Bilirubin celkový_S

Abstrakt

Koncentrace bilirubinu v séru závisí hlavně na míře odbourávání hemoglobinu z erytrocytů, schopnosti jater vychytat bilirubin z krve a vyloučit jej do žluče. Patologické jsou zvýšené koncentrace bilirubinu (hyperbilirubinémie), zvýšení nad 43 umol/l způsobuje žluté zbarvení kůže a sliznic (ikterus). Příčina může být prehepatální (zvýšená hemolýza), hepatální (poškození jater) nebo posthepatální (cholestáza). Vyskytují se i vrozené poruchy metabolismu bilirubinu, fyziologicky bývá jeho koncentrace zvýšena u novorozenců. V séru se nejčastěji stanovuje celkový bilirubin, který je tvořen třemi frakcemi: nekonjugovaným (tzv. nepřímým) bilirubinem, konjugovaným + delta-bilirubinem (= přímý bilirubin). Fyziologicky se v séru nachází hlavně nekonjugovaný bilirubin, který je vázán na albumin a nevylučuje se proto močí. Poruchy na různé úrovni metabolismu bilirubinu vedou k různému zvýšení koncentrace jednotlivých frakcí, patologicky se bilirubin nebo produkty jeho odbourávání (urobilinoidy) vyskytují i v moči. Stanovení koncentrace se provádí nejčastěji pomocí diazotační reakce za vzniku barevného azobilirubinu, který se stanovuje fotometricky.

Fyziologická variabilita

Zvýšenou koncentraci bilirubinu mají novorozenci (fyziologický novorozenecký ikterus). Tvorba bilirubinu z hemoglobinu rozpadlých erytrocytů (75 %) nebo neefektivní erytropoézy a tkáňových hemoproteinů (25 %) je u nich dvakrát vyšší než u dospělých: mají kratší životnost a tím zvýšený rozpad erytrocytů, vyšší obsah hemoglobinu, méně bilirubinu je vychytáváno játry (méně ligandinu), v hepatocytech nedochází k dostatečné konjugaci (nízká aktivita UDP-glukuronytransferázy) a vylučování bilirubinu do žluče, současně probíhá větší zpětná resorpce bilirubinu ze střeva (chybí bakterie, vyšší aktivita beta-glukuronidázy). Fyziologická hyperbilirubinémie vrcholí 3. až 5. den po porodu, vymizí 11. až 12. den.

Po běhu na velkou vzdálenost se koncentrace bilirubinu zvyšuje přibližně o 4.3 mmol/l. Prolongované lačnění (více než 24 hodin) může zvýšit bilirubinémii až o 240 % (zejména však u pacientů s Gilbertovým syndromem). Nižší koncentrace se nacházejí v těhotenství.

Patofyziologické mechanismy ovlivňující koncentraci

 Zvýšená koncentrace (hyperbilirubinémie):

Hyperbilirubinémie se klasifikují podle typu bilirubinu, jehož koncentrace je zvýšena:

• nekonjugované – nestačí-li játra vychytávat bilirubin z krve: při nadměrné tvorbě bilirubinu (v moči nalézáme urobilinogen díky jeho zvýšené tvorbě), ale i při nezvýšené produkci bilirubinu, pokud játra nemají dostatečnou vychytávací nebo konjugační schopnost (nález urobilinogenu v moči je negativní); nekonjugovaný bilirubin není přítomen v moči
• smíšené – při poškození hepatocytů, zvýšen je nekonjugovaný i konjugovaný bilirubin
• konjugované – nejčastěji při obstrukci žlučových cest (bilirubin nacházíme v moči, při úplné obstrukci v moči chybí urobilinogen)

Podle toho, na které úrovni došlo k poruše metabolismu bilirubinu, rozlišujeme příčiny hyperbilirubinémie:

1. prehepatální (= hemolytický ikterus; příčinou je zvýšená tvorba bilirubinu při zvýšeném rozpadu hemoglobinu; kapacita jater nestačí zpracovat zvýšenou nabídku bilirubinu a transportovat jej do žluče (převažuje nekonjugovaný bilirubin, chybí bilirubinurie, v moči je zvýšená koncentrace urobilinogenu)

·       korpuskulární hemolytické anémie (např. thalasémie, srpkovitá anémie, vrozená sférocytóza, deficit glukóza-6-fosfátdehydrogenázy) – hyperbilirubinémie se vyskytuje pouze pokud hemolýza překročí 5 % (normální je 0.8 %), koncentrace bilirubinu bývají zřídka vyšší než 85 mmol/l; je-li u chronických hemolytických anémíí koncentrace bilirubinu vyšší, je pravděpodobné poškození jater

