imported>NadirSH: HC: Entferne Kategorie:Farbstoff; Ergänze Kategorie:Pigment (Biologie)

2025-04-11T21:56:38Z

HC: Entferne Kategorie:Farbstoff; Ergänze Kategorie:Pigment (Biologie)

Neue Seite

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Bilirubin (CAS 635-65-4).svg|250px|Strukturformel von Bilirubin]]
| Strukturhinweis =
| Suchfunktion = C33H36N4O6
| Andere Namen = * 3-<nowiki />{2-({3-(2-Carboxyethyl)-4-methyl-5-[(''Z'')-(3-methyl-5-oxo-4-vinyl-1,5-dihydro-2''H''-pyrrol-2-yliden)methyl]-1''H''-pyrrol-2-yl}methyl)-4-methyl-5-[(''Z'')-(4-methyl-5-oxo-3-vinyl-1,5-dihydro-2''H''-pyrrol-2-yliden)methyl]-1''H''-pyrrol-3-yl}propansäure ([[IUPAC-Nomenklatur|IUPAC]])
* (''Z'',''Z'')-Bilirubin
| Summenformel = C33H36N4O6
| CAS = * {{CASRN|635-65-4}}
* {{CASRN|18422-02-1|KeinCASLink=1|Q0}} (Calciumsalz)
* {{CASRN|93891-87-3|Q0}} (Di[[hydrochlorid]])
* {{CASRN|69853-44-7|KeinCASLink=1|Q0}} (''E'',''E''-Bilirubin)
* {{CASRN|69853-43-6|Q27140100}} (''E'',''Z''-Bilirubin)
| EG-Nummer = 211-239-7
| ECHA-ID = 100.010.218
| PubChem = 5280352
| ChemSpider = 4444055
| Beschreibung = rot-oranger Feststoff<ref name="sigma" />
| Molare Masse = 584,673 g·mol−1
| Aggregat = fest
| Dichte =
| Schmelzpunkt =
| Siedepunkt =
| Dampfdruck =
| Löslichkeit = * nahezu unlöslich in Wasser<ref name="roempp">{{RömppOnline|ID=RD-02-01315|Name=Bilirubin|Abruf=2014-05-29}}</ref>
* mäßig in [[Ethanol]] und [[Diethylether]]<ref name="roempp" />
* gut in [[Benzol]], [[Chloroform]], [[Chlorbenzol]], [[Schwefelkohlenstoff]], [[Säure]]n und [[Base (Chemie)|Basen]]<ref name="roempp" />
| Quelle GHS-Kz = <ref name="sigma">{{Sigma-Aldrich|SIGMA|14370|Name=Bilirubin|Abruf=2011-05-25}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|-}}
| GHS-Signalwort =
| H = {{H-Sätze|-}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|-}}
| Quelle P =
}}

Das '''Bilirubin''' ({{laS|bilis}} „Galle“ und {{lang|la|''ruber''}} „rot“) ist ein rot-oranges Abbauprodukt des [[Häme (Stoffgruppe)|Häm]]-Anteils des roten [[Blutfarbstoff]]es [[Hämoglobin]] und damit ein [[Gallenfarbstoffe|Gallenfarbstoff]]. Das [[Pigment (Biologie)|Pigment]] kommt in der Natur nicht nur in Tieren, sondern auch in Pflanzen vor; 2009 wurde es erstmals im Samen von [[Baum-Strelitzie]]n nachgewiesen.<ref>C. Pirone u. a.: ''Animal Pigment Bilirubin Discovered in Plants.'' In: ''[[J. Am. Chem. Soc.]]'' Band 131 (8), 2009, S. 2830–2831, [[doi:10.1021/ja809065g]].</ref>
Bilirubin wurde erstmals 1942 durch [[Hans Fischer (Chemiker)|Hans Fischer]] erfolgreich synthetisiert.

