Kwasy żółciowe

Ani jeden gram tłuszczu zawartego w pożywieniu nie może zostać wchłonięty przez organizm bez żółci stale wydzielanej przez wątrobę, której najważniejszym składnikiem organicznym jest kwas cholowy lub kwas żółciowy.

Funkcje kwasów żółciowych

Kwasy żółciowe nie tylko są kluczowymi składnikami żółci (stanowiąc około dwóch trzecich jej związków organicznych), ale także spełniają kilka funkcji jednocześnie:

• Działając jako detergenty (substancje powierzchniowo czynne), zapewniają emulgowanie tłuszczów (lipidów) - rozbijając je na drobne cząsteczki (micele) - ułatwiając w ten sposób ich wchłanianie;
• Regulują metabolizm cholesterolu - jego usuwanie z organizmu i transport zwrotny;
• Biorą udział w regulacji funkcji motorycznej pęcherzyka żółciowego i przewodu pokarmowego;
• Pobudza trzustkę;
• Hamuje wzrost bakterii w wodnistej zawartości bliższego odcinka jelita cienkiego;
• Wspiera endogenną mikroflorę jelitową;
• Pomaga wyeliminować z organizmu potencjalnie toksyczną bilirubinę, metabolity leków, metale ciężkie itp.

Rola kwasów żółciowych w procesie trawienia polega na zdolności przekształcania tłuszczów nierozpuszczalnych w wodzie w emulsję poprzez ich koloidalne rozpuszczenie (solubilizację), gdyż micele powstałe w tym procesie zwiększają powierzchnię, na którą oddziałują enzymy trawienne trzustki i jelit.

Dlatego nie sposób przecenić roli kwasów żółciowych w trawieniu i wchłanianiu tłuszczów, kwasów tłuszczowych i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach.

Przeczytaj także - Skład, funkcje i właściwości żółci

Skład i rodzaje kwasów żółciowych

Lista kwasów żółciowych obejmuje:

• Pierwotne kwasy żółciowe, do których zalicza się główne kwasy żółciowe – kwas cholowy i kwas chenodeoksycholowy;
• Kwasy żółciowe wtórne - kwas deoksycholowy i kwas litocholowy, które są 7α-dehydroksylowanymi pochodnymi pierwotnych kwasów żółciowych;
• Kwas żółciowy trzeciorzędowy - kwas ursodeoksycholowy.

W żółci, która gromadzi się w pęcherzyku żółciowym, istnieją inne rodzaje kwasów żółciowych, które powstają w wątrobie. Są to tak zwane kwasy żółciowe parzyste: glikocholowy i taurocholowy, glikodeoksycholowy i taurodeoksycholowy, glikochenodeoksycholowy i taurochenodeoksycholowy.

Cząsteczki kwasów żółciowych mają szkielet steranowy (z nasyconego czteropierścieniowego węglowodoru) i strukturę C24: rdzeń steroidowy składa się z 24 atomów węgla, które tworzą pierścienie steroidowe. Tak więc struktura i skład kwasów żółciowych - obecność łańcucha bocznego z funkcjonalną grupą karboksylową (-COOH) lub hydroksylową (OH) w cząsteczkach - pozwala nam odnieść je do steroidowych monozasadowych kwasów oksykarboksylowych.

Najważniejszą właściwością LC jest ich difilowość (amfifilowość): ich cząsteczki mają niepolarne hydrofilowe i polarne hydrofobowe części, tj. są w stanie zarówno absorbować wodę, jak i ją odpychać. Najbardziej hydrofilowe kwasy żółciowe są reprezentowane przez kwas ursodeoksycholowy i kwas chenodeoksycholowy, a litocholowy LC jest najbardziej hydrofobowy.

Tworzenie kwasów żółciowych

Synteza kwasów żółciowych (kwasu cholowego i kwasu chenodeoksycholowego) zachodzi w wątrobie, a proces ten rozpoczyna się od powstania 7α-hydroksycholesterolu (7α-OHC) – pochodnej cholesterolu powstającej w wyniku jego hydroksylacji przy udziale enzymu wątrobowego CYP7A1.

Pierwotne kwasy żółciowe są syntetyzowane z 7α-OHC w trakcie reakcji hydroksylacji przez enzymy organelli komórkowych hepatocytów, co prowadzi do modyfikacji rdzenia steroidowego cholesterolu. A według ekspertów katabolizm cholesterolu w organizmie odbywa się głównie dzięki stałej syntezie LC przez wątrobę.

Sprzęganie kwasów żółciowych zachodzi w wątrobie - ich łączenie z aminokwasami glicyną (75%) i tauryną (25%) i tworzenie sparowanych LC. W efekcie ich zdolność do penetracji błon komórkowych komórek śluzówki pęcherzyka żółciowego i dwunastnicy zostaje wyrównana, co pozwala kwasom żółciowym utrzymywać się w żółci w znacznych stężeniach. Ponadto, sprzęganie zwiększa właściwości emulgujące kwasów żółciowych.