·       extrakorpuskulární hemolytické anémie (např. hemolýza po transfuzi, autoimunitní nebo indukovaná medikací, dyserytropoetická anémie) – zvýšení bilirubinu bývá do 103 mmol/l

·       novorozenecká žloutenka (icterus neonatorum) – postihuje 60 až 70 % ze všech donošených novorozenců a všechny předčasně narozené

·       hemolytická nemoc novorozence (morbus haemolyticus neonatorum) – Rh nebo ABO inkompatibilita

·       transfuze krve u nedonošených dětí – nedonošení s porodní hmotností pod 1250 g vykazují nárůst bilirubinu 24 mmol/l během prvních 10 dnů po transfuzi, u nedonošených nad 1250 g je nárůst 10 mmol/l

·       primární zkratová hyperbilirubinémie (bilirubin vzniká přímo z hemoglobinu v kostní dřeni následkem defektní erytropoézy), obvykle se klinicky nemanifestuje před pubertou

·       hyperbilirubinémie po operaci srdce

·       městnavá srdeční vada

·       resorpce velkých hematomů

·       infekce (např. malárie)

1. hepatální (= parenchymatózní ikterus; porucha jater – snížené vychytávání bilirubinu z krve, nedostatečná konjugace, špatné vylučování konjugovaného bilirubinu do žluče; v séru je zvýšen zvláště konjugovaný bilirubin, ale i delta-bilirubin a nekonjugovaný bilirubin, v moči nalézáme bilirubin i urobilinogen)

a) hepatocelulární ikterus – nedostatečné vychytávání a poruchy metabolismu bilirubinu v jaterní buňce

·       akutní virové hepatitidy – bilirubin vzrůstá později než aminotransferázy, zvýšení přetrvává přibližně 3 týdny s maximem většinou během druhého týdne po nástupu ikteru; poměr nekonjugovaný k celkovému je přibližně 0,5;  asi 50 % případů je anikterických, u dětí je ikterus méně častý než u dospělých; typ A: středně až značně zvýšený celkový bilirubin, zřídka nad 342 mmol/l, typ B: značné zvýšení, u 20 % případů nad 342 mmol/l, typ C: ikterický průběh přibližně u 25 % případů, celkový bilirubin 85 až 257 mmol/l, typ D: obdoba typu B, typ E: obdoba typu A, při vážném poškození koncentrace nad 342 mmol/l; u hepatitidy způsobené virem Epstein-Barrové: příležitostně až 342 mmol/l; cholestatický průběh virové hepatitidy: vždy nad 170 mmol/l, trvá 5 až 6 týdnů

·       chronická virová hepatitida – v inaktivní fázi onemocnění bez hyperbilirubinémie, v aktivní fázi střední zvýšení (až 85 mmol/l)

·       autoimunitní hepatitida – celkový bilirubin 34 až 171 mmol/l

·       akutní alkoholem indukovaná hepatitida – celkový bilirubin vyšší než 34 mmol/l, AST > ALT; čím vyšší je bilirubinémie, tím horší prognóza

·       hypoxická (ischemická) hepatitida – koncentrace celkového bilirubinu dosahují 342 mmol/l a více

·       toxická poškození jater (např. otrava halogenovanými uhlovodíky nebo amanitinem)

·       cirhózy – především ve stádiu kompenzace (u biliární cirhózy je zvýšen hlavně konjugovaný bilirubin); poměr přímý / celkový bilirubin je 0,3 až 0,6; koncentrace kolem 25 mmol/l i více, u aktivních forem je někdy nepřímý bilirubin vyšší než přímý

·       hepatocelulární karcinom, jaterní metastázy; hladina bilirubinu slouží jako prognostické kritérium

·       selhání jater

·       jaterní absces (pyogenní)

·       deficience a₁-antitrypsinu

·       steatóza jater – zvýšení u 20 % případů (pod 26 mmol/l)

b) porušená konjugace v glukuronyltransferázovém systému

·       novorozenecká žloutenka

·       Gilbertův syndrom (benigní defekt tvorby UDP-glukuronyltransferázy)

·       kongenitální nehemolytická hyperbilirubinémie (Criglerův-Najjarův syndrom)

·       familiární pasážní hyperbilirubinémie novorozenců (inhibiční faktor glukuronyltransferázy z mateřské plazmy u kojených)

·       pregnandiolová hyperbilirubinémie u kojených mezi 9. a 27. dnem (stoupá pregnandiol v mléce matek a inhibuje glukuronyltransferázu)

c) porucha vylučování primárními žlučovody

·       Dubinův-Johnsonův syndrom (tmavý pigment v játrech)