== Stoffwechsel ==
Rote Blutkörperchen ([[Erythrozyt]]en) leben etwa 120 Tage, danach werden sie in [[Leber]] und [[Milz]] abgebaut. Aus Häm ''b'', dem roten Blutfarbstoff, der beim Abbau anfällt, wird über Zwischenstufen die rot-orange Substanz Bilirubin gebildet. Täglich entstehen ca. 300 mg Bilirubin im menschlichen Organismus, davon rund 70 Prozent aus dem Abbau gealterter Erythrozyten, der Rest aus dem Stoffwechsel anderer Hämoproteine,<ref name="Dancygier2013">{{cite book|author=Henryk Dancygier|title=Klinische Hepatologie: Grundlagen, Diagnostik und Therapie hepatobiliärer Erkrankungen|url=https://books.google.de/books?id=xTQeBgAAQBAJ&pg=PA347&redir_esc=y&hl=de|date=8. März 2013|publisher=Springer-Verlag|isbn=978-3-642-55902-0|pages=347}}</ref> überschüssig gebildetem Hämoglobin oder aus Vorläuferzellen im Knochenmark.<ref name="MarcdanteKliegman2014">{{cite book|author=Karen Marcdante, Robert M. Kliegman|title=Nelson Essentials of Pediatrics|url=https://books.google.de/books?id=hsY0AwAAQBAJ&pg=PA219&redir_esc=y&hl=de|date=25. Februar 2014|publisher=Elsevier Health Sciences|isbn=978-0-323-22698-1|pages=219}}</ref> Bilirubin ist gut in Fett ([[lipophil]]), aber sehr schlecht in Wasser löslich. Zum Transport im Blut muss es deshalb durch eine lockere, nicht kovalente Bindung an [[Albumin]], ein Bluteiweiß, gekoppelt werden und wird dann ''unkonjugiertes Bilirubin'' (Synonym: indirektes Bilirubin) genannt.
Bilirubin kann auch eine kovalente, also feste Bindung mit Albumin eingehen. Diese Form wird dann als Delta-Bilirubin bezeichnet.<ref>Gabriele Halwachs-Baumann: ''Labormedizin. Klinik – Praxis – Fallbeispiele.'' Springer-Verlag, Wien 2006, ISBN 3-211-25291-6.</ref>

Unkonjugiertes Bilirubin wird anschließend in der Leber durch das Enzym [[UDP-Glucuronosyltransferase]] an [[Glucuronsäure]] gekoppelt ([[Konjugation (Biochemie)|konjugiert]]) und in dieser wasserlöslichen Form als „konjugiertes Bilirubin“ bezeichnet; dieses hat dann auch eine gelbe Farbe. Konjugiertes Bilirubin und Delta-Bilirubin werden zusammen als „direktes Bilirubin“ bezeichnet. Direktes Bilirubin kann mit der [[Galle]] in den [[Darm]] ausgeschieden werden. Im Darm wird konjugiertes Bilirubin dann über die Zwischenstufen [[Mesobilirubinogen]] und [[Stercobilinogen]] ({{laS|stercus}} „Stuhl“) zu [[Stercobilin]] überführt, welches mit für die braunrote Farbe des [[Kot]]es verantwortlich ist. Etwa 20 Prozent<ref>Melanie Königshoff, Timo Brandenburger: ''Kurzlehrbuch Biochemie.'' 2. Auflage. Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart / New York 2007, ISBN 978-3-13-136412-8.</ref> des in den Darm abgegebenen Bilirubins unterliegen als [[Urobilinogen]] und Stercobilinogen einem [[Enterohepatischer Kreislauf|enterohepatischen Kreislauf]], werden also nochmals aufgenommen. Der Hauptanteil dagegen wird mit dem Stuhl ausgeschieden. Ein geringer Teil des resorbierten Urobilinogens wird über die [[Harnwege]] eliminiert. Bei Leberfunktionsstörungen werden diese Produkte vermehrt über den [[Urin]] ausgeschieden ([[Bilirubinurie]]). Hohe Konzentrationen an Bilirubin wirken toxisch.<ref name="Majno">Guido Majno: ''Cells, Tissues, and Disease.'' Oxford University Press, 2004, ISBN 978-0-19-974892-1, S. 118.</ref>

