Bilirubina: l’importanza dei suoi livelli e le implicazioni per la salute

Il pigmento biliare bilirubina è il principale prodotto finale del metabolismo dell’eme, composto di coordinazione che serve a coordinare il ferro in varie proteine. Quando i globuli rossi terminano il loro ciclo di vita corpo, si rompono e passano attraverso il flusso sanguigno al fegato che ordina la bilirubina con altri prodotti di scarto in un fluido chiamato bile che esce dal corpo attraverso l’intestino.

La bilirubina formata nei tessuti extraepatici viene trasportata al fegato per essere escreta nella bile. Poiché  è virtualmente insolubile nei mezzi acquosi, viene trasportata al fegato legata in modo non covalente all’albumina sierica.

globuli rossi
globuli rossi

La bilirubina e i suoi metaboliti forniscono anche il caratteristico colore giallo alla bile e alle feci e, in misura minore, all’urina.  Il suo colore giallo è responsabile anche dell’aspetto giallastro dei pazienti con ittero.

Nel 1847, lo scienziato tedesco Rudolf Virchow e i suoi colleghi isolarono i cristalli di bilirubina dagli ematomi e ipotizzarono che fosse derivato dal sangue. Più di un secolo dopo, Irving M. London e collaboratori della Columbia University hanno dimostrato che l’eme è davvero la sua fonte.

Sebbene si trovi solitamente negli animali piuttosto che nelle piante, si trova nella Houttuynia cordata, nota anche come menta di pesce e melograno.

Circa l’80% della bilirubina è prodotta dall’emoglobina mentre il resto ha origine dal ricambio di varie proteine ​​contenenti il gruppo eme che ​​includono mioglobina, citocromi, catalasi, perossidasi e triptofano pirrolasi.

Proprietà della bilirubina

La formula chimica è C33H36N4O6 e la sua massa molare è 584.66 g/mol. È una macromolecola formata da 4 anelli pirrolici collegati tra loro da atomi di carbonio. Nella molecola sono presenti doppi legami, due gruppi carbossilici e due gruppi carbonilici.

struttura della bilirubina da Chimicamo
struttura della bilirubina

A causa della presenza di doppi legami presenta isomeria E,Z sebbene la bilirubina presente in natura è sotto forma Z,Z. Alcuni dei doppi legami, in presenza di luce danno luogo a isomerizzazione con formazione di isomeri  E,Z  che sono più solubili dell’isomero Z,Z in quanto non c’è più la possibilità di formazione del legame a idrogeno intramolecolare .

Questa isomerizzazione è di particolare importanza per il trattamento dei neonati itterici che sono sottoposti a fototerapia. L’ittero dei neonati è una condizione estremamente diffusa nei neonati prematuri. Infatti nel circolo ematico la bilirubina si trova in due distinte: una indiretta, non ancora processata dal fegato, ed una diretta, derivante dal metabolismo epatico.

Il neonato con ittero ha una aumentata sintesi di bilirubina indiretta e una scarsa attività degli enzimi specifici destinati al suo metabolismo. L’esposizione del neonato a fototerapia consente la formazione degli  isomeri E,Z e l’aumentata solubilità consente l’escrezione della bilirubina non coniugata nella bile.

Allo stato solido si presenta sotto forma di polvere cristallina dal giallo all’arancione con un punto di fusione di 192 °C al di sopra del quale si decompone. È insolubile in acqua ma è solubile in soluzione acida acquosa.

Analisi della bilirubina

Per comprendere se è presente un’ostruzione delle vie biliari o si vuole valutare malattie epatiche in specie se il paziente presenta ittero il medico prescrive un’analisi ematica spesso in combinazione con altri esami di laboratorio.

Normalmente la quantità totale di bilirubina presente nel sangue, data dalla somma di quella libera e di quella coniugata con l’albumina, si aggira tra 0.3 e 1.0 milligrammi per decilitro (mg/dL) di sangue mentre il valore di riferimento di quella coniugata è compreso tra 0.1 e 0.3 mg/dL.

reazione di Van den Bergh da Chimicamo
reazione di Van den Bergh

Il valore di quella indiretta, invece, si ricava sottraendo la bilirubina diretta da quella totale e deve normalmente essere compreso tra 0.2 e 0.8 mg/dL

L’analisi è fatta per via spettrofotometrica sfruttando la reazione di Van den Bergh in cui è fatta reagire con la 3,5-dicloroanilina diazotata che  causano la scomposizione del tetrapirrolo in due azodipirroli, composti intensamente colorati con un picco di assorbanza a 490-520 nm. L’intensità del colore della soluzione è proporzionale alla concentrazione di analita tramite la Legge di Lambert-Beer.

 

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