·       Rotorův syndrom (bez pigmentu)

·       cholangiolitida (cholangitida)

·       cholestáza po estrogenech

·       benigní návratná intrahepatální cholestáza (Summerskillův-Walsheův-Tygstrupův-Sherlockův syndrom)

·       maligní neoplazma intrahepatálních žlučovodů

2. posthepatální (= obstrukční ikterus; příčinou je cholestáza – při extrahepatálním uzávěru žlučových cest dochází k pronikání konjugovaného bilirubinu ze žlučových kapilár do jaterních sinusoidů, hyperbilirubinémie je konjugovaná, podle doby trvání uzávěru je zvýšen i delta-bilirubin – v akutní fázi tvoří 20 až 50 % z celkového bilirubinu, během úzdravy a poklesu celkového bilirubinu může vzrůst až na 90 %; v moči nalézáme bilirubin, ale urobilinogen ne)

·       obstrukce kamenem, nádorem žlučových cest, žlučníku a pankreatu; při úplném uzávěru žlučových cest začne koncentrace bilirubinu stoupat až po latenci trvající 3 až 7 dní: nárůst 17 až 51 mmol/l za den až na hodnoty 257 až 428 mmol/l koncem druhého týdne; vzrůst je pomalejší než u akutní hepatitidy, zřídka překročí 513 mmol/l, vyšší hodnoty ukazují na komplikace (např. renální insuficienci, infekci, hemolýzu); poměr přímý / celkový bilirubin je větší než 0,7 (+ vysoké ALP a GGT)

·       záněty žlučových cest a žaludku

·       pankreatitidy (edém hlavy pankreatu)

Přímé následky abnormálních koncentrací

Hyperbilirubinémie nad 68 mmol/l (u novorozenců a kojenců) a nad 43 mmol/l (u starších dětí a dospělých) klinicky způsobuje žloutenku (ikterus) – dochází ke žlutému zbarvení kůže a sliznic.

V případě zvýšení konjugovaného bilirubinu při úplné obstrukci žlučových cest nedochází k tvorbě urobilinoidů, neboť se bilirubin nevylučuje žlučí do trávicího traktu. Následkem je acholická, šedavě zbarvená stolice. Konjugovaný bilirubin se filtruje v ledvinách, následkem je bilirubinémie.

Při nekonjugované hyperbilirubinémi (zvláště spojené s acidózou a nedostatkem volného albuminu) může dojít k akumulaci bilirubinu v centrálním nervovém systému a jeho následnému poškození (kernikterus, bilirubinová encefalopatie): hydrofóbní bilirubin se rozpouští v membránových lipidech, poškozuje permeabilitu membrán, membránový transport a ovlivňuje tak neuronální regulační mechanismus. Předpokládá se, že též rozpojuje oxidativní fosforylaci v mitochondriích. Pro výskyt kernikteru u novorozenců neexistuje cut-off limit pro bilirubin; k jeho vývoji přispívá předčasný porod, hemolýza, intrakraniální krvácení, hypoxie, sepse, acidóza a hypoalbuminémie.

Bilirubinalbuminový komplex nepoškozenou hematoencefalickou bariérou neproniká.

Pozdní hyperbilirubinémie je prognosticky špatným znamením, neboť jaterní parenchym si schopnost vylučovat bilirubin zachovává až do těžkého poškození. Izolovaná hyperbilirubinémie bez klinických příznaků a zvýšení hodnot jiných testů má obvykle benigní charakter (kongenitální hyperbilirubinémie). Izolované zvýšení nekonjugovaného bilirubinu obvykle nepřesahuje 68 mmol/l, vyšší zvýšení vždy znamená poruchu hepatobiliárního systému.

Omezení stanovení

Stabilita:

• celkový bilirubin: 2 dny při 20 – 25 °C, 7 dní při 4 – 8 °C, 1 rok při -20 °C
• konjugovaný bilirubin: 1 den při 20 – 25 °C, 5 dní při 4 – 8 °C, půl roku při -20 °C

Vzorky nutno chránit před světlem, účinkem intenzivního slunečního záření dochází k poklesu koncentrace až o 30 % za 1 hodinu.

Při fototerapii novorozenců dochází k izomeraci nekonjugovaného bilirubinu za vzniku tzv. fotobilirubinů, které mají jinou reakční kinetiku a mohou zvyšovat výsledky stanovení konjugovaného bilirubinu (při použití diazo reakce), stanovení celkového bilirubinu neovlivňují. Vznikají už po čtyřhodinové aplikaci světla a mohou tvořit 20 až 35 % celkového bilirubinu. Jsou ve vodě rozpustné, netoxické a vylučují se játry do žluče v nekonjugované formě.

