Bilirubin secretory pathway and its disorders.

Abstract

Identifikace a funkční charakterizace řady přenašečových systémů na sinusoidální a kanalikulární membráně hepatocytů významně přispěly k objasnění molekulární podstaty dědičných hyperbilirubinémií. Porucha regulace hepatobiliárních transportních systémů se rovněž podílí na vzniku žloutenky u mnoha získaných jaterních chorob. Předkládaná práce rozšiřuje současné znalosti metabolické dráhy degradace hemu s důrazem na nové poznatky o mechanismu transportu bilirubinu v hepatocytech, vyplývající z objasnění molekulární podstaty Rotorova syndromu. První předkládaná práce se zabývá antioxidačním působením bilirubinu v jaterní tkáni u modelu obstrukční žloutenky. Ve druhé práci jsme v rámci charakterizace nemocných s dědičnými formami konjugované hyperbilirubinémie zachytili několik nových mutací v genu ABCC2, jehož deficit podmiňuje Dubin-Johnsonův syndrom. V klíčové třetí práci o Rotorově syndromu jsme ukázali, že příčinou hyperbilirubinémie Rotorova typu je digenní porucha jaterního vychytávání konjugovaného bilirubinu podmíněná deficitem OATP1B1 a OATP1B3. Ukazuje se, že přímo do žluče je secernována pouze část bilirubinu konjugovaného v hepatocytech. Zbytek je nejprve vyloučen do krve prostřednictvím transportéru MRP3 a teprve následně vychytán zpět sinusoidálními transportéry OATP1B1 a OATP1B3. Ve...

Identification and functional characterization of numerous transport systems at the sinusoidal and canalicular membrane of hepatocytes have significantly expanded our understanding of bilirubin metabolism and contributed to elucidation of molecular basis of hereditary jaundice. Moreover, dysregulation of hepatobiliary transport systems could explain jaundice in many acquired liver disorders. This thesis is focused on the new aspects of bilirubin handling in hepatocytes based on elucidation of the molecular basis of Rotor syndrome. The first study is focused on the antioxidative properties of bilirubin in liver tissue in a model of obstructive cholestasis. In the second part of the thesis we present several novel mutations in ABCC2, the gene associated with Dubin-Johnson syndrome, identified in patients selected for the Rotor locus mapping study. In the key third study concerned with Rotor syndrome we demonstrated that biallelic inactivating mutations causing complete absence of transport proteins OATP1B1 and OATP1B3 result in disruption of hepatic reuptake of bilirubin, which is the molecular basis of Rotor-type jaundice. These results indicate that apart from secretion of conjugated bilirubin into bile, a significant fraction of bilirubin glucuronide is secreted via MRP3 into sinusoidal blood and...