Физико-химическая характеристика билирубина.

Желтухи новорожденных.

Дегтярева А.В.

У большинства новорожденных детей в течение первых дней жизни отмечается гипербилирубинемия, которая может быть обусловлена физиологическими особенностями обмена билирубина, а также следствием широкого спектра патологических состояний. Гипербилирубинемия (ГБ) у детей в раннем неонатальном периоде остается одним из наиболее часто встречающихся синдромов: 32 - 86% у доношенных, 90 - 95% у недоношенных. Наиболее опасным осложнение гипербилирубинемии, независимо от причины ее развития, является билирубиновая энцефалопатия, в основе которой лежат необратимые изменения клеток головного мозга. Таким образом, дальнейшая разработка методов исследования ГБ, профилактики, лечения ее у новорожденных является одной из актуальнейших медико-социальных задач.

Прокрашивание в желтый цвет кожных покровов и слизистых оболочек связано с увеличением в сыворотке крови ребенка концентрации билирубина. Поэтому для обозначения состояний, при которых отмечается желтуха, правильнее использовать термин гипербилирубинемия. В отличие от взрослых, у которых видимое прокрашивание кожи определяется при повышении сывороточной концентрации билирубина (СБ) более 35-70 мкмоль/л, желтуха у новорожденных наблюдается при концентрации билирубина выше 68-102 мкмоль/л. При этом степень окрашивания кожных покровов не отражает уровень гипербилирубинемии. На результат визуальной оценки степени желтухи помимо уровня билирубина в крови, большое влияние оказывают такие факторы, как освещение, содержание в кожи других пигментов, морфологическая зрелость кожи, уровень развития подкожно-жировой клетчатки, состояние микроциркуляции и др. Кроме того, существует широкий диапазон колебания уровня билирубина при каждой степени выраженности желтухи (рисунок 9.1) Поэтому визуальная оценка степени выраженности желтухи имеет относительно низкое диагностическое и прогностическое значение. Данная шкала может быть полезна в двух случаях. Выявление 5 степени выраженности желтухи свидетельствует об уровне билирубина более 255 мкМ/л и, так как визуально невозможно определить на сколько, является показанием к экстренному определению сывороточного уровня билирубина. У ребенка с 4 и более низкой степенью с диагностической целью также необходимо определение уровня билирубина, однако это исследование осуществляется в плановом порядке.  

Кожные зоны	Билирубин, мкМ/л
1	31,5-136
2	93,5-204
3	136-280
4	187-306
5	> 255

Рисунок 1. Диапазон уровня билирубина в сыворотке крови в зависимости от степени выраженности желтухи.

При динамическом наблюдении детей клиническая оценка степени прокрашивания кожных покровов позволяет объективизировать динамику желтухи и избежать необоснованно частого забора крови. Следует отметить, возможность использования клинической степени выраженности желтухи только при непрямых гипербилилубинемиях, тогда как повышение прямой фракции билирубина имеет иные закономерности прокрашивания кожных покровов.

Особенности билирубинового обмена у новорожденных детей.

Источники и механизм образования билирубина.

Основным источником образования свободного билирубина (СБ), как в организме взрослого человека, так и новорожденного ребенка является гемоглобин (Hb) стареющих и разрушающихся в клетках мононуклеарно-фагоцитарной системы эритроцитов, которая локализуется преимущественно в печени и селезенке.

Продолжительность жизни эритроцитов у взрослого человека составляет 110-120 дней. У доношенного новорожденного ребенка - 80-90 дней, а у недоношенного, в зависимости от гестационного возраста, колеблется в пределах 40-70 дней.