== Ursachen eines abweichenden Bilirubinspiegels ==
Der [[Normalwert]] des Gesamtbilirubins im [[Blut|Serum]] liegt unter 21 µ[[mol]]/l (1,2 mg/dl), bei Neugeborenen dagegen sind Werte bis 340 µmol/l (20 mg/dl) normal. Ist der Serumbilirubinspiegel erhöht (Hyperbilirubinämie), kommt es zur [[Ikterus|Gelbsucht]] (Ablagerung des Bilirubins in der Haut, griechisch Ikterus), wobei sich ab einem doppelten Normalwert zuerst die [[Sclera]] (die weiße Augenhaut) und später die restliche [[Haut]] gelb verfärben. Bei ausgeprägter Hyperbilirubinämie verfärben sich durch die massive Einlagerung ins [[Gewebe (Biologie)|Gewebe]] schließlich nahezu alle Organe gelb. Je nach Ursache und Art des angestiegenen Bilirubins gibt es auch andere Symptome, wie [[Juckreiz|Hautjucken]] (lateinisch Pruritus).

Bei [[Morbus Meulengracht]] kann durch eine Abbaustörung des Bilirubins eine Gelbsucht fast ohne Krankheitswert auftreten. Das [[Rotor-Syndrom]] und [[Dubin-Johnson-Syndrom]] sind seltene erbliche Störungen des Bilirubinstoffwechsels.

Auch eine [[Cholestase]] (Rückstau von Gallenflüssigkeit durch [[Gallenstein]]e oder andere Hindernisse in oder an den Gallenwegen) kann zu einer Erhöhung des Bilirubinwerts führen.<ref>Hilmar Burchardi: ''Die Intensivmedizin.'' Springer-Verlag, 2011, ISBN 978-3-642-16929-8, S. 568 ({{Google Buch |BuchID=A6skBAAAQBAJ |Seite=568}}).</ref>

Bei [[Neugeborenes|Neugeborenen]] ist ein erhöhter Bilirubinspiegel normal, da das fetale Hämoglobin abgebaut wird, die Leber noch nicht voll arbeitet und die Ausscheidung noch nicht ausreicht (bis zur 30. Schwangerschaftswoche erreicht die Aktivität des Enzyms Glucuronyltransferase, das die Umwandlung in das direkte Bilirubin katalysiert, 0,1 Prozent des Erwachsenenwertes, am Geburtstermin ca. 1 Prozent). So kommt es bei etwa 60 Prozent zu einer [[Neugeborenengelbsucht]].<ref>C. Bührer u. a.: [https://www.awmf.org/leitlinien/detail/ll/024-007.html ''Hyperbilirubinämie des Neugeborenen – Diagnostik und Therapie.''] AWMF-Leitlinie. AWMF, Düsseldorf 2015.</ref> Auf Grund der noch nicht vollständig ausgereiften [[Blut-Hirn-Schranke]] kann es bei Überschreiten alters- und gewichtsabhängiger Grenzwerte zu Entwicklungsstörungen aufgrund eines [[Bilirubinenzephalopathie|Kernikterus]] (Ablagerung in den [[Basalganglien]] im [[Großhirn]]) kommen. Das in der Haut abgelagerte Bilirubin kann mittels [[Phototherapie]] zum wasserlöslichen Lumirubin umgewandelt und so ausgeschieden werden.

Aber auch der Abbau der Inhaltsstoffe von Medikamenten in der Leber kann zu Erhöhungen des Bilirubinspiegels führen.

