Χολερυθρίνη

Η χολερυθρίνη αποτελεί προϊόν του καταβολισμού της αίμης που προέρχεται κατά 85% από την αιμοσφαιρίνη, αλλά και από καταλάσες και κυττοχρώματα. Η αίμη ανευρίσκεται στην αιμοσφαιρίνη (hemoglobin) στο εσωτερικό των ερυθρών αιμοσφαιρίων, πρωτεΐνη υπεύθυνη για την ανταλλαγή αερίων στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Η χολερυθρίνη εκκρίνεται στην χολή και στα ούρα, στα οποία τους προσδίδει το χαρακτηριστικό κίτρινο χρώμα τους, μέσω του προϊόντος καταβολισμού της, το ουροχολινογόνο. Αυξημένες τιμές της προκαλούν το έντονο κίτρινο χρώμα που χαρακτηρίζει τους ασθενείς με ίκτερο.

Χημική καταγωγή 
Η χολερυθρίνη αποτελείται από μία ανοικτή αλυσίδα τεσσάρων πυρρολικών δακτυλίων. Όλες οι χημικές ενώσεις - χρωστικές που διαθέτουν δακτυλίους πυρρολίου εκτίθενται στο φως ισομερίζονται. Η ιδιότητα αυτή της χολερυθρίνης χρησιμοποιείται στην φωτοθεραπεία, η οποία εφαρμόζεται θεραπευτικά στις περιπτώσεις εμφάνισης νεογνικού ικτέρου στα νεογνά: το ισομερές της χολερυθρίνης που δημιουργείται μετά την έκθεση στην ακτινοβολία είναι περισσότερο διαλυτό από το ισομερές που δεν έχει δεχτεί ακτινοβολία.

Δράση της χολερυθρίνης
Η χολερυθρίνη δημιουργείται από την δράση του ενζύμου αναγωγάση της χολοπρασίνης (biliverdin reductase) επί της χολοπρασίνης (biliverdin). Η χολοπρασίνη είναι προϊόν του καταβολισμού της αίμης και αποτελεί μία πράσινη τετραπυρολική χολοχρωστική. Η χολοπρασίνη ρεδουκτάση αφαιρεί το διπλό δεσμό μεταξύ του δεύτερου και του τρίτου πυρρολικού δακτυλίου. Στη συνέχεια η χολερυθρίνη οξειδώνεται και μετατρέπεται ξανά σε χολοπράσινη. Η αέναη αυτή κυκλική διαδικασία, σε συνδυασμό με τη δραστική αντιοξειδωτική λειτουργικότητα της χολερυθρίνης, έχει οδηγήσει στην υπόθεση ότι ο βασικός της ρόλος είναι η αντιοξειδωτική δράση της στα κύτταρα.

Μεταβολισμός της χολερυθρίνης

Έμμεση χολερυθρίνη 
Τα ερυθρά αιμοσφαίρια έχουν μέση διάρκεια ζωής τις 120 μέρες. Μετά από την παρέλευση του χρονικού διαστήματος αυτού, καταστρέφονται από τα μακροφάγα κύτταρα του Δ.Ε.Σ. (Δικτυο-Ενδοθηλιακό Σύστημα) κυρίως στο ήπαρ, στον σπλήνα και στον μυελό των οστών. Η αιμοσφαιρίνη που απελευθερώνεται με αυτόν τον τρόπο μετατρέπεται σε χολερυθρίνη μέσα από μια σειρά αντιδράσεων. Για να μεταβολισθεί η χολερυθρίνη, πρέπει πρώτα να μεταφερθεί στο ήπαρ. Επειδή όμως είναι υδρόφοβη ένωση και δεν διαλύεται στο υδαρές αίμα, πρέπει πρώτα να συνδεθεί με μια πρωτείνη του ορού του αίματος, την λευκωματίνη (αλβουμίνη). Η μορφή αυτή της χολερυθρίνης ονομάζεται προηπατική ή ελεύθερη ή έμμεση χολερυθρίνη (έμμεση διότι δίνει έμμεσα την αντίδραση Van de Berg).