За счет распада гемоглобина стареющих эритроцитов в организме образуется 75-80% СБ. Остальные 20-25% - за счет разрушения незрелых форм эритроцитов непосредственно в костном мозге или при поступлении их в кровоток, а также из негемоглобиновых источников: железосодержащих ферментов (цитохрома Р-450, каталазы, пероксидазы) и миоглобина. В течение суток у взрослого человека разрушается 1 грамм гемоглобина и образуется 35 мг (600 мкмоль) СБ. У новорожденных детей скорость образования СБ значительно выше и составляет 8-10 мг/кг/сутки. Более высокая скорость продукции СБ у новорожденных детей связана с большим количеством эритроцитов и их более короткой продолжительностью жизни. В одном эритроците содержится 340 млн молекул гемоглобина. В чрезвычайно сложной структуре молекулы гемоглобина принято выделять 2 основных фрагмента: белковую часть - глобин и гем. У взрослого человека белковая часть - глобин содержит 4 полипептидных цепи (2a и 2b), каждая из которых состоит из 146 аминокислотных остатков. Таким образом, вся молекула белковой части гемоглобина включает 574 аминокислоты. Фетальный гемоглобин также состоит из 4 полипептидных цепей (2a и 2g), но отличается от гемоглобина взрослого человека не только составом аминокислот, но и физико-химическими свойствами. Видовые различия гемоглобина обусловлены глобином. Гем одинаков не только у всех видов гемоглобина, но и, является простетической группой миоглобина и железосодержащих ферментов. Глобин одновременно связан с 4 гемами. Гем (ферропротопорфирин) представляет собой тетрапиррольное соединение, замкнутое в циклическую структуру и содержащее атом закисного двухвалентного железа (Fe++). Пиррольные кольца связаны между собой метиновыми связями (=СН-). Их соответственно количеству колец 4 и обозначаются они как a, b,g и d. Процесс разрушения гема происходит преимущественно по месту a-метиновой связи при участии микросомального фермента - гемоксидазы. В результате последовательных окислительных реакций, вначале образуется вердоглобин, а затем биливердин. На стадии образования биливердина происходит отщепление глобина и атома железа (Fe ++), которые используются для ресинтеза нового гема, а биливердин при участии фермента биливердин-редуктазы и АТФ превращается в СБ IХa (рисунок 9.2).

 

Рисунок 9.2 Образование билирубина

У взрослого человека, помимо СБ IХa, образуется, примерно, 6%, а у новорожденного ребенка 50% изомеров b,g,d, которые могут экскретироваться из организма без предварительного связывания с глюкуроновой кислотой

Физико-химическая характеристика билирубина.

Свободный билирубин, образующийся в клетках мононуклеарно-фагоцитарной системы, хорошо растворим в липидах, но плохо растворим в воде. Из клеток мононуклеарно-фагоцитарной системы СБ выделяется в системный кровоток, где при физиологическом рН крови циркулирует в виде дианиона и связывается с альбумином плазмы крови. Каждая молекула альбумина имеет два места связывания с СБ. 1 грамм альбумина может связать до 17 мг СБ, причем половина СБ связывается прочно и половина непрочно. СБ, прочно связанный с альбумином, не способен выходить за пределы сосудистого русла. Следовательно, для того чтобы происходило эффективное связывание СБ и его последующий транспорт, прежде всего, необходимо достаточное количество альбумина. У здорового новорожденного ребенка содержание альбумина в плазме крови составляет 30-35 г/л. Этого количества достаточно для того, чтобы эффективно связать весь СБ, образующийся в организме новорожденного ребенка. Вместе с тем, помимо абсолютного количества альбумина необходимо еще одно очень важное условие; его способность связывать СБ. Альбумин новорожденного ребенка связывает СБ не так эффективно, как альбумин взрослого человека. Билирубинсвязывающая способность альбумина увеличивается с возрастом и достигает активности взрослых к 5-ти месяцам жизни. Нарушение билирубинсвязывающей способности альбумина является одним из основных факторов риска развития билирубиновой энцефалопатии, поскольку даже при отсутствии усиленного гемолиза эритроцитов, концентрация CБ в плазме крови существенно увеличивается. Во всех случаях, когда количество образующегося билирубина превышает билирубинсвязывающую способность альбумина плазмы крови, его количество, поступающее в ткани, резко возрастает. СБ может вытесняться из связи с альбумином более активными соединениями (различными лекарственными препаратами, НЭЖК и др.). Прочность связывания билирубина с альбумином значительно снижается при гипоксии, гиперкапнии, декомпенсированном ацидозе. Как было указано выше, при физиологическом рН крови, СБ циркулирует в виде дианиона. При развитии декомпенсированного ацидоза одна из валентностей или обе могут замещаться протонами водорода (Н+). В первом случае образуется моновалентный анион СБ, во втором - билирубиновая кислота, которые являются высокотоксичными соединениями, блокирующими процессы окислительного фосфорилирования и приводящими к гибели нейронов. Повышение проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) при декомпенсированном ацидозе облегчает поступление этих соединений в мозг и, прежде всего в те его отделы, которые обладают высокой метаболической активностью.