Образование и метаболизм желчи

Желчь — это сложный биологический раствор, секретируемый гепатоцитами печени и выполняющий ключевую роль в пищеварении и метаболизме липидов. Основные компоненты желчи включают желчные кислоты, фосфолипиды, холестерин, билирубин, ионы неорганических солей и белки. Соотношение этих компонентов обеспечивает её физико-химические свойства: стабильность, эмульгирующую способность и транспортную функцию. Основными функциональными фракциями являются:

• Желчные кислоты и их соли: образуют мицеллы, способствующие эмульгированию и абсорбции липидов в кишечнике. Основные кислоты человека — холевая и хенодезоксихолевая.
• Фосфолипиды (в основном лецитин): стабилизируют мицеллы, уменьшают кристаллизацию холестерина.
• Холестерин: исходное вещество для синтеза стероидных гормонов и желчных кислот.
• Билирубин: продукт распада гемоглобина, участвующий в выведении метаболических отходов.
• Минеральные компоненты: натрий, калий, кальций, магний и бикарбонаты, поддерживающие рН и осмотическое давление.

Синтез желчных кислот

Синтез желчных кислот происходит в гепатоцитах из холестерина и включает два основных пути:

1. Классический (основной) путь: катализируется ферментом 7α-гидроксилазой, приводя к образованию холевой и хенодезоксихолевой кислот. Этот путь обеспечивает до 90% продукции желчных кислот.
2. Альтернативный (экстрагепатический) путь: начинается с гидроксилирования холестерина в позиции 27 с участием CYP27A1 и играет вспомогательную роль при нарушении классического пути.

Синтез регулируется обратной связью: повышенный уровень желчных кислот ингибирует активность 7α-гидроксилазы через рецептор FXR, снижая их собственное образование.

Конъюгация и секреция

Перед выведением в желчные протоки желчные кислоты подвергаются конъюгации с глицином или таурином, что увеличивает их растворимость и уменьшает токсичность. Конъюгированные кислоты превращаются в амфифильные молекулы, способные формировать мицеллы. Секреция осуществляется через канальцевые мембранные транспортёры: BSEP (bile salt export pump) для желчных кислот и MRP2 для органических анионов, включая билирубин.

Функции желчи в организме

• Эмульгирование липидов: мицеллы желчных кислот повышают доступ ферментов поджелудочной железы к триглицеридам.
• Выведение продуктов метаболизма: билирубин, избыточный холестерин, лекарственные вещества и метаболиты гормонов.
• Регуляция холестеринового обмена: часть холестерина выводится в виде желчных кислот или в чистом виде, что предотвращает гиперхолестеринемию.
• Поддержка кишечной микрофлоры: желчные кислоты обладают антимикробной активностью и влияют на состав микробиоты.

Метаболизм и циркуляция желчи

После секреции в желчные протоки желчь концентрируется в желчном пузыре под действием абсорбции воды и электролитов через эпителий пузыря. При поступлении пищи в двенадцатиперстную кишку происходит рефлекторное сокращение пузыря под влиянием холецистокинина, выделяемого энтероцитами.

Большая часть желчных кислот реабсорбируется в терминальном отделе илеума и возвращается в печень через портальную вену (энтеро-гепатическая циркуляция), что снижает затраты на их синтез и поддерживает гомеостаз холестерина.

Факторы, влияющие на состав и метаболизм желчи

• Диета: высокое содержание жиров стимулирует секрецию желчи и повышает синтез желчных кислот.
• Гормональные влияния: эстрогены уменьшают секрецию холестерина, влияя на растворимость желчи.
• Заболевания печени: гепатиты, цирроз нарушают синтез и конъюгацию, изменяя состав желчи.
• Лекарственные препараты: некоторые препараты (например, урсодезоксихолевая кислота) модифицируют состав желчи и растворимость холестерина.

Биохимические механизмы регуляции

Регуляция образования и секреции желчи осуществляется через сложную систему ферментативного контроля и транспортных механизмов:

• Ферменты синтеза желчных кислот: 7α-гидроксилаза, CYP27A1, CYP8B1.
• Транспортёры и каналы: BSEP, MRP2, NTCP (sodium-taurocholate co-transporting polypeptide).
• Рецепторы и регуляторные белки: FXR (farnesoid X receptor) в гепатоцитах и энтероцитах, регулирующий обратную связь по уровню желчных кислот.
• Эндокринная регуляция: холецистокинин стимулирует желчеотделение; секретин увеличивает содержание бикарбонатов в желчи.

Патологические аспекты

Нарушения синтеза, конъюгации или секреции желчи приводят к желтушным состояниям, образованию желчных камней (холелитиаз) и дислипидемиям. Изменение соотношения желчных кислот, холестерина и фосфолипидов создаёт условия для кристаллизации холестерина, формируя осадок и конкременты.

Абнормальная энтеро-гепатическая циркуляция при заболеваниях кишечника или печени ведёт к снижению концентрации желчных кислот и нарушению всасывания липидов и жирорастворимых витаминов, что проявляется стеатореей и дефицитом витаминов A, D, E и K.

Метаболическая функция желчи тесно связана с гепатобилиарным гомеостазом, влияя на детоксикацию, баланс холестерина и пищеварение, что делает её ключевым компонентом обменных процессов организма.