Metabolismus bilirubinu a jeho biologické účinky
Metabolismus bilirubinu a jeho biologické účinky
Článek se zabývá molekulou bilirubinu a jejími důležitými biologickými vlastnostmi. Bilirubin byl dlouhou dobu vnímán pouze jako odpadní produkt katabolismu hemu s potenciálně toxickými účinky zejména na centrální nervový systém. Dnes je však bilirubin v centru pozornosti vědců díky svým protektivním účinkům. Mírně zvýšené plazmatické koncentrace bilirubinu vykazují antioxidační, protizánětlivé a imunomodulační účinky, které byly pozorovány zvláště u pacientů s onemocněními souvisejícími s oxidačním stresem a chronickými záněty. Přesné mechanismy protektivního působení bilirubinu nejsou stále plně objasněny a jsou předmětem intenzivního výzkumu, přitom porozumění těmto mechanismům by mohlo pomoci terapeutickému využití látek mírně zvyšujících systémové koncentrace bilirubinu.
Klíčová slova:
bilirubin, oxidační stres, zánět, antioxidační působení.
Autoři:
P. Valášková; L. Muchová
Působiště autorů:
General University Hospital in Prague, Czech Republic
; Laboratory for Research of Liver Diseases and Heme Metabolism, Central Research Laboratories, Institute
of Medical Biochemistry and Laboratory Diagnostics, First Faculty of Medicine, Charles University and
Vyšlo v časopise:
Klin. Biochem. Metab., 24, 2016, No. 4, p. 198-202
Souhrn
Článek se zabývá molekulou bilirubinu a jejími důležitými biologickými vlastnostmi. Bilirubin byl dlouhou dobu vnímán pouze jako odpadní produkt katabolismu hemu s potenciálně toxickými účinky zejména na centrální nervový systém. Dnes je však bilirubin v centru pozornosti vědců díky svým protektivním účinkům. Mírně zvýšené plazmatické koncentrace bilirubinu vykazují antioxidační, protizánětlivé a imunomodulační účinky, které byly pozorovány zvláště u pacientů s onemocněními souvisejícími s oxidačním stresem a chronickými záněty. Přesné mechanismy protektivního působení bilirubinu nejsou stále plně objasněny a jsou předmětem intenzivního výzkumu, přitom porozumění těmto mechanismům by mohlo pomoci terapeutickému využití látek mírně zvyšujících systémové koncentrace bilirubinu.
Klíčová slova:
bilirubin, oxidační stres, zánět, antioxidační působení.
Zdroje
1. Tenhunen, R., Marver, H. S., Schmid, R. Enzymatic Conversion of Heme to Bilirubin by Microsomal Heme Oxygenase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1968, 61, p. 748-755.
2. Baranano, D. E., Rao, M., Ferris, C. D., Snyder, S. H. Biliverdin reductase: A major physiologic cytoprotectant. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, p. 16093-16098.
3. Yamaguchi, T., Nakajima, H. Changes in the Composition of Bilirubin-Ix Isomers during Human Prenatal Development. Eur. J Biochem. 1995, 233, p. 467-472.
4. Ostrow, J. D., Mukerjee, P., Tiribelli, C. Structure and binding of unconjugated bilirubin: relevance for physio-logical and pathophysiological function. J Lipid Res. 1994, 35, p. 1715-1737.
5. Jacobsen, J. Binding of bilirubin to human serum albumin - determination of the dissociation constants. FEBS Lett 1969, 5, p. 112-114.
6. Adachi, Y., Kamisako, T., Okuyama, Y., Miya, H. Hepatic metabolism and transport of bilirubin and other organic anions. Nihon Rinsho 1996, 54, p. 2276-2290.
7. Vander Jagt, D. L., Dean, V. L., Wilson, S. P., Royer, R. E. Regulation of the glutathione S-transferase activity of bilirubin transport protein (ligandin) from human liver. Enzymic memory involving protein-protein interactions. J Biol. Chem. 1983, 258, p. 5689-5694.
8. Crawford, J. M., Hauser, S. C., Gollan, J. L. Formation, hepatic metabolism, and transport of bile pigments: a status report. Semin. Liver Dis. 1988, 8, p. 105-118.
9. Kamisako, T., Leier, I., Cui, Y. et al. Transport of monoglucuronosyl and bisglucuronosyl bilirubin by recombinant human and rat multidrug resistance protein 2. Hepatology 1999, 30, p. 485-490.
10. van de Steeg, E., Stranecky, V., Hartmannova, H. et al. Complete OATP1B1 and OATP1B3 deficiency causes human Rotor syndrome by interrupting conjuga-ted bilirubin reuptake into the liver. J Clin. Invest. 2012, 122, p. 519-528.
11. Gartner, U., Goeser, T., Wolkoff, A. W. Effect of fasting on the uptake of bilirubin and sulfobromophthalein by the isolated perfused rat liver. Gastroenterology 1997, 113, p. 1707-1713.
12. Diamond, I. F. Studies on the neurotoxicity of bilirubin and the distribution of its derivatives. Birth Defects Res. 1970, 6, p. 124-127.
13. McDonagh, A. F., Lightner, D. A. ‘Like a shrivelled blood orange’--bilirubin, jaundice, and phototherapy. Pediatrics 1985, 75, p. 443-455.
