Hämoglobinabbau

In einer ersten Reaktion werden die Erythrozyten, in denen sich das Hämoglobin befindet, in Phagosomen denaturiert. Bei der Denaturierung wird Hämoglobin frei, welches in Häm und Globin zerlegt wird. Das Globin kann in seine Aminosäuren abgebaut werden, welche anschließend verstoffwechselt werden.

Nachdem das Häm an Hämopexin gebunden wurde, nehmen Makrophagen dieses per Endozytose auf. Es folgt die Spaltung des Häms durch Oxidation einer Methinbrücke. In dieser Sauerstoff- und NADPH-abhängigen Reaktion wird ein Porphyrinring geöffnet und ein Eisen-II-Ion, Kohlenstoffmonoxid und Biliverdin freigesetzt. Katalysiert wird diese Reaktion durch die Häm-Oxygenase.

Anschließend wird Biliverdin in einer NADPH-abhängigen Reaktion mittels der zytosolischen Biliverdin-Reduktase zu Bilirubin reduziert. Bilirubin wird an das Blut abgegeben und aufgrund seiner Lipophilie an Albumin gebunden. Es folgt die Aufnahme des Bilirubins von der Leber durch Carrier, in der es zweifach mit Glucuronsäure durch die UDP-Glucuronyl-Transferase konjugiert wird.

Das entstehende Bilirubindiglucuronid wird aktiv in die Gallenkanälchen sezerniert. Die Abgabe an die Kanälchen erfolgt gegen einen Konzentrationsgradienten und bestimmt über die Geschwindigkeit des Abbaus.

Nachdem das Bilirubindiglucuronid über die Galle in den Darm gelangt ist, wird es zu Bilirubin und Glucuronsäuren gespalten. Katalysiert wird diese Spaltung durch bakterielle beta-Glucuronidasen.

Es folgt die Reduktion von Bilirubin zu Urobilinogen und Stercobilinogen, welche zu Urobilin und Stercobilin oxidiert und zum größten Teil ausgeschieden werden. Nur ein geringer Teil gelangt über den enterohepatischen Kreislauf zurück zur Leber.