Bilirubin patří mezi tzv. žlučová barviva. Vzniká při odbourávání hemu a je-li v krvi ve zvýšené koncentraci, způsobuje žluté zbarvení krevní plazmy, kůže a sliznic – ikterus (žloutenku).

Žlučová barviva jsou heterocyklické sloučeniny tvořené čtyřmi pyrolovými jádry, která jsou spojena methinovými, resp. metylenovými můstky. Vznikají především z hemu hemoglobinu, v menší míře i z jiných sloučenin obsahujících hem, jako jsou cytochromy, kataláza, myoglobin aj.

Hlavním orgánem, kde zanikají erytrocyty a dochází k odbourání hemoglobinu, je slezina. Porfyrinové jádro hemu se rozštěpí mezi prvým a druhým pyrolovým kruhem, methinový můstek se oxiduje na oxid uhelnatý a odštěpí se atom železa; reakci katalyzuje hemoxygenáza. Vzniká tak prvé žlučové barvivo, zelený biliverdin. Ten je ještě ve slezině redukován na bilirubin, mající podle koncentrace žlutou až rubínově červenou barvu.

Bilirubin je pak krví transportován do jater. Je nerozpustný ve vodě, proto musí být jeho transport ve vodném prostředí umožněn vazbou na hydrofilní nosič; tím je albumin. Játra bilirubin z krevního oběhu vychytají a zajistí jeho rozpustnost ve vodě vazbou dvou molekul kyseliny glukuronové – vzniká diglukuronid bilirubinu. Tento proces se nazývá konjugace. Katalyzuje ho enzym uridindifosfát UDP-glukuronyltransferáza.

Bilirubin vázaný na albumin reaguje s činidlem až po uvolnění z této vazby, tedy nepřímo. Nazývá se proto nepřímý, lépe nekonjugovaný. Vazba na albumin neumožní jeho průnik zdravým glomerulem do moči.

Bilirubin esterifikovaný kyselinou glukuronovou se nazývá konjugovaný, a protože reaguje přímo s činidlem na stanovení bilirubinu, označuje se též bilirubin přímý. V krvi se fyziologicky vyskytuje jen ve stopových množstvích; protože je ve vodě rozpustný, nemusí být vázán na albumin a při zvýšené koncentraci v plazmě volně proniká do moči.

Konjugovaný bilirubin pak jaterní buňka předává do žlučovodů a žlučí se dostává do tenkého střeva. Tam dochází působením bakterií k jeho redukci na řadu dalších produktů, z nichž největší podíl tvoří urobilinogen a sterkobilinogen, které – po oxidaci na urobilin a sterkobilin – způsobují hnědé zabarvení stolice. Část těchto barviv je však vstřebána ještě v tenkém střevě a portální krví se dostává zpět do jater. Jaterní buňky urobilinogen vychytají a dále metabolizují; při jejich poškození prochází urobilinogen do systémového oběhu a objevuje se v moči.

Bilirubin se stanovuje spektrofotometricky reakcí s diazoniovou solí (–N⁺≡N): vzniká červeně zbarvené diazobarvivo (–N=N–). Konjugovaný (přímý) bilirubin reaguje ihned po přidání činidla, nekonjugovaný (nepřímý) musí být nejprve uvolněn z vazby na albumin přidáním tzv. akcelerátoru. Stanovuje se tedy bilirubin celkový (tj. nekonjugovaný + konjugovaný) a konjugovaný.

V původní metodě podle Jendrassika a Grófa se užívala diazotovaná kyselina sulfanilová v prostředí kyseliny chlorovodíkové; činidlo bylo nestálé a muselo se připravovat každý den čerstvé. Akcelerátorem bylo tzv. kofeinové činidlo (roztok kofeinu, octanu a benzoanu sodného). U celkového bilirubinu se červené diazobarvivo převádělo na modrou alkalickou formu přidáním roztoku Fehling II (vinan sodno-draselný + NaOH).

Nyní se nejčastěji užívá 3,5-dichlorfenyldiazonium a jako akcelerátor detergent; činidlo je stabilní a stanovení jednodušší. Vadí hemolýza vzorku, protože hemoglobin rozkládá diazočinidlo.

U novorozenců, kteří nejedí zeleninu, a žluté zbarvení jejich séra je způsobeno jen bilirubinem, lze stanovit bilirubin v naředěném séru přímou spektrofotometrií. Měří se při vlnové délce 454 nm; protože vzorky novorozenců jsou často hemolytické a hemoglobin absorbuje světlo uvedené vlnové délky, koriguje se výsledek měřením při vlnové délce 528 nm, kdy absorbuje jen hemoglobin. Možnost měřit vedle derivátů hemoglobinu i koncentraci bilirubinu přímou spektrofotometrií v plné kapilární krvi u novorozenců nabízí i většina oxymetrů, které jsou součástí analyzátorů krevních plynů a acidobazické rovnováhy.

V séru zdravého člověka (s výjimkou novorozenců v prvých dvou týdnech života) by měl být celkový bilirubin < 25 µmol/l, konjugovaný < 7 µmol/l.