14. Stocker, R., Yamamoto, Y., McDonagh, A. F., Glazer, A. N., Ames, B. N. Bilirubin is an antioxidant of possible physiological importance. Science 1987, 235, p. 1043-1046.
15. Kwak, J. Y., Takeshige, K., Cheung, B. S., Minakami, S. Bilirubin inhibits the activation of superoxide-producing nadph oxidase in a neutrophil cell-free system. Biochim Biophys Acta 1991, 1076, p. 369-373.
16. Stocker, R., Ames, B. N. Potential role of conjugated bilirubin and copper in the metabolism of lipid peroxides in bile. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 1987, 84, p. 8130-8134.
17. Wu, T. W., Fung, K. P., Yang, C. C. Unconjugated bilirubin inhibits the oxidation of human low density lipoprotein better than Trolox. Life Sci 1994, 54, p. 477-481.
18. Schwertner, H. A., Jackson, W. G., Tolan, G. Association of low serum concentration of bilirubin with increased risk of coronary-artery disease. Clin. Chem. 1994, 40, p. 18-23.
19. Peng, F., Deng, X., Yu, Y. et al. Serum bilirubin concentrations and multiple sclerosis. J Clin. Neurosci. 2011, 18, p. 1355-1359.
20. Lin, J. P., Vitek, L., Schwertner, H. A. Serum bilirubin and genes controlling bilirubin concentrations as biomarkers for cardiovascular disease. Clin. Chem. 2010, 56, p. 1535-1543.
21. Novotny, L., Vitek, L. Inverse relationship between serum bilirubin and atherosclerosis in men: A meta-analysis of published studies. Exp. Biol. Med. 2003, 228, p. 568-571.
22. Petrovic, V., Teng, S., Piquette-Miller, M. Regulation of drug transporters during infections and inflammation. Molecular Interventions 2007, 7, p. 99-111.
23. Siebenlist, U., Franzoso, G., Brown, K. Structure, regulation and function of Nf-Kappa-B. Annu. Rev. Cell. Biol. 1994, 10, p. 405-455.
24. Liu, Y., Li, P., Lu, J. et al. Bilirubin possesses powerful immunomodulatory activity and suppresses experimental autoimmune encephalomyelitis. J Immunol. 2008, 181, p. 1887-1897.
25. Soares, M. P., Seldon, M. P., Gregoire, I. P. et al. Heme oxygenase-1 modulates the expression of adhesion molecules associated with endothelial cell activation. J Immunol. 2004, 172, p. 3553-3563.
26. Sidel, N. A. Jaundice in arthritis: its analgesic action. N Engl. J Med. 1934, 210, p. 181-182.
27. Lenicek, M., Duricova, D., Hradsky, O. et al. The relationship between serum bilirubin and Crohn´s disease. Inflamm. Bowel. Dis. 2014, 20, p. 481-7.
28. Vitek, L., Muchova, L., Jancova, E. et al. Association of systemic lupus erythematosus with low serum bilirubin levels. Scand. J Rheumatol. 2010, 39, p. 480-484.
29. Fischman, D., Valluri, A., Gorrepati, V. S., Murphy, M. E., Peters, I., Cheriyath, P. Bilirubin as a protective factor for rheumatoid arthritis: An NHANES study of 2003 - 2006 Data. J Clin. Med. Res. 2010, 2, p. 256-260.
30. Nejedla, Z. The development of immunological factors in infants with hyperbilirubinemia. Pediatrics 1970, 45, p. 102-104.
31. Vetvicka, V., Miler, I., Sima, P., Taborsky, L., Fornusek, L. The effect of bilirubin on the Fc receptor expression and phagocytic activity of mouse peritoneal macrophages. Folia Microbiol. 1985, 30, p. 373-380.
32. Jangi, S., Otterbein, L., Robson, S. The molecular basis for the immunomodulatory activities of unconjugated bilirubin. Int. J Biochem. Cell Biol. 2013, 45, p. 2843-2851.
33. Adachi, K., Fukumoto, S. Inflammatory polyp of the extra-hepatic bile duct. Ryoikibetsu Shokogun Shirizu 1996, p. 149-151.
34. Vogel, M., Idelman, G., Zucker, S. Bilirubin inhibits the transmigration of monocytes across endothelial cell monolayers: implications for atherosclerosis prevention. Faseb J 2015, 29.
35. Keshavan, P., Deem, T. L., Schwemberger, S. J., Babcock, G. F., Cook-Mills, J. M., Zucker, S. D. Unconjugated bilirubin inhibits VCAM-1-mediated transendothelial leukocyte migration. J Immunol. 2005, 174, p. 3709-3718.
Štítky
Clinical biochemistry Nuclear medicine Nutritive therapistČlánok vyšiel v časopise
Clinical Biochemistry and Metabolism
2016 Číslo 4
Najčítanejšie v tomto čísle
- The precision and bias of measurement methods according to EP15 A3
- Metabolism of bilirubin and its biological properties
- New trends in immunochemistry
- A comparison between ALP catalytic concentrations determined by the routine ALP measurement (Roche Diagnostics) and those obtained by the alkaline phosphatase approach (BLW Diagnostics