TÓM TẮT
Tổng hợp bilirubin – Bilirubin được hình thành từ quá trình phân hủy heme có trong hemoglobin, myoglobin, cytochrome, catalase, peroxidase và tryptophan pyrrolase. Khoảng 80% lượng bilirubin sản sinh hàng ngày (từ 250 đến 400 mg ở người trưởng thành) có nguồn gốc từ hemoglobin. (Xem thêm ‘Tổng hợp bilirubin’ ở dưới.)
Vận chuyển trong huyết tương – Ở pH sinh lý, bilirubin rất ít tan trong nước do các liên kết hydro nội phân tử bao quanh tất cả các nhóm phân cực, tạo cho phân tử cấu trúc gấp nếp dạng “mái ngói” (ridge-tile). Sự gắn kết với albumin giúp giữ bilirubin trong khoang mạch máu, từ đó ngăn chặn sự lắng đọng tại các mô ngoài gan, bao gồm cả các mô nhạy cảm như não, đồng thời giảm thiểu sự lọc qua cầu thận. Albumin cũng vận chuyển bilirubin đến bề mặt xoang gan của tế bào gan, tại đây sắc tố này tách khỏi albumin để đi vào trong tế bào gan. (Xem thêm ‘Sự gắn kết của bilirubin với albumin huyết tương’ ở dưới.)
Hấp thu và liên hợp tại gan – Tại các xoang gan, phức hợp albumin-bilirubin phân ly; bilirubin được tế bào gan hấp thu hiệu quả trong khi albumin vẫn lưu thông trong máu (hình 2). Quá trình hấp thu bilirubin vào tế bào gan diễn ra thông qua cơ chế khuếch tán hỗ trợ. Quá trình glucuronid hóa bilirubin được điều phối bởi một họ enzyme gọi là uridine-diphosphoglucuronate glucuronosyltransferase (UGT) (hình 3). (Xem thêm ‘Chuyển hóa bilirubin’ ở dưới.)
Thải trừ bilirubin – Ở người bình thường, bilirubin chủ yếu được bài tiết qua mật dưới dạng diglucuronide; bilirubin không liên hợp chỉ chiếm từ 1 đến 4% tổng lượng sắc tố trong mật bình thường.
Bilirubin liên hợp tan trong nước và không được hấp thu qua màng lipid của biểu mô ruột non; ngược lại, phân đoạn bilirubin không liên hợp được hấp thu một phần và tham gia vào chu trình gan ruột (hình 4). Tại đại tràng, các enzyme vi khuẩn khử bilirubin thành một chuỗi các phân tử gọi là urobilinogen. Một phần urobilinogen được hấp thu tại ruột và tái tuần hoàn qua gan mật. Phần không được gan loại bỏ sẽ đi vào tuần hoàn chung và một phần được bài tiết qua nước tiểu dưới dạng urobilinogen niệu (hình 4). (Xem thêm ‘Thải trừ bilirubin liên hợp’ ở dưới.)
Tăng bilirubin máu và độc tính của bilirubin ở các đối tượng đặc thù – Trong huyết tương bình thường, có khoảng 4% bilirubin ở dạng liên hợp. Tỷ lệ này có thể thay đổi tùy theo trạng thái bệnh lý. Ở trẻ sơ sinh, nồng độ bilirubin không liên hợp trong huyết thanh tăng cao rõ rệt (thường trên 20 mg/dL) có thể dẫn đến các biểu hiện lâm sàng của tổn thương não, từ những bất thường thần kinh kín đáo đến bệnh não nặng hoặc tổn thương thần kinh vĩnh viễn do bilirubin (BIND; thường được gọi là vàng da nhân), thậm chí gây tử vong.
Các cơ chế sinh lý bảo vệ cơ thể khỏi độc tính của bilirubin bao gồm: gắn kết với albumin huyết tương, cùng với quá trình hấp thu, liên hợp và thải trừ nhanh chóng tại gan. Nhờ các cơ chế bảo vệ hiệu quả này, tác hại của bilirubin không liên hợp chủ yếu chỉ giới hạn ở trẻ sơ sinh tăng bilirubin không liên hợp máu nặng và những bệnh nhân mắc các rối loạn di truyền về liên hợp bilirubin. (Xem thêm “Phân loại và nguyên nhân gây vàng da hoặc tăng bilirubin máu không triệu chứng” và ‘Tăng bilirubin máu’ ở dưới.)