La bilirrubina es un producto final del catabolismo del grupo hem: la bilirrubina es un pigmento de color amarillo anaranjado, fotolabil, esto significa que en presencia de luz y oxigeno transforma la bilirrubina en isómeros solubles en agua que pueden ser eliminados sin la conjugación en el hígado. Insoluble en agua y soluble en una variedad de solventes no polares (cloroformo). Diariamente se produce entre 250 -350 mg/dl de bilirrubina la cual es excretada mayoritariamente por la bilis hacia el intestino.

En condiciones fisiológicas normales, en un adulto se produce la hemolisis de una gran cantidad eritrocitos senescentes (1a 2 x 10”8 eritrocitos/hr) y de esta degradación se libera la hemoglobina, que es una proteína trasportadora de oxigeno, conjugada, la que se conforma de una porción proteica la globina (cuatro cadenas polipeptídica dos α y dos β hemoglobina adulta) y un núcleo central (grupo prostético) no aminoacídico conocido como grupo hem (ferroprotoporfirina), formado por la unión de una protoporfirina IX y un átomo de hierro en estado ferroso (Fe+2). Del catabolismo del grupo hem se produce bilirrubina. El 85% de esta proviene de las hemolisis de eritrocitos senescentes (en el bazo) y el 15% restante proviene de la degradación prematura de eritrocitos en MO, y del catabolismo de otras proteínas que contienen el grupo hem como mioglobina, citocromos y peroxidasas. El catabolismo del grupo hem se produce en las células reticuloendoteliales del higado, el bazo y la medula ósea. (tener en cuenta que es la hemoglobina liberada es fagocitada por el sistema fagocitico mononuclear (macrófagos). En el macrófago la hemoglobina es degradada a

hemo (que sigue siendo metabolizado) y globina (se utiliza como reserva de aminoácidos).

Formacion de la bilirrubina

El catabolismo del hem se produce en las fracciones microsomicas de celulas medianteun sistema enzimatico complejo denominado hem oxigenasa.El grupo hem llega al sistema de oxigenasa, el hierro por lo general se ha oxidado hacia la forma ferrica, lo que constituye la hemina. La hemina se reduce a hem con NADPH y, en presencia de NADPH y oxigeno al puente de a-meteno(ino) entre los pirroles I y II de la porfirina se agrega un grupo hidroxilo. El hierro ferroso se oxida de nuevo hacia la forma ferrica, luego con ayuda de oxigeno se libera el hierro y monoxido de carbono, y una cantidad equimolar de biliverdina por la división del anillo tetrapirrol. La biliverdina tiene una vida media de segundos ya que es rápidamente tomada por la enzima biliverdina reductasa, esta reduce el puente de metino entre los pirroles III y IV hacia un grupo metileno para producir bilirrubina, un pigmento de color amarilloLa bilirrubina formada corresponde a la no conjugada o también denominada bilirrubina libre.

Caracteristicas químicas de la bilirrubina:

Una importante propiedad química de la moléculas de bilirrubina es su insolubilidad en agua y su solubilidad en solventes no polares. La solubilidad de la bilirrubina no es explicada por esta estructura lineal tetrapirrolica ya que las dos cadenas laterales de acido propionico se esperaria que hicieran la molécula de bilirrubina altamente polar, por lo tanto, soluble en agua

Pero por estudios con cristalografía de rayos X se confirma la estructura general de la bilirrubina Dos importantes características estructurales también se han observado: Una llamada Z-Z (trans), insoluble, que es la forma natural, conformada por dobles enlaces entre los carbonos 4 y 5, y 15 y 16.. La bilirrubina tiene una conformación que forma puentes de hidrogeno entre los grupos carboxilos de los ácidos propiónicos con los nitrógenos de los grupos pirrólicos formando una conformación cerrada,por lo tanto hidrófobo.

Al exponerse a la luz, cualquiera de estos dobles enlaces puede girar a la configuración cis, o “E”. La configuración E interfiere con los puentes de hidrógenos internos (los rompe) y la molécula se torna más polar.