Jak již bylo uvedeno, při zvýšení koncentrace bilirubinu v krvi (hyperbilirubinémii) dochází ke žlutému zabarvení kůže a sliznic – vzniká ikterus, žloutenka. Žloutenka není onemocnění, ale příznak, který může mít řadu příčin. V jejich rozlišení má laboratorní vyšetření zásadní význam.

Protože ústředním orgánem v metabolismu a vylučování bilirubinu jsou játra, je obvyklé dělit ikterus podle vztahu vyvolávající příčiny k játrům. Rozlišujeme tak ikterus:

Protože však při svých diferenciálně diagnostických úvahách příčinu ikteru teprve hledáme, považujeme za logičtější rozdělit hyperbilirubinémii podle typu bilirubinu, nacházeného v krvi. Rozlišujeme hyperbilirubinémii:

Tento typ hyperbilirubinémie může mít v podstatě dvě příčiny: nadměrný vznik bilirubinu, který nestačí játra vychytat, nebo poruchu jeho vychytávání, event. konjugace játry při nezvýšené produkci.

Nejčastější příčinou je zvýšený rozpad hemoglobinu. Sem patří všechny hemolytické anémie, ať vrozené či získané. Z vrozených je to např. anémie při sférocytóze, k získaným patří hemolýza po podání inkompatibilní krve, autoimunitní anémie nebo hemolytická nemoc novorozence. Je vysoká koncentrace nekonjugovaného bilirubinu v krvi a negativní nález bilirubinu v moči. Játra vychytávají několikanásobně více bilirubinu než normálně a ve střevě vzniká nadměrné množství urobilinogenu; jeho koncentrace v portální krvi přesáhne vychytávací schopnosti jater, a proto nalézáme urobilinogen v moči. Je-li hemolýza větší, může být v séru zvýšena aktivita laktátdehydrogenázy (LD).

Do této skupiny patří i fyziologický ikterus novorozence; na jeho vzniku se však kromě zvýšeného rozpadu erytrocytů podílí i jistá nezralost jaterní tkáně, projevující se neschopností jater vychytat všechen vznikající bilirubin.

Na rozdíl od předchozí příčiny zde nevzniká nadměrné množství urobilinogenu a jeho nález v moči je tedy negativní. Jak bylo uvedeno výše, tato příčina se podílí i na vzniku fyziologické žloutenky novorozenců.

Defekt syntézy UDP-glukuronyltransferázy („konjugačního enzymu“) může být dědičný; je podstatou tzv. Gilbertova syndromu, benigní nekonjugované hyperbilirubinémie s epizodami mírné žloutenky. Postihuje několik procent populace. Ikterus se zvyšuje při hladovění, nikdy však není velký. Syndrom je benigní a bez jakéhokoli jiného postižení funkce jaterní buňky.

Příčinou je poškození hepatocytů, mající za následek jak poruchu vychytávání a konjugace bilirubinu, tak poruchu vylučování konjugovaného bilirubinu do žluče. Následkem je zvýšení koncentrace nekonjugovaného bilirubinu i nález bilirubinu konjugovaného v séru; ten proniká do moči. V moči kromě bilirubinu najdeme i urobilinogen, neboť poškozené hepatocyty nevychytají všechen urobilinogen z portální krve, i když ho obvykle vzniká menší množství než fyziologicky. Jako výraz vyplavení nitrobuněčných součástí hepatocytu nalézáme v krvi zvýšenou aktivitu enzymů AST a ALT (kap. 14).

Příčinou může být poškození jaterních buněk při virové hepatitidě i při jiných virových a bakteriálních onemocněních. Dále sem patří toxické poškození jater (bakteriální toxiny při sepsi, chlorované uhlovodíky jako chloroform či tetrachlormetan, toxiny muchomůrky zelené); akutní poškození jaterní buňky alkoholem nebo léky vede jen málokdy k ikteru.

Nejčastější příčinou je uzávěr žlučových cest (proto obstrukční ikterus). Blokáda odtoku žluči do duodena vede k návratu konjugovaného bilirubinu do krve, jeho průniku glomerulem a nálezu bilirubinu v moči. Je-li obstrukce žlučových cest úplná, nedostává se žádný bilirubin do střeva a nevzniká tedy ani urobilinogen. Výsledkem je světle zbarvená stolice a negativní nález urobilinogenu v moči. V séru nacházíme zvýšenou aktivitu cholestatických enzymů ALP a GGT (gama-glutamyltransferáza).

Nejčastější příčinou obstrukce je kámen zaklíněný v koncové části žlučových cest a nádor žlučových cest nebo hlavy pankreatu. U novorozence to může být vrozený uzávěr žlučových cest.

Stejný laboratorní nález poskytuje cholestáza poléková (po estrogenech, chlorpromazinu aj.) a primární biliární cirhóza, kde se však uzávěr žlučových cest neprokáže.

Přehled laboratorních nálezů u jednotlivých typů ikteru shrnuje následující tabulka.