+железо+глобин) →биливердин (без глобина и железа) → билирубин.

При распаде 1 г Нв образуется 34 мг БР.

Билирубин

Постоянный компонент плазмы крови.

Имеет 4 изомера: α, β, γ, δ. У взрослых: 94% билирубина - α –изомер, 6% - остальные. У новорожденных 80% билирубина - α –изомер, 20% - остальные.

α –билирубин нерастворим в воде.

Свойства свободного БР

Высокая токсичность → вызывает разрушение мембран клеток.

Липофильность → легко проникает внутрь митохондрий, вызывая разобщение окисления и фосфорилирования → при проникновении в клетки ганглиев головного мозга нарушает функции ЦНС (патогенез ядерной желтухи).

Образует комплексы с альбумином и другими белками → резкое снижение биологической активности.

Может вытесняться с молекулы альбумина лекарственными веществами, свободными жирными кислотами или др. → токсическое действие БР возрастает

NB! Не всегда имеется прямая связь между выраженностью

желтухи и содержанием БР в крови. На проявления желтухи влияют особенности липидного, белкового обмена и другие факторы.

Метаболизм свободного билирубина

Свободный БР → связывание с альбумином → доставка СБР в печень → диссоциация комплекса СБР – альбумин (на уровне поверхности наружной мембраны гепатоцитов) → активное перемещение СБР внутрь гепатоцита с участием полиферментной системы переноса, заложенной в мембране клетки (при поражении - с-м Жильбера, постгепатитная гипербилирубинемия Калька) → доставка СБР специальными белками-переносчиками к определенным структурам эндоплазматического

Свойства связанного билирубина

Это БР, конъюгированный с глюкуроновой кислотой.

Не способен растворяться в липидном

слое мембран

Не проникает внутрь клеток и

митохондрийНе токсичен

Растворим в воде, легко выделяется с

мочой

Глюкуроновая кислота

Активные формы ГК - уридин-дифосфоглюкуроновая кислота (УДФ-ГК) постоянно образуются в клетках печени. Связывание УДФ-ГК и БР происходит по месту расположения остатков пропионовой кислоты БР. Таких остатков –2. Поэтому могут образовываться билирубин- моно и билирубиндиглюкурониды.

В клетках печени в норме и в плазме на 70% билирубиндиглюкуронидов приходится 30% билирубинмоноглюкуронидов. При воспалительных заболеваниях печени соотношение БР-ди и БР-моно смещается в сторону увеличения БР-моно.

Для исследования состава БР-глюкуронидов используются методы тонкослойной хроматограции, а также методы, основанные на различной растворимости БР-ди и БР-

моно в органических жидкостях.

Свойства фермента глюкуронилтрансфераза

Высоко чувствителен к содержанию в организме гормонов щитовидной железы→при гипертиреозе активность глюкуронилтрансферазы

увеличивается, при гипотиреозе - снижается.

Активность глюкуронилтрансферазы увеличивается под влиянием небольших доз фенобарбитала

Имеются наследственные нарушения активности

глюкуронилтрансферазы синдром Криглера- Найяра, Жильбера → накопление токсичного свободного БР в организме. Одновременно увеличивается содержание свободных форм стероидных гормонов, катехоламинов и других

активных веществ.