Лекція 11. Основні етапи у формуванні механізмів утворення жовчі. Гепатоцит – морфофункціональні особливості в зв’язку з секрецією жовчі.

Секретують жовч гепатоцити. Це високополяризовані епітеліальні клітини, плазматична мембрана яких поділяється на три окремі частини: синусоїдальну, латеральну і апікальну (за площою: 70%, 15%, 15% відповідно) [Gatmaitan Z.C., Arias I.M. ATP-dependent transport system in the canalicular membrane of the hepatocyte // Physiological Reviews. — 1995. — V. 75, N 2.].

Жовчний каналікул утворюється двома сусідними гепатоцитами, апікальні мембрани яких щільно сполучаються, формуючи каналікулярний простір. Щільний контакти між гепатоцитами формує бар`єр між кров`ю та каналікулярним простором, а також відділяє апікальну ділянку мембрани від її синусоїдального і латерального доменів. Значну роль у формуванні жовчі відіграє проникність щільних з`єднань для води, електролітів та деяких органічних компонентів.

Формування жовчі в гепатоцитах зумовлене інтенсивністю метаболічних реакцій, результатом котрих, по-перше, є синтез і біотрансформація органічних компонентів жовчі та багатьох ферментів і транспортних систем клітини, а по-друге, енергозабезпечення транспорту органічних і неорганічних компонентів жовчі з крові в гепатоцит, а надалі внутрішньоклітинний транспорт і секреція цих компонентів через апікальну мембрану до первинних жовчних канальців.

На синусоїдальній мембрані гепатоцита відбувається поглинання клітинами паренхіми печінки жовчних кислот і білків з крові, а також транспорт в клітину неорганічних іонів. Основними внутрішньоклітинними молекулярними і метаболічними процесами, причетними до механізмів утворення жовчі, є біосинтез і кон`югація жовчних кислот.

У каналікулярній мембрані гепатоцита знайдено кілька типів транспортерів, частина з яких бере участь у механізмах секреції жовчі (транспортер жовчних кислот, органічних аніонів і катіонів, неорганічних іонів). Рушійною силою секреції жовчі є осмотично-залежне надходження води в жовчні каналікули, що зумовлене активним транспортом осмотично-активних речовин, основними з яких є жовчні кислоти, білки, іони бікарбонату. Певний внесок в інтенсивність секреції жовчі додають глутатіонокон`югати і глюкуронокон`югати органічних сполук. Тому умовно виділяють секрецію жовчі залежну і незалежну від жовчних кислот.

Гепатоцитарна жовч модифікується секреторними і абсорбтивними системами епітеліальних клітин жовчних протоків. Епітеліоцити секретують іони бікарбонату і воду та реабсорбують велику кількість складових жовчі. За добу у людини виділяється приблизно 600 мл жовчі, і 2/3 цієї кількості є гепатацитарною, а 1/3- протоковою. У щурів частка протокової жовчі значно менша (близько 10%).Секреція, незалежна від жовчних кислот, забезпечується за участю іонів Na⁺, Cl^-, HCO3^- та білків. Рушійною силою слугує активний транспорт Na⁺, разом із бікарбонатом. Іони гідрокарбонату обумовлюють лужну реакцію жовчі. На інтенсивність секреції жовчі впливають білки жовчі, а саме альбумін та інші близькі за молекулярною масою білки.

Гепатоцити здатні активно поглинати жовчні кислоти з портальної крові та виділяти їх в канальці. Процес поглинання дуже ефективний: при одноразовому проходженні крові через печінку з неї вилучається 80% жовчних кислот. Тому концентрація жовчних кислот в периферичній крові набагато нижча, ніж в ворітній системі. Оскільки жовчні кислоти вилучаються з крові в 6 разів швидше, ніж потрапляють до канальців, саме останній процес лімітує швидкість секреції жовчних кислот.

Особливістю руху жовчних кислот з крові в гепатоцит через синусоїдальну мембрану полягає в подоланні високого градієнта концентрації та електричного потенціалу. Це здійснюється трьома шляхами:

1) Na⁺- залежний процес. Na⁺ - градієнт, регулюємий Na⁺,К⁺-АТФазою мембрани гепатоцита, забезпечує енергозалежний транспорт кон`югованих жовчних кислот. Він відбувається за участю везикулярного поліпептида, який розташований на базолатеральній мембрані.

2) Na⁺- незалежний транспорт жовчних кислот. Він доповнює перший та зв`язаний з HCO₃. Цим шляхом здійснюється проникнення до гепатоцитів органічних іонів та холатів.

3) Просування в гепатоцит шляхом дифузії характерне для гідрофобних жовчних кислот. Експериментальними дослідженнями показано, що важливою рушійною силою для секреції жовчних кислот до канальців є велика різниця потенціалів (30-35мВ) між гепатоцитом (-35-40мВ) і канальцами (-3-5мВ). Отже, величина електричної рухової сили через мембрану в канальні складає 30-35мВ і є основною для транспотру жовчних кислот в канальці [11]. В утворенні цього потенціалу приймає участь Na⁺/K⁺-АТФаза сумісно з K+-каналом. Таким чином, транспортуються тригідроксильовані та тауринокон`юговані дигідроксильовані жовчні кислоти. Більш ліпофільні некон`юговані жовчні кислоти проходять через мембрану тільки в складі з білком-глікопротеїном, який в складі ліпосом здійснює транспортну функцію [11].

Таким чином, в результаті злагодженої, чітко регульованої, постійної роботи клітин печінки та жовчних шляхів відбувається безперервна секреція жовчі.

Синтез і секреція компонентів жовчі потребує великої затрати енергії і чіткої роботи ендоплазматичної сітки, апарату Гольджі, а також мембран біліарного полюсу гепатоцитів і холангіоцитів.

Таким чином, секреція жовчі – це комплексний метаболічний процес, який залежить від багатьох структурних і функціональних компонентів в печінці [43].

[Ганиткевич Я.В. Роль желчи и желчных кислот в физиологии и патологии организма – К, 1980. Рязанов Д.Ю. Клініко-діагностичне значення біохімічного складу жовчі – К, 1999. Boyer J.L., Nathanson M.H., Bile formation //Schiff`s diseases of the liver /ed. E.R. Schiff, M.F. Sorrell, W.C. Maddrey. – Philadelphia, 1999.].