Жёлчные кислоты - органические молекулы. Они являются основой секрета, вырабатываемого печенью. Кислоты остаются после обмена холестерина и берут на себя функции переваривания и всасывания жиров. Дополнительно кислоты поддерживают нормальный состав кишечной микрофлоры. Благодаря научным исследованиям целебных свойств жёлчных компонентов, они получили широкое применение в производстве лекарственных препаратов.
Жёлчь является многокомпонентной жидкостью, дающей щелочную реакцию, обусловленную содержанием ионов натрия и калия. Они входят в состав солей.
В печёночном секрете выделяются две части: сухой остаток, составляющий примерно 3% и вода 97%. При сбоях в организме соотношение может меняться.
Сухой остаток жёлчи состоит из следующих компонентов:
Нормальное соотношение жёлчных кислот к фосфадитилхолину и холестерину - 13:2,5:1 соответственно.
Жёлчные кислоты составляют преобладающую часть в отношении к другим компонентам печёночного секрета.
Секрет, выделяемый печенью и находящийся в пузыре, отличаются по составу. В жёлчном жидкость становится более концентрированной, густой и тёмной. Только выработанная печенью жёлчь, напротив, жёлтая и насыщенная водой.
Жёлчные кислоты иначе называются холиевыми и холеновыми. Соединения представляют собой монокарбоновые гидроксикислоты, относящиеся к классу стероидов. Приставка «гидро» указывает на содержание молекулами воды.
Молекулы жёлчных кислот у человека состоят из 24 атомов углерода. У животных встречаются соединения 27 или 28 частиц. Структура преобладающих молекул у каждого животного может различаться.
Литохолевое, холевое, дезоксихолевое и хенодезоксихолевое соединения, имеющиеся у человека, также могут встречаться в печёночном секрете животных.
К примеру, холевое вещество имеется у коз и антилоп, а дезоксихолевое у собак, оленей, овец, коз, кроликов и быков. Хенодезоксихолевое соединение типично для жёлчи собак, оленей, овец, гусей, коз, быков, кроликов. У двух последних животных встречается и литохолевая вариация. У животных обнаруживаются холиевые соединения, отсутствующие у человека.
В список входят:
У животных, питающихся растительной пищей, наблюдается преобладание хенодезоксихолевого вещества. Для плотоядных же характерно холевое соединение.
Роль жёлчных кислот в человеческом организме многогранна. Соединения не только обеспечивают нормальное функционирование пищеварительного тракта, но и принимают участие во многих других процессах.
Главные функции заключаются:
Жёлчные реагенты стимулируют рост полезной микрофлоры кишечника, тем самым способствуют его нормальному функционированию.
С жёлчными компонентами также происходит выведение излишек креатинина, пигментов жёлчи, некоторых лекарств и металлов, холестерина. Последний может утилизироваться только с печёночным секретом. За сутки устраняется до 2 гр. холестерина.
Выполнив свои физиологические функции, холиевые молекулы всасываются и с током крови возвращаются в печень. Там соединения повторно секретируются. Таким образом, происходит непрерывная циркуляция жёлчи между печенью и кишечником. Возвращаются примерно 95% имеющихся в кишечнике холиевых молекул. Полное же обновление жёлчи происходит через 10 суток.
Синтез жёлчных кислот - преобладающий механизм выведения излишек холестерина. Однако этого недостаточно для утилизации чрезмерного количества вещества. Более того, холестерин из продуктов тормозит выработку жёлчных реагентов.
Классификация жёлчных соединений распределяет их на группы по месту образования:
Перед попаданием в кишечник первичные холиевые вещества связываются с аминокислотами, глицином и таурином. В результате образуются гликохолевая, гликохенодезоксихолевая, тауро- и тауродезоксихолевая молекулы. Они называются парными.
Жёлчные кислоты, функции, выполняемые ими, многогранны за счёт сложного биохимического состава печёночного секрета.
Для понимания причин и последствий нарушения синтеза жёлчных реагентов, следует разобраться в механизме их образования.
Как говорилось, сначала создаются парные жёлчные кислоты. Так улучшается амфифильность молекул. Формула парных жёлчных кислот составляется из самой кислоты и аминокислоты, то есть таурина или глицина.
Будучи соединёнными с незаряженной функциональной группой, кислоты поступают в жёлчный пузырь и хранятся там до момента приёма пищи. Незначительная доля холиевых молекул всасывается в пузыре.
Из первичных молекул, поступивших в кишечник, под действием анаэробных бактерий происходит образование вторичных соединений. В последующем осуществляется их всасывание в кровяное русло. С током портальной вены молекулы поступают в печень.
За сутки циркуляция жёлчи осуществляется от 2 до 6 раз. Точный показатель во многом зависит от частоты приёма пищи. Общее содержание жёлчных кислот в организме составляет от 1,5 до 4 гр. Объём циркулирующих колеблется от 17 до 40 гр. Выводится с каловыми массами всего 0,2-0,5 гр.
