Как билирубин влияет на сжигание жира, воспаление и метаболическое здоровье

Билирубин, часто ассоциирующийся с проблемами печени и желтухой, играет жизненно важную роль в метаболизме. Это желтая молекула, которую большинство людей связывают с заболеваниями печени и желтухой, но на самом деле она обладает недооцененными метаболическими функциями. Пришло время погрузиться в увлекательные и, возможно, удивительные метаболические функции этой молекулы.

Билирубин образуется в процессе распада гемоглобина в эритроцитах, срок жизни которых составляет примерно 120 дней. Когда эритроцит достигает конца своего жизненного цикла (около 120 дней), он разрушается в селезенке. Селезенка расщепляет эти клетки, превращая гем в биливердин, а затем в билирубин, при этом происходит рециркуляция железа.

После образования билирубин транспортируется альбумином через кровоток в печень. Попадая в печень, он подвергается конъюгации, становясь водорастворимым благодаря связыванию с глюкуроновой кислотой, что позволяет ему выводиться с желчью, а затем в кишечник. Это часть традиционного пути, когда мы думаем о билирубине и о том, как он обычно обрабатывается.

Билирубин не просто выводится с калом, но и реабсорбируется обратно в кровоток посредством энтерогепатической рециркуляции. Именно здесь все становится сложнее, поскольку он не просто выводится с калом. Этот процесс рециркуляции позволяет билирубину и некоторым метаболитам реабсорбироваться из кишечника и транспортироваться обратно в печень.

В кишечнике микробиом преобразует билирубин в уробилиноген, который может реабсорбироваться и выводиться с мочой, придавая моче желтый цвет. В качестве альтернативы он может расщепляться далее до стеркобилина, коричневого пигмента, который придает калу характерный коричневый цвет. Даже на этом этапе метаболизма молекулы билирубина в эти различные или измененные цветные молекулы, он может реабсорбироваться и затем повторно использоваться в организме.

Этот процесс рециркуляции помогает поддерживать уровень билирубина, позволяя ему оказывать воздействие, выходящее за рамки просто продукта отходов. В последние годы ученые обнаружили, что билирубин — это нечто большее, чем просто побочный продукт метаболизма. Недавние исследования показывают, что билирубин оказывает значительное системное воздействие на метаболические процессы и различные аспекты клеточной биологии.

Исторически высокие уровни билирубина рассматривались негативно. Когда уровень билирубина превышает определенный порог в крови, это приводит к желтухе, вызывая пожелтение кожи и глаз. Конечно, в зависимости от пигментации кожи пожелтение кожи может быть не столь очевидным, но у всех будут белые глаза.

Желтуха обычно возникает, когда печень не может эффективно перерабатывать и выводить билирубин из-за заболевания печени, обструкции желчных протоков или гемолитической анемии. Неконъюгированный билирубин может проникать через гематоэнцефалический барьер и накапливаться в нервных тканях, представляя риск, особенно у новорожденных, приводя к нейротоксическому состоянию, называемому ядерной желтухой, и потенциально вызывая повреждение мозга или потерю слуха. Это серьезные последствия, о которых мы должны знать. Поскольку желтуха связана с этими типами серьезных состояний, сам билирубин исторически рассматривался как токсичный продукт.

Антиоксидантные и противовоспалительные роли билирубина

Билирубин обладает мощными антиоксидантными свойствами и может нейтрализовать активные формы кислорода (АФК). Окислительный стресс, вызванный АФК, способствует развитию инсулинорезистентности, сердечно-сосудистых заболеваний и нейродегенерации. Это важный фактор многих хронических заболеваний.

Билирубин оказывает свое антиоксидантное действие, циклически переходя из своей окисленной формы, биливердина, в свою восстановленную форму, билирубина. Этот цикл позволяет билирубину непрерывно поглощать свободные радикалы, уменьшая общее окислительное повреждение в тканях, включая поджелудочную железу и кровеносные сосуды. Именно так он оказывает свое антиоксидантное действие.

Билирубин непосредственно взаимодействует с NADPH-оксидазами (NOX), семейством ферментов, которые генерируют АФК. Ингибируя активность NOX, билирубин эффективно предотвращает окислительное повреждение внутри клетки. В дополнение к этому механизму было показано, что билирубин активирует другую молекулу, называемую ядерным фактором, связанным с эритроидным фактором 2.

