Билирубин — это желтый пигмент, который образуется в процессе распада гемоглобина, основного компонента эритроцитов. При завершении жизненного цикла эритроцитов (около 120 дней) они разрушаются в селезенке и печени. Гемоглобин распадается на глобин и гем. Гем (состоит из катиона железа (+2) и порфиринового кольца) подвергается превращениям. Сначала он окисляется до биливердина с помощью фермента гемоксигеназы. Этот процесс включает разрыв порфиринового кольца и образование зеленого пигмента биливердина. Биливердин затем восстанавливается до билирубина с помощью фермента биливердинредуктазы. На этом этапе образуется неконъюгированный (или свободный) билирубин, который является жирорастворимым.
Свободный билирубин является гидрофобным и токсичным соединением, которое необходимо транспортировать из макрофагов с током крови для обезвреживания в печень. Билирубин поступает в гепатоциты по механизму облегченной диффузии с помощью белков — переносчиков лигандина и протеина Z. В печени билирубин конъюгирует с глюкуроновой кислотой под действием ферментов эндоплазматического ретикулума УДФ-глюкуронилтрансферазы I, катализирующей образование билирубинмоноглюкуронида и УДФ-глюкуронилтрансферазы II, образующей билирубиндиглюкуронид. В результате реакций конъюгации образуется прямой или конъюгированный билирубин. Значение комплексного соединения с альбумином:
• преодолевается его гидрофобность;
• понижается токсичность;
• предупреждается потеря билирубина с мочой [1–2].
Непрямой билирубин транспортируется в печень, где после отщепления альбумина соединяется с активированной при взаимодействии с УТФ глюкуроновой кислотой — УДФГ. При участии УДФГК-трансферазы глюкуроновая кислота присоединяется к карбоксильной группе одного или двух пропионовых остатков билирубина с образованием билирубинглюкуронидов — билирубинмоноглюкуронида (30 %) и билирубиндиглюкуронида (70 %). Билирубинглюкурониды хорошо растворимы в воде, нетоксичны. Данный вид билирубина называется прямым (конъюгированным). Прямой билирубин экскретируется из гепатоцитов в желчные капилляры и выделяется в составе желчи в тонкий кишечник. Одновременно незначительная часть прямого билирубина из гепатоцитов попадает в кровь. Поэтому в норме в крови наряду с непрямым билирубином может обнаруживаться небольшое количество прямого билирубина, составляющие в сумме общий билирубин крови.