ISSN:
1432-1440
Keywords:
Haemoglobin degradation
;
bilirubin formation
;
heme oxygenase
;
macrophages
;
glucocorticoids
;
Hämoglobinstoffwechsel
;
Bilirubinbildung
;
Hämoxygenase
;
Makrophagen
;
Glucocorticoide
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Medicine
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Unter physiologischen Bedingungen wird das Häm des Hämoglobins zu Bilirubin IXα abgebaut. Die ausgeprägte Lipidlöslichkeit des ungebundenen Bilirubins kann zu einer intracellulären Anhäufung des Pigmentes mit toxischer Zellschädigung führen. Durch Bindung an Albumin und Konjugation mit Glucuronsäure wird eine Wasserlöslichkeit erreicht, die den Zugang des Bilirubins in das Zellinnere verhindert. Drei Viertel des täglich gebildeten Bilirubins (250–350 mg) entstammen dem Abbau gealterter Erythrocyten und ein Viertel dem Stoffwechsel des Myoglobins und der hämenthaltenden Enzyme. Kinetische Untersuchungen mit radioaktiven Isotopen lassen zwei deutlich trennbare Maxima der Bilirubinausscheidung erkennen: Eine frühe Spitze in den ersten Tagen („early-labeled peak“), die aus dem Katabolismus hämenthaltender Enzyme resultiert und eine späte Spitze, die den Abbau der Erythrocyten nach 120 Tagen Lebensdauer reflektiert. Das Häm wird durch die in den Mikrosomen lokalisierte Hämoxygenase zu Biliverdin und dieses durch die im Cytoplasma lösliche Biliverdinreduktase zu Bilirubin abgebaut. Als Organe des normalen Erythrocytenabbaus weisen die Milz, die Leber und das Knochenmark die höchste Hämoxygenaseaktivität auf. In vitro läßt sich der Abbau von Erythrocyten in peritonealen Makrophagen untersuchen. Nach Erythrophagocytose steigt die normalerweise sehr niedrige Hämoxygenaseaktivität steil an, wobei die Höhe der induzierten Enzymaktivität von der Menge der phagocytierten Erythrocyten und von einem ungestörten Glucosestoffwechsel abhängt. Glucocorticoide reduzieren den Glucosestoffwechsel in Makrophagen und bewirken eine Unterdrückung der Hämoxygenase-Induktion bei unbeeinträchtigter Erythrophagocytose. Die Blockierung der Enzyminduktion ist reversibel auf Grund einer steroid-antagonistischen Wirkung von Glucose kombiniert mit Insulin. Es wird die Möglichkeit diskutiert, daß die Senkung des Bilirubinspiegels bei den verschiedenen Formen des hepatogenen Ikterus unter Glucocorticoid-Therapie Ergebnis einer inhibierenden Wirkung des Steroids auf das induzierbare Hämoxygenase-System des retikuloendothelialen Systems ist.
Notes:
Summary Under physiologic conditions the heme moiety of haemoglobin is degraded to bilirubin IXα. The lipid solubility of unbound bilirubin may result in intracellular accumulation of the pigment resulting in potential cell toxicity. Binding of the pigment to albumin or conjugation with glucuronic acid or other sugar moieties renders bilirubin water soluble, which limits its penetration into cells and prevents cell damage. Three quarters of the daily formed bilirubin (250–350 mg) are derived from the catabolism of senescent erythrocytes and approximately one quarter from the turnover of heme-containing enzymes and myoglobin. Kinetic investigations using radioactive isotopes demonstrated two distinctly separate maxima of bilirubin formation: an “early-labeled peak” resulting from catabolism of heme-containing enzymes predominantly in the liver, and a late peak reflecting degradation of senescent erythrocytes at the end of their life span. Heme is converted to bilirubin by microsomal heme oxygenase and is further reduced to bilirubin by soluble biliverdin reductase. Heme oxygenase activity is most active in tissues that normally degrade erythrocytes, such as the spleen, liver, and bone marrow. Degradation of erythrocytes has been investigated in peritoneal macrophages in vitro. After erythrophagocytosis, the initially low heme oxygenase activity rose steeply. The degree of enzyme induction is proportional to the amount of phagocytized erythrocytes and is critically dependent on unimpaired glucose metabolism. Glucocorticoids depress glucose metabolism in macrophages and prevent induction of heme oxygenase without interfering with erythrophagocytosis. Repression of enzyme induction is reversible by the steroid-antagonistic action of glucose combined with insulin. The possibility is considered that in various forms of hepatogenous jaundice, the fall of serum bilirubin after glucocorticoid therapy may be caused by suppression of heme oxygenase activity in the reticuloendothelial system.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01468795
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