Более того, билирубин активирует ядерный фактор, связанный с эритроидным фактором 2 (NRF2). NRF2, фактор транскрипции, регулирует экспрессию многих антиоксидантных генов, что еще раз подчеркивает решающую роль билирубина как защиты от окислительного стресса. Все эти механизмы вместе действительно показывают, как билирубин на самом деле служит важным защитником от окислительного стресса.

Билирубин ингибирует ключевые воспалительные пути, включая ядерный фактор каппа B (NF-kappa B). Это один из ключевых факторов транскрипции, который контролирует экспрессию множества провоспалительных цитокинов. NF-kappa B контролирует экспрессию провоспалительных цитокинов, таких как TNF-альфа и интерлейкины.

Подавляя активацию NF-kappa B, билирубин снижает общую воспалительную нагрузку в организме. Это действие имеет потенциальные преимущества при метаболических нарушениях, когда более сильное воспаление способствует инсулинорезистентности. Кроме того, последний момент в теме воспаления заключается в том, что было показано, что билирубин усиливает некоторые функции регуляторных Т-клеток.

Билирубин усиливает функцию регуляторных Т-клеток, которые подавляют чрезмерные иммунные ответы для поддержания гомеостаза. Эти действия позволяют билирубину контролировать воспаление и окислительный стресс. В совокупности мы имеем множество действий билирубина, действующих на нескольких участках, чтобы попытаться контролировать регуляцию, попытаться контролировать воспаление, а также, конечно, окислительный стресс.

Синдром Жильбера и метаболизм жиров

Исследования синдрома Жильбера, доброкачественного генетического состояния с умеренно повышенным уровнем билирубина, предоставляют убедительные доказательства, подтверждающие защитную роль билирубина. Люди с синдромом Жильбера имеют значительно более низкий риск смерти от сердечных заболеваний, вероятно, из-за антиоксидантного и противовоспалительного действия билирубина. Есть предположения, что это может быть связано как с антиоксидантным, так и с противовоспалительным действием уровней билирубина.

Синдром Жильбера служит естественным экспериментом, демонстрирующим кардиозащитные свойства билирубина. Более высокие уровни билирубина у этих людей коррелируют с более низким окислительным стрессом и уменьшением воспаления, которые являются ключевыми факторами в развитии атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний. Это обеспечивает своего рода естественный эксперимент, демонстрирующий кардиозащитные свойства билирубина.

Билирубин регулирует энергетический обмен, воздействуя на функцию митохондрий, особенно в жировой ткани. Исследования показывают, что билирубин влияет на термогенез, модулируя разобщение митохондрий в бурых и бежевых жировых клетках. Напомним, что бурая жировая ткань имеет свой характерный цвет, и она на самом деле темно-красновато-коричневая, потому что в ней так много митохондрий.

Бурая жировая ткань имеет высокую популяцию митохондрий, а бежевый жир находится посередине между белым и бурым жиром. Белый жир очень белый, потому что он так перегружен жиром. И в нем так мало митохондрий, что это не влияет на его цвет.

Разобщение митохондрий относится к клеткам, генерирующим тепло, а не энергию, посредством действия разобщающих белков. Этому способствуют эти разобщающие белки, особенно UCP или разобщающий белок 1. По сути, митохондрии создают бесполезный цикл, который заключается в расщеплении вещества питательных веществ.

Добавки билирубина у мышей увеличили экспрессию UCP1 в белой жировой ткани, эффективно превращая ее в более термогенное, подобное бурому жиру состояние, согласно Journal of Biological Chemistry. Этот процесс побурения или пожелтения жира увеличивает расход энергии, защищая от ожирения, вызванного диетой, и метаболической дисфункции. Это конкретное исследование показало, что билирубин действует через главный регулятор, называемый PPAR-гамма.

