Etapa tisular y transporte en sangre
La degradación del hemo comienza en las células del sistema reticuloendotelial, principalmente en el bazo y la médula ósea. En el retículo endoplásmico rugoso (RER) de estas células opera el sistema de la hemooxigenasa. Con la participación de oxígeno (O$_2$) y el cofactor NADPH+H$^+$, este sistema degrada la hemoglobina hasta un compuesto intermediario, la verdohemoglobina, formándose posteriormente biliverdina, un pigmento de color verde. Durante esta reacción se liberan iones de hierro férrico (Fe$^{3+}$), la porción proteica (globina), monóxido de carbono (CO) y la forma oxidada de la coenzima NADP$^+$.
A continuación, interviene la enzima biliverdina reductasa, la cual, mediante el mismo NADPH+H$^+$, reduce la biliverdina verde a bilirrubina, de color rojo-amarillo. El pigmento resultante es tóxico y extremadamente poco soluble en agua. Para transportarse de manera segura hasta el hígado, se une en el torrente sanguíneo a una proteína de transporte: la albúmina. Este complejo se denomina bilirrubina indirecta (no conjugada). Debido a su fuerte unión a la proteína, no es capaz de dar una reacción directa con el diazorreactivo de laboratorio.
Etapa hepática: captación y conjugación
Al llegar al hígado por el torrente sanguíneo, la bilirrubina indirecta es captada por los hepatocitos. Este proceso se lleva a cabo mediante difusión facilitada con la participación obligatoria de proteínas transportadoras intracelulares especiales: la ligandina y la proteína Z.
Dentro del hepatocito, específicamente en las membranas del retículo endoplásmico rugoso, se produce la detoxificación del pigmento. El sustrato es la propia bilirrubina, y el dadores de grupos funcionales son dos moléculas de ácido UDP-glucurónico. La reacción es catalizada por las enzimas UDP-glucuronosiltransferasas.
- UDP-glucuronosiltransferasa I añade la primera molécula para formar monoglucurónido de bilirrubina.
- UDP-glucuronosiltransferasa II completa el proceso formando el diglucurónido de bilirrubina.
El producto final es la bilirrubina directa (conjugada), la cual pierde su toxicidad, se vuelve hidrosoluble y es secretada hacia la bilis mediante transporte activo. La actividad de las enzimas de conjugación puede ser inducida (aumentada) por la acción del etanol o de fármacos, como el fenobarbital.
Etapa intestinal y vías de excreción
Con el flujo biliar, la bilirrubina directa llega al duodeno, donde comienza la etapa final de su metabolismo. Allí, bajo la influencia de las enzimas de la microflora intestinal, se produce la escisión del ácido glucurónico. La bilirrubina liberada es reducida por las bacterias a tetrapirroles incoloros: urobilinógenos (en particular, se forma estercobilinógeno).
La excreción de los metabolitos se realiza a través de dos vías principales:
- En las heces (95%). La mayor parte del urobilinógeno avanza por el intestino grueso. Al entrar en contacto con el oxígeno del aire, se oxida y se transforma en un pigmento de color marrón: la estercobilina (urobilina), que es la que confiere a las heces su color característico. Por esta vía se elimina diariamente una cantidad considerable de pigmento, de 200 a 300 mg.
- En la orina (5%). Una pequeña parte del urobilinógeno se reabsorbe desde el intestino hacia el sistema de la vena porta. Tras pasar por el hígado e incorporarse a la circulación sistémica, el pigmento es filtrado por los riñones. En la orina, al entrar en contacto con el oxígeno, se oxida a urobilina de color amarillo paja, lo que determina el color normal de la orina. Por esta vía se excretan diariamente solo cantidades traza, de 1 a 6 mg de pigmento.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué tipos de ictericia existen en caso de alteración del metabolismo de la bilirrubina?
Existen tres tipos principales de ictericia según el mecanismo fisiopatológico.
- Prehepática (hemolítica): se produce debido a la hiperproducción de bilirrubina indirecta como consecuencia de una destrucción masiva de eritrocitos (hemólisis).
- Hepática (parenquimatosa): se desarrolla en enfermedades hepáticas acompañadas de daño a los hepatocitos, lo que altera la captación, conjugación y excreción de la bilirrubina.
- Poshepática (mecánica u obstructiva): se debe a una alteración en el flujo biliar (obstrucción de las vías biliares).
¿Cómo se lleva a cabo la circulación enterohepática de los pigmentos biliares?
La circulación enterohepática de los pigmentos biliares representa un ciclo continuo de urobilinógeno entre el intestino y el hígado. Una parte del urobilinógeno se reabsorbe del intestino a la sangre (vena porta), luego llega al hígado, desde donde se excreta nuevamente hacia la bilis. Una fracción del urobilinógeno pasa a la circulación sistémica y es filtrada por los riñones, eliminándose por la orina.
Cambio de color de los pigmentos: Hemoglobina (rojo) → Biliverdina (verde) → Bilirrubina (amarillo-rojo) → Estercobilina (marrón).
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué la bilirrubina indirecta recibió ese nombre?
En la sangre, este tipo de bilirrubina se transporta en un complejo fuerte con la albúmina. Debido a su cubierta proteica, no puede reaccionar directamente con el reactivo de Ehrlich (diazo) en las pruebas de laboratorio.
¿Por qué la bilirrubina necesita conjugarse en el hígado?
La bilirrubina libre (indirecta) es tóxica e insoluble en agua. La adición de ácido UDP-glucurónico en los hepatocitos la vuelve hidrosoluble (directa) y segura, permitiendo que el organismo la excrete en la bilis.
¿A qué se debe el color normal de la orina y las heces?
El color de las heces está determinado por el pigmento estercobilina (marrón), que se forma por la oxidación del estercobilinógeno. El color de la orina se debe a la urobilina (amarillo paja), que se forma cuando el urobilinógeno filtrado entra en contacto con el oxígeno.
Qué más repasar sobre el tema
- Estructura y funciones del sistema de la hemooxigenasa
- Mecanismos de la circulación enterohepática de los pigmentos biliares
- Especificidad de la UDP-glucuronosiltransferasa tipos I y II
- Inducción de enzimas hepáticas por fármacos
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