Нарушения процесса синтеза жёлчных реагентов наблюдается при циррозе печени (разрастании плотной соединительной ткани). Происходят сбои в образовании холевого соединения. В итоге суточный запас жёлчи уменьшается наполовину.
Пониженное поступление холиевых молекул в кишечник вызывает нарушения пищеварительных процессов:
При нехватке витамина К снижается свёртываемость крови, повышается риск кровотечений. Недостаток витамина А приводит к «куриной слепоте», то есть плохому зрению в сумерках. Дефицит витамина D является причиной уменьшения прочности костной ткани из-за недостаточной её минерализации.
Накопление жёлчных компонентов в крови происходит при поражениях тканей печени и нарушениях эвакуации печёночного секрета. Последние характерны при сбоях в работе билиарной системы.
Когда жёлчные кислоты повышены в крови:
Нарушения могут наблюдаться в образовании парных соединений или их выведении в просвет 12-перстного кишечника. Сбои зачастую связаны с наличием препятствий, плохой проходимостью жёлчевыводящих протоков. Это наблюдается при жёлчекаменной болезни, сужении каналов, раке поджелудочной железы.
Развитие холестаза, то есть застоя жёлчи, происходит в тканях печени, пузыря или протоков.
При нарушениях кишечнопечёночной циркуляции меняются свойства кислот. Они теряют способность переваривать жиры и обеспечивать их и всасываемость.
Сбои зачастую возникают после:
Попадание содержимого, пропитанного жёлчью, из 12-перстного кишечника в желудок вызывает развитие гастрита. Процесс именуется рефлюксом.
У детей с врождёнными нарушениями синтеза жёлчных кислот происходит накопление токсических веществ в клетках печени, вызывая:
Циркуляция жёлчи между печенью и кишечником - слаженный механизм, имеющий важное значение. Любые нарушения могут приводить к сбоям в работе организма.
Жёлчные кислоты (ЖК) образуются исключительно в печени. Ежедневно 250-500 мг ЖК синтезируется и теряется с калом. Синтез ЖК регулируется по механизму отрицательной обратной связи. Из ХС синтезируются первичные ЖК: холевая и хенодезоксихолевая. Синтез регулируется количеством ЖК, которые возвращаются в печень в процессе энтерогепатической циркуляции. Под действием бактерий кишечника первичные ЖК подвергаются 7а-дегидроксилированию с образованием вторичных ЖК: дезоксихолевой и очень незначительного количества литохолевой. Третичные ЖК, в основном урсодезоксихолевая, образуются в печени путём изомеризации вторичных ЖК. В жёлчи человека количество тригидроксикислоты (холевой кислоты) приблизительно равно сумме концентраций двухдигидроксикислот - хенодезоксихолевой и дезоксихолевой.
ЖК соединяются в печени с аминокислотами глицином или таурином. Это предотвращает их всасывание в жёлчных путях и тонкой кишке, однако не предотвращает всасывания в терминальном отделе подвздошной кишки. Сульфатирование и глюкуронирование (являющиеся детоксикационными механизмами) могут усиливаться при циррозе или холестазе, при которых в моче и жёлчи обнаруживают избыток этих конъюгатов. Бактерии могут гидролизовать соли ЖК на ЖК и глицин или таурин.
Соли ЖК экскретируются в жёлчные канальцы против большого градиента концентрации между гепатоцитами и жёлчью. Экскреция частично зависит от величины внутриклеточного отрицательного потенциала, который приблизительно равен 35 мВ и обеспечивает потенциалзависимую ускоренную диффузию, а также от опосредованного переносчиком (гликопротеином с молекулярной массой 100 кДа) процесса диффузии. Соли ЖК проникают в мицеллы и пузырьки, соединяясь с ХС и фосфолипидами. В верхних отделах тонкой кишки мицеллы солей ЖК, довольно крупные по размеру, обладают гидрофильными свойствами, что препятствует их абсорбции. Они участвуют в переваривании и всасывании липидов. В терминальном отделе подвздошной кишки и проксимальной части толстой кишки происходит всасывание ЖК, причём в подвздошной кишке всасывание происходит путём активного транспорта. Пассивная диффузия неионизированных ЖК происходит на всём протяжении кишечника и является наиболее эффективной в отношении неконъюгированных дигидрокси-ЖК. Пероральный приём урсодезоксихолевой кислоты нарушает всасывание хенодезоксихолевой и холевой кислот в тонкой кишке.
