Het metabolisme van bilirubine omvat verschillende belangrijke stappen:

1. Vorming van bilirubine:

- Bilirubine wordt voornamelijk verkregen door de afbraak van heem, het ijzerhoudende molecuul in hemoglobine en andere heemeiwitten.

- Senescente rode bloedcellen worden gefagocyteerd door macrofagen in de milt, lever en beenmerg.

- Binnen macrofagen breekt heem-oxygenase (HO) heem af, waarbij biliverdine, ijzer (Fe2+) en koolmonoxide (CO) vrijkomen.

- Biliverdine-reductase, een enzym, reduceert biliverdine verder tot ongeconjugeerd bilirubine. Dit ongeconjugeerde bilirubine wordt door albumine naar de lever getransporteerd.

2. Hepatische opname en conjugatie:

- In de lever bindt ongeconjugeerd bilirubine aan specifieke dragereiwitten in het hepatocytmembraan, waardoor de opname ervan in de hepatocyten wordt vergemakkelijkt.

- Eenmaal in de hepatocyten wordt ongeconjugeerd bilirubine omgezet in geconjugeerd bilirubine via een proces dat bekend staat als bilirubineconjugatie.

- De conjugatiereactie omvat de overdracht van twee glucuronzuurmoleculen naar ongeconjugeerd bilirubine door het enzym UDP-glucuronosyltransferase (UGT1A1).

- Het resulterende product, geconjugeerd bilirubine (bilirubinediglucuronide), is in water oplosbaar en niet-toxisch, in tegenstelling tot het hydrofobe ongeconjugeerde bilirubine.

3. Uitscheiding via de gal:

- Na conjugatie wordt bilirubine getransporteerd naar de galkanalen, kleine kanalen in de lever, en vervolgens uitgescheiden in de gal.

- Gal stroomt van de lever naar de galblaas, waar het wordt opgeslagen en geconcentreerd.

- Tijdens de spijsvertering trekt de galblaas samen en komt er gal vrij in de dunne darm.

4. Intestinaal metabolisme en enterohepatische circulatie:

- In de darmen spelen darmbacteriën een cruciale rol in de stofwisseling van bilirubine. Bacteriële enzymen, zoals bèta-glucuronidasen, hydrolyseren de glucuronzuurconjugaten, waardoor ongeconjugeerd bilirubine vrijkomt.

- Een deel van het ongeconjugeerde bilirubine kan door de darmwand (enterohepatische circulatie) worden gereabsorbeerd en naar de lever worden teruggevoerd.

- Het merendeel van het ongeconjugeerde bilirubine wordt verder gemetaboliseerd door darmbacteriën en vormt verschillende afbraakproducten, waaronder stercobiline en urobiline, die bijdragen aan de kleur van de ontlasting.

Uiteindelijk wordt bilirubine voornamelijk uit het lichaam geëlimineerd via fecale uitscheiding en, in mindere mate, door uitscheiding via de urine van sommige afbraakproducten van bilirubine.