Catabolisme de l'hème : caractéristiques générales
La dégradation de l'hème a lieu dans les cellules du système réticulo-endothélial — principalement dans la rate, la moelle osseuse et le foie. Les réactions se déroulent dans le réticulum endoplasmique avec la participation du système de l'hème oxygénase. Au cours de transformations successives, l'hème perd du fer et un atome de carbone (sous forme de CO), formant le pigment vert de la biliverdine, qui est réduit en bilirubine sous l'action de la biliverdine réductase.
La bilirubine ainsi formée est hydrophobe, incapable de se dissoudre dans le plasma, et est désignée sous le nom de bilirubine non conjuguée (indirecte). Dans le sang, elle est transportée en complexe avec l'albumine jusqu'aux hépatocytes.
Métabolisme de la bilirubine dans le foie
L'entrée de la bilirubine dans l'hépatocyte se fait par diffusion facilitée grâce à des protéines transporteurs. Dans le réticulum endoplasmique lisse, la bilirubine est soumise à une conjugaison avec l'acide UDP-glucuronique sous l'action de l'UDP-glucuronyltransférase.
- Il se forme d'abord du bilirubine-monoglucuronide.
- Puis du bilirubine-diglucuronide.
La bilirubine conjuguée (directe) est hydrophile, soluble dans l'eau et sécrétée activement dans la bile vers le duodénum.
Étape intestinale et élimination des pigments
Dans l'intestin, sous l'action des enzymes de la microflore, les glucuronides de bilirubine sont hydrolysés : l'acide glucuronique et la bilirubine sont libérés, cette dernière étant réduite en urobilinogène incolore.
- Une partie de l'urobilinogène est réabsorbée dans l'iléon, rejoint la veine porte et est réexcrétée par le foie.
- Une petite quantité passe dans la circulation systémique et est éliminée par les reins sous forme d'urobiline, pigment urinaire.
- Dans le gros intestin, l'urobilinogène est oxydé en stercobilinogène et en stercobiline, qui est le principal pigment des selles.
Hyperbilirubinémie et ictère
Normalement, la bilirubine totale sanguine ne dépasse pas les valeurs de référence. Une élévation de sa concentration — hyperbilirubinémie — survient en cas de :
- production excessive de bilirubine dépassant la capacité de conjugaison du foie ;
- altération de la captation, de la conjugaison ou de l'excrétion de la bilirubine par les hépatocytes ;
- obstruction des voies biliaires ;
- anomalies génétiques des enzymes et des protéines de transport.
Lorsque la concentration de bilirubine sanguine augmente d'environ 2,5 fois, le pigment se dépose dans les tissus, colorant les scléres, les muqueuses et la peau en jaune — c'est la formation d'un ictère.
Ictère hémolytique
Il se développe à la suite d'une hémolyse érythrocytaire accrue — en cas de déficit en glucose-6-phosphate déshydrogénase, en pyruvate kinase, lors d'hémoglobinopathies et d'états hémolytiques auto-immuns.
- La bilirubine indirecte (non conjuguée) augmente dans le sang.
- Le flux de bilirubine vers l'intestin augmente, de même que la formation d'urobilinogène et de stercobiline.
- La teneur en urobiline est augmentée dans les urines ; les selles sont intensément colorées.
Ictère parenchymateux (hépatocellulaire)
Il survient lors de lésions des hépatocytes par des virus hépatotropes, des poisons hépatotropes ou en cas de cirrhose. La capacité des cellules à capturer, conjuguer et excréter la bilirubine diminue.
- Les deux fractions augmentent dans le sang — la bilirubine directe et la bilirubine indirecte.
- La bilirubine conjuguée et l'urobilinogène apparaissent dans les urines.
- La teneur en stercobiline fécale diminue, les selles s'éclaircissent.
Ictère mécanique (obstructif)
Il est dû à un trouble de l'écoulement biliaire lors de l'obstruction des canaux biliaires (par un calcul ou une tumeur).
- La bilirubine directe augmente fortement dans le sang, de même que la bilirubine indirecte en cas de cholestase prolongée.
- La bilirubine conjuguée est détectée dans les urines, qui deviennent foncées.
- La stercobiline fécale diminue ou est absente — les selles sont décolorées.
- La baisse de l'apport biliaire réduit l'émulsification des lipides, entraînant une stéatorrhée et un trouble de l'absorption des vitamines liposolubles.
Ictère néonatal
L'ictère physiologique est dû à la dégradation accrue des érythrocytes contenant l'HbF et au remplacement de l'hémoglobine fœtale par l'HbA, ainsi qu'à un retard dans l'induction de la glucuronyltransférase. Les hépatocytes ont une capacité limitée à capturer et conjuguer la bilirubine.
La bilirubine non conjuguée représente un danger : elle franchit la barrière hémato-encéphalique, découple la phosphorylation oxydative et exerce un effet neurotoxique (ictère nucléaire).
Approches thérapeutiques :
- prescription de phénobarbital et d'autres barbituriques pour induire la synthèse de la glucuronyltransférase ;
- photothérapie à la lumière bleue — la bilirubine est oxydée et convertie en un photoisomère hydrosoluble, éliminé par les reins.
Ictères héréditaires
Ils sont liés à des anomalies génétiques des protéines et des enzymes du métabolisme de la bilirubine :
- Le syndrome de Gilbert — trouble de la captation de la bilirubine par les hépatocytes et activité réduite de la glucuronyltransférase ; augmentation de la bilirubine indirecte.
- Le syndrome de Crigler-Najjar — anomalie de la structure primaire de l'UDP-glucuronyltransférase ; hyperbilirubinémie non conjuguée prononcée.
- Le syndrome de Dubin-Johnson — anomalie des protéines excrétant la bilirubine directe dans la bile ; augmentation de la bilirubine conjuguée.
Points clés
- Le catabolisme de l'hème se déroule dans le système réticulo-endothélial via la biliverdine jusqu'à la bilirubine non conjuguée.
- Dans le foie, la bilirubine est conjuguée à l'acide glucuronique avec la participation de l'UDP-glucuronyltransférase.
- Dans l'intestin, la bilirubine est transformée en urobilinogène, en stercobiline et en urobiline.
- Ictère hémolytique — augmentation de la bilirubine indirecte lors d'une dégradation accrue des érythrocytes.
- Ictère parenchymateux — élévation des deux fractions lors de lésions hépatocellulaires.
- Ictère mécanique — augmentation de la bilirubine directe, selles décolorées, stéatorrhée.
- L'ictère néonatal se traite par phénobarbital et photothérapie.
- Les syndromes de Gilbert, de Crigler-Najjar et de Dubin-Johnson sont des anomalies héréditaires du métabolisme de la bilirubine.