Równoległy proces deprotonacji powierzchniowych grup funkcyjnych w sprzężonych cząsteczkach LC obniża ich poziom jonizacji (pCa), co zwiększa rozpuszczalność w wodzie i właściwości sorpcyjne powierzchni kwasów żółciowych, a także wspomaga emulgację lipidów.

Zanim kwasy żółciowe zostaną wydzielone do pęcherzyka żółciowego przez błony kanalików hepatocytów, w wątrobie osmotycznie wciągają inne składniki żółci (sód, wodę, fosfolipidy, cholesterol, bilirubinę) do kanalików pomiędzy sąsiadującymi hepatocytami.

Wiele źródeł podaje, że sole kwasów żółciowych, podobne do kwasów żółciowych, powstają w wyniku sprzęgania LC z aminokwasami, i to właśnie te sprzężone kwasy żółciowe są często określane jako solami kwasów żółciowych (terminy „kwasy” i „sole” są używane zamiennie).

Dehydroksylacja i dekoniugacja kwasów żółciowych (około jednej trzeciej całkowitej objętości kwasów cholowego i chenodeoksycholowego) z utworzeniem wtórnych LC (deoksycholowego i litocholowego) zachodzi w świetle jelita cienkiego pod wpływem mikrobioty jelitowej. A tworzenie trzeciorzędowego kwasu ursodeoksycholowego jest wynikiem zmian w konfiguracji pierwotnych cząsteczek kwasu chenodeoksycholowego pod wpływem enzymów bakteryjnych jelit.

Krążenie wątrobowo-jelitowe i metabolizm kwasów żółciowych

Metabolizm kwasów żółciowych zachodzi w złożonym procesie biochemicznym znanym jako krążenie wątrobowo-jelitowe lub jelitowo-wątrobowe kwasów żółciowych.

Schematycznie, ciągły obieg kwasów żółciowych pomiędzy wątrobą a jelitami można przedstawić następująco: syntetyzowane kwasy żółciowe są wydzielane przez wątrobę razem z innymi składnikami żółci przez przewody żółciowe; jako część żółci dostają się do jelita cienkiego (wspomagając trawienie i wchłanianie tłuszczów); w jelicie są wchłaniane ponownie do krwi (poprzez układ transportu zależny od Na+) i transportowane do wątroby przez żyłę wrotną (vena portae); w wątrobie kwasy żółciowe ulegają ponownemu sprzężeniu.

Objętość kwasów żółciowych nie przekracza 3-5 g, a w ciągu doby przechodzą one przez jelita nawet kilkanaście razy.

Kwasy żółciowe w dwunastnicy tworzą mieszane micele z lipidami pokarmowymi. Wchłanianie rozpuszczonych tłuszczów pokarmowych rozpoczyna się w jelicie bliższym i środkowym, podczas gdy wchłanianie kwasów żółciowych zachodzi głównie w dystalnym jelicie cienkim - w jelicie krętym. Część nieskoniugowanych kwasów żółciowych jest wchłaniana i wraca do wątroby, gdzie ulegają wątrobowej rekonjugacji, mieszają się z nowo syntetyzowanymi LC i przedostają się do żółci.

Należy zauważyć, że głównie dzięki krążeniu jelitowo-wątrobowemu utrzymywany jest fizjologicznie niezbędny poziom kwasów żółciowych, a udział nowo syntetyzowanych przez wątrobę LC wynosi jedynie około 5%.

Poziomy kwasów żółciowych: gdzie, jaki rodzaj i dlaczego

Stan, w którym komórki wątroby nie produkują kwasów żółciowych, nazywa się acholią. A gdy kwasy żółciowe gromadzą się we krwi, definiuje się patologię taką jak cholemia.

Nawiasem mówiąc, w przypadku kwasów żółciowych w surowicy norma mieści się w granicach 2,5-6,8 mmol/l.

U pacjentów wykonuje się badanie stężenia kwasów żółciowych we krwi lub całkowite stężenie kwasów żółciowych w ramach oceny zaburzeń trawiennych, a w przypadku problemów z jelitami, wątrobą lub trzustką – w celu ustalenia diagnozy.

Jakie mogą być przyczyny podwyższonego stężenia kwasów żółciowych we krwi?Stężenie kwasów żółciowych we krwi wzrasta w zastoju żółci (cholestazie), ostrym zapaleniu pęcherzyka żółciowego, żółtaczce mechanicznej, wirusowym i toksycznym zapaleniu wątroby, pierwotnej marskości żółciowej, stłuszczeniu wątroby - steatosis, nowotworach złośliwych wątroby i pęcherzyka żółciowego.