Άμεση χολερυθρίνη 
Στο ήπαρ, η χολερυθρίνη αποχωρίζεται από την λευκωματίνη και συνδέεται με γλυκουρονικό οξύ (glucuronic acid) με τη δράση του ενζύμου γλυκουρονοτρανσφεράση (glycuronyltransferase). Η χολερυθρίνη αυτή ονομάζεται γλυκουρονική χολερυθρίνη ή συζευγμένη χολερυθρίνη ή άμεση χολερυθρίνη (direct bilirubin). Η άμεση χολερυθρίνη είναι διαλυτή στο νερό και διαλύεται στα ούρα. Μεγάλο μέρος της άμεσης χολερυθρίνης μεταφέρεται από το ήπαρ στην χολή και από εκεί στο λεπτό και παχύ έντερο. Στο παχύ έντερο, μέρος της άμεσης χολερυθρίνης μεταβολίζεται από τα εντεροβακτήρια σε ουροχολινογόνο (urobilirubin), το οποίο μεταβολίζεται περαιτέρω σε κοπροχολινογόνο (stercobilinogen) και στη συνέχεια σε κοπροχολίνη (stercobilin). Η κοπροχολίνη είναι αυτή που προσδίδει στα κόπρανα το χαρακτηριστικό καφέ χρώμα τους. Η υπόλοιπη ποσότητα του ουροχολινογόνου επαναρροφάται, κυκλοφορεί στο αίμα και στο τέλος εκκρίνεται στα ούρα μαζί με μια οξειδωμένη μορφή, την ουροχολίνη (urobilin).

Η παρουσία της χολερυθρίνης στα ούρα 
Φυσιολογικά, μια πολύ μικρή ποσότητα χολερυθρίνης αποβάλλεται με τα ούρα. Η χολερυθρίνη αυτή είναι η μόνη διαλυτή μορφή της χολερυθρίνης, η άμεση χολερυθρίνη. Στην περίπτωση, όμως, που υπάρχει βλάβη στο ήπαρ ή απόφραξη στις χοληφόρους οδούς, ποσότητα άμεσης χολερυθρίνης διαρρέει εκτός των ηπατοκυττάρων και μεταφέρεται στα ούρα, στα οποία προσδίδει ένα σκούρο κεχριμπαρένιο χρώμα, το οποίο χαρακτηρίζεται ως ικτερικό. 
Σε παθολογικές καταστάσεις, όπως η αιμολυτική αναιμία όπου ένας πολύ μεγάλος αριθμός ερυθρών αιμοσφαιρίων καταστρέφεται, αυξάνεται η ποσότητα της έμμεσης χολερυθρίνης, λόγω αδυναμίας απορρόφησης της μεγάλης ποσότητας της από το παχύ έντερο. Το αποτέλεσμα είναι η αύξηση των επιπέδων της έμμεσης χολερυθρίνης στο αίμα. Επειδή στην αιμολυτική αναιμία, δεν υπάρχει βλάβη στο ήπαρ ή στα χοληδοφόρα συστήματα, η περίσσεια της έμμεσης χολερυθρίνης θα περάσει από όλους τους φυσιολογικούς μεταβολικούς μηχανισμούς (σύζευξη με γλυκουρονικό οξύ, έκκριση στη χολή, μεταβολισμός σε ουροχολινογόνο, επαναρρόφηση). Η αύξηση αυτή της έμμεσης χολερυθρίνης θα φανεί ως αύξηση της ποσότητας του ουροχολινογόνου στα ούρα. Η διαφορά αυτή μεταξύ της αυξημένης χολερυθρίνης στα ούρα και του αυξημένου ουροχολινογόνου στα ούρα, βοηθά στην διάκριση ποικίλων διαταραχών στα προαναφερόμενα συστήματα.

