빌리루빈은 지용성인 황색의 tetrapyrrole로서 heme의 주요 대사산물입니다. 빌리루빈의 서문은 적혈구에서 헤모글로빈이 분해되어 형성되는 색입니다. 이 색은 노폐물을 배제하는 신체 기능에서 중추적인 역할을 합니다. 이 과정이 분해되면 피부와 눈이 노랗게 변하는 증상이 나타날 수 있습니다. 이를 흔히 황달이라고 합니다. 빌리루빈의 정상적인 대사 과정과 이 과정에서 어떻게 이상증상으로 이어지는지 살펴봅니다.
빌리루빈의 정상적인 대사 과정
빌리루빈의 정상적인 대사 과정은 다음의 10단계로 정리할 수 있습니다.
(1) 망상내비(reticuloendothelial) 세포에서 heme의 분해에 의하여 형성
(2) 혈청 알부민과 결합하여 혈액순환 내 운반(transport)
(3) Sinusoidal 세포막을 통하여 간세포에 섭취(uptake)
(4) Organic anion-binding 단백질인 Y와 Z 단백과 결합하여 세포질 내에 저장하는 과정
(5) 소포체(endoplasmic reticulum) 에서 glucuronic acid와 포합 하는 과정
(6) Bile canaliculi로의 분비 정상과정에서 rate-limiting 단계
(7) Bile과 함께 담도를 따라 십이지장으로 이동
(8) 세균에 의한 장내에서의 대사활동
(9) 대부분의 빌리루빈과 그 대사산물인 urobilinogen은 다음단계를 거침
(10) 대변내로 배설이 이루어짐
빌리루빈의 정상적인 대사 과정에서의 헤모글로빈 분해 적혈구의 수명은 약 120일입니다. 적혈구가 분해되면 산소 운반 요소인 헤모글로빈이 분비되어 비장과 간에서 대사 됩니다. 이 과정을 통해 지질에 반응할 수 있고 아직 배설할 준비가 되지 않은 비접합 빌리루빈이 형성됩니다. 간으로의 운송 비접합 빌리루빈은 물을 되돌릴 수 없는 특성으로 인해 간에 결합하는 단백질인 알부민을 통해 간으로 운반됩니다. 이 단계는 간이 비접합 빌리루빈을 배설할 수 있는 형태로 전환시키는 역할을 하기 때문에 매우 중요합니다. 간 접합 간에서 효소 UDP-글루쿠로노실트랜스퍼라제는 비접합 빌리루빈을 물과 반응할 수 있는 형태인 공액 빌리루빈으로 전환합니다. 이 과정을 통해 신체는 부식성을 통해 빌리루빈을 더 쉽게 배제할 수 있습니다. 부식성으로의 배설 접합이 완료되면 빌리루빈은 부식성에 묻혀 담낭에 보관하거나 장으로 직접 운반됩니다. 장에서는 요로빌리노겐으로 더 많이 전환되어 코프로라이트로 배설되거나 혈류로 재흡수되어 소변을 통해 배설됩니다.
빌리루빈의 이상증상
빌리루빈의 비정상적인 증상으로 인한 황달 이상증상은 혈액에 빌리루빈이 축적될 때 발생합니다. 이는 빌리루빈 대사의 다채로운 단계에서 교란으로 인해 영향을 받을 수 있습니다. 황달은 각막, 피부, 점막 등 조직의 황녹색 또는 오렌지색으로 변색되는 것을 일컫습니다. 황달은 비포합형 고 bilirubin혈 증과 포합형 고 bilirubin 혈증의 두 가지 종류로 나뉘어서 반응이 나타납니다. 우리가 많이 알고 있는 신생아 황달은 전자의 종류에 포함되는 것이며 생리적 황달이라고도 합니다. 하지만 정도의 차이에 의해 심해질 수도 있으니 늘 주의가 필요합니다.
간전 황달
이러한 유형의 이상증상은 적혈구의 과도한 분해(용혈)에서 발생합니다. 간은 다량의 비접합 빌리루빈을 재사용하기에 부적합하여 혈류에 축적됩니다. 용혈성 빈혈과 같은 질환은 이러한 유형의 이상증상을 유발할 수 있습니다.
간 이상반응
이 형태에서는 간 자체가 손상되어 빌리루빈을 접합하는 능력이 손상됩니다. 간염, 간경변증 또는 접합을 담당하는 간 효소가 결핍되거나 비활성인 길버트 패턴과 같은 유전성 질환이 원인이 될 수 있습니다.
간 후(폐쇄성) 황달
부식성 튜브의 막힘은 공액 빌리루빈이 배설되는 것을 돕습니다. 이로 인해 빌리루빈이 혈류에 축적됩니다. 담석, 췌장 배설물 또는 부식성 도관 협착과 같은 질환은 간 후 이상증상을 유발하는 일반적인 원인입니다.
빌리루빈의 정상적인 대사 과정과 이상증상의 메커니즘을 이해하면 이 질환의 근본적인 원인을 연관시키고 치료하는 데 도움이 될 수 있습니다. 과도한 적혈구 파괴, 간 기능 장애 또는 부식성 도관 억제로 인한 이상증상은 신중한 의학적 주의가 필요한 빌리루빈 대사의 불균형을 반영합니다.