Абсорбированные соли ЖК попадают в систему воротной вены и в печень, где интенсивно захватываются гепатоцитами. Этот процесс происходит благодаря функционированию содружественной системы транспорта молекул через синусоидальную мембрану, основанной на градиенте Na + . В этом процессе участвуют также ионы С1 – . Наиболее гидрофобные ЖК (несвязанные моно- и дигидрокси жёлчные кислоты), вероятно, проникают в гепатоцит путём простой диффузии (по механизму «флип-флоп») через липидную мембрану. Остаётся неясным механизм транспорта Ж К через гепатоцит от синусоидов к жёлчным канальцам. В этом процессе участвуют связывающие ЖК цитоплазматические белки, например За-гидроксистероиддегидрогеназа. Роль микротрубочек неизвестна. Везикулы участвуют в переносе ЖК лишь при высокой концентрации последних. ЖК повторно конъюгируются и вновь выделяются в жёлчь. Литохолевая кислота повторно не экскретируется.
Описанная энтерогепатическая циркуляция ЖК происходит от 2 до 15 раз в сутки. Абсорбционная способность различных ЖК, как и скорость их синтеза и обмена, неодинакова.
При холестазе ЖК экскретируются с мочой путём активного транспорта и пассивной диффузии. ЖК сульфатируются, образующиеся конъюгаты активно секретируются почечными канальцами.
Жёлчные кислоты при болезнях печени
ЖК усиливают экскрецию с жёлчью воды, лецитина, ХС и связанной фракции билирубина. Урсодезоксихолевая кислота приводит к значительно большему жёлчеотделению, чем хенодезоксихолевая или холевая.
Важную роль в образовании камней жёлчного пузыря играют нарушение экскреции жёлчи и дефект образования жёлчных мицелл). Это также приводит к стеаторее при холестазе.
ЖК, соединяясь с ХС и фосфолипидами, образуют взвесь мицелл в растворе и, таким образом, способствуют эмульгированию пищевых жиров, участвуя параллельно в процессе всасывания через слизистые оболочки. Снижение секреции ЖК вызывает стеаторею. ЖК способствуют липолизу ферментами поджелудочной железы и стимулируют образование гормонов желудочно-кишечного тракта.
Нарушение внутрипеченочного метаболизма ЖК может играть важную роль в патогенезе холестаза. Ранее считалось, что они способствуют развитию зуда при холестазе, но последние исследования свидетельствуют о том, что зуд обусловлен другими веществами.
Попадание ЖК в кровь у больных с желтухой приводит к образованию мишеневидных клеток в периферической крови и выведению конъюгированного билирубина с мочой. Если ЖК деконъюгируются бактериями тонкой кишки, то образующиеся при этом свободные ЖК всасываются. Нарушаются образование мицелл и всасывание жиров. Этим частично объясняется синдром мальабсорбции, осложняющий течение заболеваний, которые сопровождаются стазом кишечного содержимого и усиленным ростом бактерий в тонкой кишке.
Удаление терминального отдела подвздошной кишки прерывает энтерогепатическую печёночную циркуляцию и способствует тому, что большое количество первичных ЖК достигает толстой кишки и дегидроксилируется бактериями, тем самым снижая пул ЖК в организме. Увеличение количества ЖК в толстой кишке вызывает диарею со значительной потерей воды и электролитов.
Литохолевая кислота экскретируется преимущественно с калом, и лишь незначительная её часть всасывается. Её введение вызывает цирроз печени у экспериментальных животных и используется для моделирования желчнокаменной болезни. Тауролитохолевая кислота также вызывает внутрипеченочный холестаз, вероятно, вследствие нарушения тока жёлчи, не зависящего от ЖК.
Жёлчные кислоты сыворотки
С помощью газожидкостной хроматографии можно фракционировать ЖК, однако этот метод дорогой и занимает много времени.
В основе ферментного метода лежит использование 3-гидроксистероиддегидрогеназы бактериального происхождения. Применение биолюминесцентного анализа, способного обнаруживать пикомолярные количества ЖК, сделало ферментный метод равным по чувствительности иммунорадиологическому. При наличии необходимого оборудования метод прост и недорог. Концентрацию отдельных фракций ЖК можно определить также иммунорадиологическим методом; для этого имеются специальные наборы.
Общий уровень ЖК в сыворотке отражает реабсорбцию из кишечника тех ЖК, которые не экстрагировались при первом прохождении через печень. Эта величина служит критерием оценки взаимодействия между двумя процессами: всасыванием в кишечнике и захватом в печени. Уровень ЖК в сыворотке в большей степени зависит от абсорбции в кишечнике, чем от их экстракции печенью.
Повышение уровня ЖК в сыворотке свидетельствует о гепатобилиарном заболевании. Диагностическая ценность уровня ЖК при вирусном гепатите и хронических заболеваниях печени оказалась ниже, чем предполагалось ранее. Тем не менее этот показатель более ценен, чем концентрация альбумина в сыворотке и протромбиновое время, так как он не только подтверждает поражение печени, но и позволяет оценить её выделительную функцию и наличие портосистемного шунтирования крови. Уровень ЖК в сыворотке имеет также прогностическое значение. При синдроме Жильбера концентрация ЖК в пределах нормы }