Pero como se forma una gran cantidad de bilirrubina en los tejidos periféricos denominada bilirrubina no conjugada, y como sabemos que por su estructura es insoluble en medios acuosos, esta se une no covalentemente para su transporte a la albumina, y asi incrementa su solubilidad, para ser llevada al hígado para su eliminación. (La albumina presenta un sitio de alta afinidad y otro de baja afinidad para la bilirrubina. En el de alta afinidad, se puede unir 25 mg de bilirrubina por cada 100 ml de plasma. Puede aparecer bilirrubina no conjugada libre (no unida a la albúmina) en condiciones en quela cantidad de bilirrubina supera la capacidad de unión de la albúmina. Esto puede ocurrir porque hay cifras muy altas de bilirrubina, hipoalbuminemia o presencia de sustancias y factores que desplazan o debilitan la unión de la bilirrubina con la albúmina. La presencia de bilirrubina no conjugada libre es siempre anormal y lleva al pasaje al SNC y eventual daño del cerebro al cruzar la barrera hematoencefálica, y entrar en las células cerebrales, para causar kernicterus.

CONJUGACION DE LA BILIRRUBINA

Una vez que la Bilirrubina unida no covalente albumina, llega al hígado se produce lo siguiente:

1) Ya el hígado, se remueve la albumina unida a la bilirrubina, y es capturada en la superficie sinusoidal de los hepatocitos, e ingresa al hepatocito mediante un sistema de trasporte facilitado. Una vez dentro del hepatocito, la bilirrubina se une con ciertas proteínas citosolicas (ligandina, proteína Y) que ayudan a mantenerse soluble antes de la conjugación y ayudan a prevenir la salida de la bilirrubina nuevamente hacia torrente sanguíneo.

2) En el retículo endoplásmico, los residuos de ácido glucorónicos son agregados a las cadenas laterales de propionato de la bilirrubina. La reacción es catalizada por la (uridin difosfato) UDP glucoronil transferasa, y el ácido glucorónico es el donador del

carbohidrato. El monoglucuronido de bilirrubina es un intermediario, y después se convierte en el diglucuronido La adición de residuos de azúcar aumenta la solubilidad

de la bilirrubina en agua de manera de que pueda ser excretada al sistema biliar. . Alrededor del 85% al 90% de la bilirrubina aparece en la bilis como diglucorónido y alrededor del 10% al 15% aparece como monoglucorónido

*El ácido glucurónico es un ácido carboxílico similar a la glucosa pero que presentaun grupo carboxilo en el carbono 6. Su fórmula química es C6H10O7. Las sales de este ácido se denominan glucuronato. Es un ácido que aparece en la naturaleza a partir de la glucosa mediante fermentación aeróbica oxidativa causada por las enzimas de ciertas bacterias

3) Finalmente, la excresion de bilirrubina conjugada, atóxicos e hidrosolubles tiene lugar mediante un mecanismo de transporte activo. La proteína participante en este mecanismo es la MRP-2 (proteina parecida a la de resistencia a multiples farmacos 2) o trasportadora de aniones organicos multiespecifico (MOAT), se localiza en la membrana de los canaliculos biliares y maneja diversos aniones organicos (Es un miembro de la familia de los transportadores de casete de unión a ATP (ABC)). Una

vez en la bilis (vesícula biliar), la bilirrubina conjugada sigue camino hasta llegar al intestino.

A medida que la bilirrubina conjugada llega al intestino delgado, enzimas bacterianas especificas (β-glucuronidasas) remueven los glucuronidos, y luego la flora anaeobica del intestino reduce el pigmento hacia un grupo de compuestos tetrapirrolicos incoloros llamados urobilinogenos. (Estos tres compuestos tienen los carbonos de los puentes saturados,metileno).