Σύζευξη χολερυθρίνης 
Η χολερυθρίνη αποτελεί ένα από τα προϊόντα της αιμοσφαιρίνης που απελευθερώνεται κατά τη αποδόμηση των ερυθρών αιμοσφαιρίων (RBCs) και της μυοσφαιρίνης στα μυϊκά κύτταρα. Η αιμοσφαιρίνη αποδομείται από τα δικτιοενδοθυλιακά κύτταρα, μετατρέπεται σε χολερυθρίνη και απελευθερώνεται στην ασύζευκτη μορφή της. Η ασυζευκτη (έμμεση) χολερυθρίνη είναι σχετικά αδιάλυτη και συνδέεται κατά το μεγαλύτερο μέρος της με την κυκλοφορούσα λευκωματίνη, μια πρωτεΐνη του πλάσματος. Η ασύζευκτη χολερυθρίνη μπορεί να εξέλθει από το αγγειακό σύστημα και να εισέλθει σε άλλους εξωαγγειακούς ιστούς (π.χ. δέρμα, σκληρά μήνιγγα, στοματικός βλεννογόνος). Η  κίτρινη χροιά του δέρματος που οφείλεται στην έξοδο αυτή καλείται ίκτερος. Στο ανθρώπινο ήπαρ, η ασύζευκτη χολερυθρίνη συνδέεται μετά γλυκουρονίδιο, παρουσία του ενζύμου γλυκουρονική τρανφεράση. Η συζευγμένη μορφή της χολερυθρίνης (άμεση) είναι διαλυτή και αποβάλλεται από τα ηπατοκύτταρα ως συστατικό της χολής. Μαζί με τα άλλα συστατικά της χολής, η άμεση χολερυθρίνη εισέρχεται στο σύστημα των χοληφόρων που μεταφέρει τη χολή στο δωδεκαδάκτυλο. Στο δωδεκαδάκτυλο η χολερυθρινη μετατρέπεται σε ουροχολινογόνο και κοπροχολινογόνο μέσω της δράσης της βακτηριακής χλορίδας. το ουροχολινογόνο αποβάλλεται στα ουρά και τα κόπρανα. Το κοπροχολινογόνο αποβάλλεται στα κόπρανα. Το επίπεδο της ολικής χολερυθρίνης στον ορό αποτελεί το άθροισμα της συζευγμένης και της ασύζευκτης.

Παθολογικές μεταβολές των τιμών της χολερυθρίνης

Ελαφριά αύξηση των τιμών της χολερυθρίνης 
 Στην περίπτωση αιμόλυσης ή καταστροφής των ερυθρών αιμοσφαιρίων.
 Στο Σύνδρομο του Gilbert: Μια γενετική διαταραχή του μεταβολισμού της χολερυθρίνης, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ελαφράς μορφής ίκτερο. Παρουσιάζεται στο 5% του πληθυσμού.

Μέτρια αύξηση των τιμών της χολερυθρίνης 
 Λόγω φαρμάκων (όπως ψυχοφαρμάκων, ορισμένων ορμονών και ενός μεγάλου φάσματος φαρμακευτικών ουσιών)
 Ηπατίτιδας (τα επίπεδα μπορεί να είναι μέτριας ή υψηλής τιμής)
 Χημειοθεραπείας
 Απόφραξη των χοληφόρων ουδών

Μεγάλη αύξηση των τιμών της χολερυθρίνης 
 Νεογνική Υπερχολερυθριναιμία
 Όγκους ήπατος και χοληφόρων οδών
 Κίρρωση (φυσιολογικές ή ελαφρώς αυξημένες τιμές)
 Σύνδρομο Dubin-Johnson
 Σύνδρομο Crigler - Najjar
 Χοληδοχολιθίαση (χρόνια ή οξεία)

Προκειμένου να διευκρινιστούν περαιτέρω οι αιτίες παρουσίας του ικτέρου ή της αυξημένης χολερυθρίνης, ζητούνται επιπλέον εξετάσεις, όπως τα ένζυμα τρανσαμινάση της αλανίνης (ALT/GPT), ασπαρτική τρανσαμινάση (AST/GOT), γάμμα – γλουταμινοτρανσπεπτιδάση (γGT), αλκαλική φωσφατάση (ALP), γενική αίματος, έλεγχος για αντισώματα ηπατίτιδας (Α, Β, C).

Λήψη δείγματος ούρων 
Το δείγμα των ούρων για τον προσδιορισμό της χολερυθρίνης θα πρέπει να είναι πρόσφατο γιατί γρήγορα διασπάται παρουσία φωτός. Ο προσδιορισμός της γίνεται στα πρώτα πρωινά ούρα.

Τιμές αναφοράς 
Φυσιολογικά δεν ανιχνεύεται χολερυθρίνη στα ούρα

Ανίχνευση χολερυθρίνης στα ούρα 
Η χολερυθρίνη ανιχνεύεται στο εργαστήριο εύκολα με ποιοτικές (επισκόπηση ούρων) και ημιποσοτικές μεθόδους.

Επισκόπηση ούρων 
Τα ούρα με αυξημένη τιμή χολερυθρίνης (ικτερικά ούρα) έχουν καστανοκίτρινη χροιά και κίτρινο αφρό.

