Bilirubin

Bilirubin ist ein gelber Blutfarbstoff, der aus dem Abbau des Hämanteils des Hämoglobins hervorgeht und diagnostisch zur Beurteilung einer Hämolyse oder Cholestase verwendet wird. Durch den Transport und Stoffwechsel in der Leber kann es zu einer Erhöhung der Blutkonzentration mit Ikterus bei unterschiedlichen Krankheiten kommen.

Biochemie


Bilirubin ist ein extrem wasserunlösliches Tetrapyrrol, das aus dem Hämabbau hervorgeht. Seine Hauptquelle ist der Hämoglobinabbau aus alternden Erythrozyten. Bildungsorte sind vor allem die Zellen des RES. Von dort wird es an Albumin gebunden zur Leber transportiert, in der es aus dem Blut extrahiert und biliär sezerniert wird. Die hepatobiliäre Sekretion umfaßt schematisch :

  • Transportvorgänge an der sinulateralen Zellmembran der Leberzellen
  • intrazelluläre Bindung und Stoffwechsel
  • die Ausscheidung aus den Leberzellen (Hepatozyten) in die Gallenkapillaren

Aufnahme in die Leberzellen

Die Aufnahme von Bilirubin in die Hepatozyten erfolgt dem jetzigen Kenntnisstand zufolge Carrier-vermittelt, energie- und chloridabhängig. Sie ist sehr rasch und stellt im Gesamttransport aus dem Blut in die Galle sicher nicht den geschwindigkeitslimitierenden Schritt dar. Aus kinetischen Untersuchungen wird auf einen erheblichen Reflux (etwa 40%) aus der Leberzelle (Hepatozyt) in das Blut geschlossen, der in Fällen unkonjugierter Hyperbilirubinämie noch weiter gesteigert sein kann. Bromsulphthalein (BSP) und Indozyaningrün (ICG), werden über das gleiche Transportsystem aufgenommen, Gallensäuren dagegen nicht. Gallensäuren werden nur bei Cholestasen, nicht dagegen bei den funktionellen Hyperbilirubinämiesyndromen retiniert. Mit ihrer Hilfe können cholestatisch und nichtcholestatisch bedingte Hyperbilirubinämien differenziert werden.


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Intrazellulärer Stoffwechel

Intrazellulär wird Bilirubin an Ligandin und das Z-Protein gebunden. Die Konzentration dieser Proteine bestimmt die Bindungskapazität der Leber für Bilirubin. Auf ungeklärte Weise gelangt Bilirubin ins endoplasmatische Retikulum, wo es durch eine Bilirubin-UDP-Glukuronyltransferase konjugiert wird. Das Enzym besteht aus 4 Untereinheiten, die alle 4 zur Bildung von Diglucuroniden benötigt werden. Zur Bildung von Monoglukuroniden reicht dagegen eine Untereinheit aus. Man nimmt heute an, daß ein geringer Anteil der Glukuronide durch eine ß-Glukuronidase oder in einer Rückreaktion der Transferasereaktion wieder dekonjugiert wird, so daß Monoglukuronide und unkonjugiertes Bilirubin entstehen können. Welche Bedeutung diese Reaktionen für die Ausbildung unkonjugierter Hyperbilirubinämien besitzen, ist unbekannt.

Biliäre Ausscheidung

Die Ausscheidung in die Gallenkapillaren schließlich geschieht wahrscheinlich carriervermittelt gegen einen Konzentrationsgradienten und bedarf der Energiezufuhr. Das gallenkapilläre Transportsystem scheint für Bilirubin nicht spezifisch zu sein. Es ist wahrscheinlich auch zuständig für die biliäre Sekretion anderer organischer Anionen wie BSP, ICG, Bengalrosa, Methylenblau, nicht dagegen für Gallensäuren. Es transportiert auch unkonjugiertes Bilirubin. So findet sich in der Galle praktisch ausschließlich konjugiertes Bilirubin, zu 80% als Di- und zu 20% als Monoglukuronid.

Störungen von Transport und Stoffwechsel


Der Weg des Bilirubins durch die Leberzelle kann auf der Ebene eines jeden Teilschritts gestört sein :

  • Defekt bei der Aufnahme
  • Defekt bei der intrazellulären Speicherung
  • Eine Erniedrigung der intrazellulären Speicherkapazität für Bilirubin und auch für BSP findet sich beim Rotor-Syndrom.
  • Defekt bei der Glukuronidierung des Bilirubins
  • Defekt bei der biliären Sekretion

Beim Ikterus im Rahmen einer Hepatitis oder einer toxischen Leberschädigung liegt eine hepatozelluläre Cholestase vor, bei der jedoch die Konjugationsschritte noch weitgehend intakt sind. Das Serumbilirubin ist direkt reagierend (glukuronidiert). Beim zunehmenden Leberversagen kann das indirekt reagierende Bilirubin (nicht glukuronidiert) zu überwiegen beginnen.

Verweise

Laborwerte bei Leberkrankheiten
Cholestaseparameter
Cholestase
Hämolyse
Gilbert-Meulengracht-Syndrom
Galle


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