== Isomere ==
Die quantitativ vorherrschende Form entsteht durch Aufspaltung des Häm-Rings in der IX-α Position und wird deshalb als (''Z'',''Z'')-Bilirubin IX-α bezeichnet. Es liegen jedoch auch andere [[Isomere]] vor, die durch Aufspaltung des Häm-Rings in der β-, γ- oder δ-Position generiert werden. Bilirubin IX-α ist bei physiologischem [[pH-Wert]] nahezu wasserunlöslich, da seine [[Carboxygruppe|Carboxy-]] und [[Aminogruppe]]n durch intramolekulare [[Wasserstoffbrücke]]n fixiert sind. Für den Transport in der Zirkulation ist es deshalb nicht-[[kovalent]] an Albumin gebunden. Durch die intramolekularen Wasserstoffbrücken entsteht zudem die wannenförmige räumliche Struktur des Bilrubins. Die β-, γ- oder δ-Isomere können keine Wasserstoffbrücken ausbilden. Sie sind daher besser wasserlöslich und können [[renal]] ausgeschieden werden. Weitere Isomere, z. B. Bilirubin III-α und Bilirubin XIII-α, kommen zwar im Plasma nicht vor, können jedoch in Standardpräparationen in größeren Mengen vorhanden sein.<ref name="Markus Thaler">{{Literatur |Autor=Markus Thaler, Peter B. Luppa, Harald Schlebusch |Titel=Die Bilirubinbestimmung – Eine aktuelle Übersicht / Bilirubin measurement – An updated survey |Sammelwerk=LaboratoriumsMedizin |Band=32 |Nummer=1 |Verlag= |Datum=2008 |Seiten=1–10 |DOI=10.1515/JLM.2008.005}}</ref>

Die [[Fototherapie]], bei der mit sichtbarem Licht im Wellenlängenbereich 420–470 nm bestrahlt wird, ist heute die Standardtherapie für mittelschwere Hyperbilirubinämien bei Neugeborenen. Neben Fotooxidationsprodukten, d. h. Bruchstücken des Moleküls, entstehen dabei durch eine [[cis-trans-Isomerie|''cis''-''trans''-Isomerisierung]] (''Z''→''E'') zwei neue Fraktionen: das [[Stereoisomer]] (4''Z'',15''E'')-Bilirubin IX-α und in geringerem Umfang das (4''E'',15''Z'')-[[Cyclobilirubin]] IX-α. Durch das Umklappen einer Doppelbindung wird einer der äußeren Ringe des Moleküls so gedreht, dass die Ausbildung von Wasserstoffbrücken nicht mehr möglich ist. Die Moleküle sind deshalb polarer und besser wasserlöslich und werden in der Hauptsache ohne Konjugation über Leber und Galle ausgeschieden.<ref name="Markus Thaler" /><ref>{{Literatur |Autor=V. Yu Plavskiĭ, V. A. Mostovnikov, A. I. Tret’yakova, G. R. Mostovnikova |Titel=Photophysical processes that determine the photoisomerization selectivity of Z,Z-bilirubin IXα in complexes with albumins |Sammelwerk=Journal of Optical Technology |Band=74 |Nummer=7 |Verlag= |Ort= |Datum=2007 |Seiten=446–454 |Online=[https://www.osapublishing.org/jot/abstract.cfm?uri=jot-74-7-446 osapublishing.org] |DOI=10.1364/JOT.74.000446}}</ref>

== Literatur ==
* [[Gerd Herold]]: ''Innere Medizin''. 2005.
* Georg Löffler, Petro E. Petrides, Peter C. Heinrich: ''Biochemie & Pathobiochemie.'' 8. Auflage. Springer-Verlag, Heidelberg 2007, ISBN 978-3-540-32680-9.
* Stefan Silbernagl, Agamemnon Despopoulos: ''Color Atlas of Physiology.'' 6. Auflage. Thieme, 2009, ISBN 978-3-13-545006-3.

== Weblinks ==
{{Wikibooks|Biochemie und Pathobiochemie: Porphyrinabbau}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Gesundheitshinweis}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4145513-7}}

[[Kategorie:Pyrrol]]
[[Kategorie:Alkylsubstituierter Heteroaromat]]
[[Kategorie:Pyrrolin]]
[[Kategorie:Lactam]]
[[Kategorie:Propansäure]]
[[Kategorie:Dicarbonsäure]]
[[Kategorie:Vinylverbindung]]
[[Kategorie:Dien]]
[[Kategorie:Pigment (Biologie)]]
[[Kategorie:Hepatologie]]
[[Kategorie:Stoffwechselintermediat]]
[[Kategorie:Gallenfarbstoff]]

Bilirubin - Versionsgeschichte

imported>NadirSH: HC: Entferne Kategorie:Farbstoff; Ergänze Kategorie:Pigment (Biologie)