Κυανό του μεθυλενίου 

Όταν σε δείγμα ούρων με χολερυθρίνη προστεθεί διάλυμα κυανό του μεθυλενίου 0,2% τα ούρα αποκτούν πράσινο χρώμα που έπειτα μετατρέπεται σε κυανό.

Μέθοδος ιωδίου 
Με την προσθήκη διαλύματος Lugol (5 g μεταλλικό ιώδιο, 10 g ιωδιούχο κάλιο σε 100 ml νερό) η χολερυθρίνη οξειδώνεται σε χολοπράσινη. Όριο ανίχνευσης: 0,3-1,0 mg χολερυθρίνη/dL ούρων.

Μέθοδος Gmelin 
Το πυκνό πικρικό οξύ οξειδώνει τη χολερυθρίνη προς χολοπράσινη και άλλες έγχρωμες ενώσεις. Στην περίπτωση θετικής αντίδρασης η χολερυθρίνη σχηματίζει έγχρωμους δακτυλίους. Όριο ανίχνευσης 0,4 - 1,3 mg χολερυθρίνη/dL ούρων. Παρατηρείται ψευδής αντίδραση παρουσία φορμόλης, ινδικάνης, θυμόλης και ιωδιούχου καλίου.

Μέθοδος Fouchet 
Παραλλαγή της μεθόδου Gmelin. Όριο ανίχνευσης: 0,005 - 1,0 mg χολερυθρίνης/dL ούρων. Ψευδή θετικά αποτελέσματα παρουσιάζονται στην περίπτωση σαλικυλικών, αυξημένων επιπέδων ουροχολίνης και ινδικάνης.

Μέθοδος διαζώτωσης 
Τα διαζωνικά άλατα δημιουργούν σύμπλοκα εγχρώμων ενώσεων.

Ταχυδιαγνωστικές ταινίες ούρων 
Η δοκιμασία στηρίζεται στη αντίδραση της χολερυθρίνης με διαζωνικό άλας σε όξινο περιβάλλον που έχει ως αποτέλεσμα την αλλαγή του χρώματος της ταινίας. Οι ελάχιστες ποσότητες χολερυθρίνης που μπορούν να ανιχνευτούν ποικίλουν ανάλογα το διαζωνικό άλας που χρησιμοποιείται κάθε φορά από 0,5-0,80 και 0,05-1,0 mg χολερυθρίνης/dL ούρων.

Μέθοδος διαζώτωσης με δισκία (δισκία Ictotest) 
Με τη χρήση του δισκίου ως αποτέλεσμα στην περίπτωση ύπαρξης χολερυθρίνης στα ούρα ποσότητας 0,05-0,10, 0,05-1,0 mg χολερυθρίνης/dL ούρων, παρουσιάζεται ένα ιώδες χρώμα με τη διαβροχή του δισκίου με μικρή ποσότητα ούρων από το δείγμα. Είναι σημαντική η σωστή συντήρηση των δισκίων από την υγρασία και η αποφυγή έκθεσής τους στο έντονο φως.

Αυτόματοι αναλυτές ούρων 
Στους αυτόματους αναλυτές ούρων ο προσδιορισμός της χολερυθρίνης γίνεται με την φυσική μέθοδο της ανακλασιμετρίας. Προηγείται η αντίδραση διαζώτωσης το χαρακτηριστικό χρώμα της οποίας μετριέται με την μέθοδο αυτή.

Παραπομπές

Βιβλιογραφία 
 Ιωαννίδης Ι. Κλινική Χημεία Ι: Ανάλυση Ούρων: Θεωρία. Εκδόσεις Γιαχούδη. Θεσσαλονίκη, 2004.
 Ιωαννίδης Ι. Κλινική Χημεία Ι: Ανάλυση Ούρων: Εργαστήριο. Εκδόσεις Γιαχούδη. Θεσσαλονίκη, 2002.
 Καρκαλούσος Π. Η χημεία των ταχυδιαγνωστικών ταινιών ούρων. Έκδοση ΤΕΙ Αθηνών, Τμήμα Ιατρικών Εργαστηρίων 2008.

Ευρήματα ιατρικών ουρολογικών εξετάσεων
Αρωματικές ενώσεις
Τετραπυρρόλια
Ηπατολογία