Это исследование показало, что билирубин действует через PPAR-гамма, ключевой регулятор, который определяет дифференцировку или развитие адипоцитов. В дополнение к этому, и, конечно, в связи с этим, с учетом его влияния на UCP1, недавние исследования также связали билирубин с повышенной экспрессией PGC1-альфа. Хорошая статья, опубликованная в Scientific Reports, показала, что у грызунов, получавших билирубин, наблюдалось увеличение экспрессии PGC1-альфа наряду с улучшением функции митохондрий.

PGC1-альфа, или Peroxisome proliferator activated receptor gamma coactivator 1-alpha, является еще одним главным регулятором биогенеза митохондрий и общего метаболизма внутри клетки. Статья, опубликованная в Scientific Reports, продемонстрировала, что у грызунов, получавших билирубин, наблюдалось увеличение экспрессии PGC1-альфа наряду с улучшением функции митохондрий, включая большее окисление жирных кислот и общий расход энергии. Таким образом, в целом это говорит о том, что билирубин не только способствует термогенезу, который представляет собой разобщение, при котором митохондрии просто сжигают питательные вещества для получения тепла, но он также поддерживает общее здоровье или пригодность митохондрий, если хотите, и в целом благоприятную функцию на более широком уровне.

Эти результаты позволяют предположить, что билирубин не только способствует термогенезу, но и поддерживает общее здоровье и функцию митохондрий. В исследованиях на людях люди с синдромом Жильбера, как правило, имеют более низкую массу тела и, как правило, несколько лучше себя чувствуют, когда дело доходит до чувствительности к инсулину. Это может быть результатом усиления функции и разобщения митохондрий, что приводит к увеличению базальной скорости метаболизма, хотя необходимо дальнейшее уточнение.

Это может быть результатом усиления функции и разобщения митохондрий, что приводит к увеличению базальной скорости метаболизма, хотя необходимо дальнейшее уточнение. Эти идеи, если они применимы к людям, объяснили бы, как кто-то с синдромом Жильбера несколько защищен от метаболических нарушений. Но все это достаточно интересно, чтобы билирубин изучался в качестве потенциальной терапевтической цели.

Терапевтический потенциал и изменения образа жизни

Билирубин изучается в качестве потенциальной терапевтической цели в стремлении к терапии ожирения и инсулинорезистентности. Существует бесконечный поиск методов лечения, лекарств и вмешательств, чтобы попытаться помочь решить проблему ожирения и инсулинорезистентности. Он также был связан с метаболической гибкостью, повышая способность организма эффективно переключаться между источниками топлива, такими как сахар и жир.

Активируя PGC-1-альфа, билирубин может помочь организму легче переключаться между источниками топлива. Активируя PGC-1-альфа, билирубин может просто привести клетку или организм в целом в состояние, помогающее ему переключаться между этими двумя источниками. Учитывая его широкое влияние на митохондрии с термогенезом и биогенезом, билирубин представляет собой захватывающую область для исследований ожирения, с потенциалом улучшения метаболических результатов.

Чтобы потенциально повысить уровень билирубина, рассмотрите диету с низким содержанием углеводов и высоким содержанием жиров, чтобы высвободить больше желчи и усилить энтерогепатическую рециркуляцию. Один из способов, хотя это неясно, один из способов, который, как показывают некоторые данные, вы можете сделать это, — это вспомнить, как выходит билирубин. Этот процесс включает в себя выход билирубина в кишечник и последующее повторное поглощение, что, таким образом, действует в системном кровообращении.

Синдром Жильбера усиливает защитное действие билирубина, предполагая, что его не следует бояться. Естественный своего рода эксперимент, если хотите, о котором я упоминал ранее, синдром Жильбера действительно усиливает некоторые защитные эффекты билирубина. В то время как избыток билирубина может нарушить функцию мозга, небольшое повышение может быть полезным.

Понимание всего спектра эффектов билирубина помогает в распознавании новых путей, по которым идут разработки терапевтических стратегий. Понимая некоторый полный спектр эффектов билирубина, вы не только лучше знакомы с этим, но это может просто помочь вам понять некоторые из новых путей, которые есть и которые преследуются, чтобы помочь в, хотя и бесконечном, преследовании некоторых терапевтических стратегий, просто чтобы дать кому-либо любое преимущество, которое они могут получить. Эти знания могут предоставить людям преимущество в поддержании своего здоровья.