Klasifikace bilirubinu na bilirubin přímý a bilirubin nepřímý není dostatečná. Jako přímo-reagující bilirubin, tj. bez přidání akcelerátoru, reaguje ihned nejen konjugovaný bilirubin, ale i delta-bilirubin, nekonjugovaný bilirubin reaguje částečně také, ale velmi pomalu. Delta-bilirubin je kovalentně vázaný na albumin a má proti konjugovanému bilirubinu, který je filtrován v ledvinách, mnohem delší poločas (19 dní). Proto je nutno stanovovat pouze koncentraci volných konjugovaných bilirubinglukuronidů, nikoli veškerý přímo-reagující bilirubin. Jako nepřímý bilirubin se označuje hodnota získaná odečtením přímého bilirubinu od bilirubinu celkového, ale tato hodnota není rovna celé frakci nekonjugovaného bilirubinu.

Použití pro klinické účely

Stanovení koncentrace různých frakcí bilirubinu se používá k určení diagnózy, diferenciální diagnózy a hodnocení průběhu žloutenky (ikteru). Současně se stanovují žlučová barviva v moči.

Diferenciální diagnóza ikteru:

Stanovuje se celkový a konjugovaný bilirubin, poměr konjugovaný / celkový bilirubinu, poměr LD / AST, aktivita enzymů ALT, GGT a ALP.

1) prehepatální ikterus

• zvýšený je nekonjugovaný bilirubin, u hemolýz nebo neefektivní erytropoézy je zvýšení nad 103 mmol/l málo pravděpodobné, vyšší koncentrace se vyskytují pouze u posttransfuzních komplikací a při hemolytické krizi, např. srpkovité anémii
• poměr LD / AST ≥ 5 (při 37 °C) je potvrzením pro hemolytický ikterus
• v případě zvýšených hodnot dalších jaterních testů je pravděpodobnější hepatální nebo posthepatální ikterus

 2) hepatální ikterus

• zvýšen je nekonjugovaný, konjugovaný (více než 50 %) i delta-bilirubin

3) posthepatální ikterus

• zvýšen je konjugovaný a delta-bilirubin
• aktivita AST je zřídka zvýšena více než 10krát
• po odstranění cholestázy klesá konjugovaný bilirubin mnohem rychleji než celkový, delta-bilirubin je zvýšen déle, i několik týdnů po obstrukci (poločas 19 dní)

4) chronické kongenitální hyperbilirubinémie

• normální jaterní enzymy, vyloučena nadprodukce bilirubinu (stanovení hemoglobinu, retikulocytů, LD)
• převaha nekonjugovaného bilirubinu: Gilbertův syndrom (£ 103 mmol/l), Crigler-Najjarův syndrom (³ 103 mmol/l)
• převaha konjugovaného bilirubinu: sulfobromoftaleinová zkouška normální (Dubin-Johnsonův syndrom) nebo patologická (Rotorův syndrom)

Kritéria novorozenecké patologické hyperbilirubinémie:

• ikterus se objeví už v prvních 24 hodinách
• koncentrace bilirubinu v séru stoupá o 85,5 mmol/l za 1 den
• bilirubinémie je vyšší než 220 mmol/l (u donošených) nebo 256 mmol/l (u nedonošených)
• konjugovaný bilirubin je vyšší než 25 až 34 mmol/l
• ikterus přetrvává 1 týden (u donošených) nebo 2 týdny (u nedonošených)

Literatura

Masopust, J.: Klinická biochemie. Požadování a hodnocení biochemických vyšetření. Karolinum, Praha, 1998. ISBN 80‑7184‑649‑3

Racek, J. et al: Klinická biochemie, 1. vydání. Galén, Praha, 1999. ISBN 80‑7262‑023‑1. Karolinum, Praha, 1999. ISBN 80‑7184‑971‑5

Thomas, L.: Clinical Laboratory Diagnostics: Use and Assessment of Clinical Laboratory Results. TH-Books-Verl.-Ges., Frankfurt/Main, 1998. ISBN 3-9805215-4-0

Chromý, V., Fischer, J.: Analytické metody v klinické chemii. Masarykova univerzita, Brno, 2000. ISBN 80‑210‑2363‑5

Friedecký, B.; Kratochvíla, J.: Udělování certifikátu o úspěšnosti klinické laboratoře v systému externího hodnocení kvality. Klin. Biochem. Metab., 9 (BCB 30), 2001, č. 2, s. 73 ‑ 77. ISSN 1210‑7921

Poznámky

 Appendixy

 Autorské poznámky

Vladimíra Kvasnicová (listopad 2004)