Stężenie kwasów żółciowych u kobiet w ciąży często wzrasta w trzecim trymestrze z powodu zastoju żółci wewnątrzwątrobowej wywołanego wysokim poziomem estrogenów oraz homonów, takich jak sekretyna i somatotropina.

Obniżone stężenie kwasów żółciowych zwykle wskazuje na zaburzenia czynności wydzielniczej wątroby spowodowane różnymi przyczynami, w tym defektami genetycznymi lub skutkami ubocznymi leków hepatotoksycznych.

Według gastroenterologów kwasy żółciowe w soku żołądkowym mogą być obecne jedynie w przypadku refluksu żółciowego (któremu może towarzyszyć cofanie się kwasu żołądkowego do przełyku) u pacjentów z refluksowym zapaleniem żołądka i chorobą refluksową przełyku (GERD).

Kwasy żółciowe mogą być zatrzymywane w jelicie cienkim, gdy jelito grube nie może ich całkowicie wchłonąć. Zespół złego wchłaniania kwasów żółciowych (z biegunką), charakterystyczny dla choroby Leśniowskiego-Crohna, nietolerancji glutenu lub nadmiernego wzrostu bakterii w jelicie cienkim.

W dysbiozie jelitowej może dojść do zwiększenia ilości niesprzężonych kwasów żółciowych na skutek zaburzenia metabolizmu, co również objawia się biegunką.

Zwykle nie wykrywa się kwasów żółciowych w moczu. We wczesnych stadiach żółtaczki obturacyjnej i ostrego zapalenia trzustki w moczu pojawiają się niewielkie ilości BCA. Obecność kwasów żółciowych w moczu może wskazywać na patologie wątroby, w tym ostre i przewlekłe zapalenie wątroby i marskość wątroby, a także niedrożność dróg żółciowych. W przypadku braku tych przyczyn pojawienie się niewielkich ilości GI w moczu wydaje się być konsekwencją niezadowalającego stanu mikrobioty jelitowej.

Jeśli w kale wykryto kwasy żółciowe, tłumaczy się to tym, że niewielka ilość kwasów żółciowych (do 5%) w interakcji z kwaśnym środowiskiem jelita grubego przekształca się w postać stałą i wydala podczas defekacji. A całkowite wydalanie kwasów żółciowych z kałem jest równoważone przez ich syntezę w wątrobie.

Preparaty kwasów żółciowych i obniżające ich stężenie

Leki obniżające poziom kwasów żółciowych należą do grupy leków farmaceutycznych obniżających poziom cholesterolu LDL (lipoprotein o małej gęstości), szczególnie w przypadku hipercholesterolemii.

Leki hipocholesterolemiczne/hipolipidemiczne Cholestyramina lub Cholestyramina to żywica anionowymienna i są definiowane jako sekwestranty kwasów żółciowych (od łacińskiego sequestrum - ograniczenie). Nie są wchłaniane po spożyciu, ale wiążą się z kwasami żółciowymi w jelicie i wydalają je z kałem. W ten sposób zapobiega się wchłanianiu zwrotnemu w przewodzie pokarmowym i zwiększa się wątrobową syntezę kwasów żółciowych z cholesterolu. Ponadto sekwestranty kwasów żółciowych mają działanie objawowe w biegunce.

Do leczenia dyslipidemii, zespołu jelita drażliwego związanego z zaparciami, a także zaparć czynnościowych i przewlekłych opracowano tzw. inhibitory kwasów żółciowych - specyficzne inhibitory zależnego od Na+ układu transportu jelitowego, za pomocą których kwasy żółciowe są wchłaniane zwrotnie. Lek Elobixibat hydrat (Elobixibat), który wpływa na krążenie kwasów żółciowych między wątrobą a jelitami, hamuje wchłanianie zwrotne kwasów żółciowych w jelitach, co zwiększa wydzielanie płynów w jelicie grubym i ułatwia defekację.

W celu zmniejszenia wchłaniania cholesterolu w jelitach, rozpuszczenia kamieni żółciowych cholesterolowych i zmniejszenia zastoju żółci stosuje się preparaty kwasów żółciowych zawierające kwas chenodeoksycholowy LC: chenofalk, choludeksan, Ursodiol, Ursofalk, ursosan, Ursolysin, ukrliv.

Leki na bazie składników żółci i pankreatyny - festal (Enzistal), holenzyme i inne. - są przeznaczone do terapii chorób z problemami trawiennymi. Natomiast w zaburzeniach trawiennych, nie związanych z pracą wątroby, a wynikających z zaburzeń czynnościowych trzustki, stosuje się enzymy, które nie zawierają kwasów żółciowych: pankreatynę, Creon, penzital, digestin, digital, panzinorm i inne.