En circunstancias normales, la mayor parte de los urobilinogenos incoloros formados en el colon por la flora fecal se oxida ahí hacia urobilinas (compuestos coloreados), y se excreta en las heces (80%)

En el intestino delgado una pequena fraccion de los urobilinogenos se resorbe y se vuelve a excretar por medio del higado para constituir el ciclo enterohepatico del urobilinogeno y asi pasa a la circulación sistémica, llegando al riñon donde este urobilinogeno es trasformado a urobilina (color de la orina) y siendo excretada por la orina (1 – 4 mg/dia).

PATOLOGIAS ASOCIADAS A LA BILIRRUBINA

Las enfermedades o condiciones que interfieren con el metabolismo de la bilirrubina pueden causar un aumento en su concentración sérica. La hiperbilirrubinemia (> 1mg/dl de BR) no es una amenaza para la salud, ya que existen mecanismos adecuados para la detoxificación de la bilirrubina. Sin embargo, la hiperbilirrubinemia sí indica una anormalidad en la producción o metabolismo de la bilirrubina.

La ictericia se debe a un aumento de la concentración de bilirrubina en sangre y se hace evidente cuando la bilirrubina alcanza una concentración en sangre mayor a 2.5mg/dl y esto se observa como una coloración amarillenta de piel y mucosas

Tipos de ictericias:

Pre-hepática: Aumenta considerablemente en la producción de bilirrubina (no conjugada, indirecta), por lo tanto aumenta su concentración en sangre. Niveles de BR conjugada normal o aumentada. No existe coluria (coloración en orina por bilirrubina en orina), hay un aumento de urobilina en orina. Hay coloración oscura de las heces fecales por acúmulo de estercobilinógeno (hipercolia).

La hemólisis es la causa más común del exceso de bilirrubina indirecta

Intra-Hepatica: Se clasifican en conjugadas y no conjugadas.

a) Conjugadas: El proceso de conjugación se encuentra bien, pero falla la excreción canalicular. Aumenta la bilirrubina tanto conjugada como no conjugada en suero.(por acumulación en el hígado noo se puede excretar). Disminuye urobilinogeno tanto en orina como en heces (Acolia). Hay coluria.

Sd Dubin-Johnson: trastorno autosomico recesivo de hiporbilirrubinemia conjugada por mutaciones en el gen que codifica para MRP-2 proteina incluida en la secrecion de bilirrubina conjugada hacia la bilis. Aumenta entre 2 -5 mg/dlRotor: Es una rara enfermedad benigna caracterizada por hiperbilirrubinemia conjugada crónica. No se ha identificado su causa precisa.

b) No conjugada: la producción de bilirrubina es normal, pero como hay problemas en la conjugacion, se acumula, y la bilirrubina no conjugada aumenta en sangre y la conjugada disminuye. Esto que produce una disminución en el urobilinógeno, por lo que abra disminución en orina y en heces (Acolia).

Sd de Gilbert: Existe un problema tanto en la captación de la bilirrubina por el hígado, como en la conjugación, UDP glucuroniltransferasa tiene actividad reducida en el hígado. Aumenta hasta 3mg/dl

Sd de Crigler Najjar: Es causado por una mutación en el gen que codifica la UDP- glucuroniltransferasa en tejidos hepáticos.

Tipo I: nula actividad enzimática, hiperbilirrubinemia intensa (20- 50mg/dl) generalmente fallecen al año de edad (kernicterus)

Tipo II: existe cierta actividad enzimática hiperbilirrubinemia leve (<20 mg/dl)

- Post-Hepatica: Produce por obstrucción de vías biliares, por coledocolitiasis (calculo) o cáncer de cabeza de páncreas, por lo tanto la bilirrubina no se excreta

o se ve disminuida su excreción. No hay coloración en materia fecal (acolia), hay coloración excesiva en orina (coluria) pero el urobilinogeno disminuido.

LABORATORIO

Objetivo: Determinar la cantidad de B. Total y B. directa en suero mediante una reacción colorimétrica.

Fundamento : Bilirrubina reacciona con Ácido Sulfanilico diazotizado formando azobilirrubina. Intensidad de color proporcional a cantidad de bilirrubina presente en la muestra