การดูดซึมและการหมุนเวียนของเกลือน้ำดี

การดูดซึมและการหมุนเวียนของเกลือน้ำดีคือการนำกรดน้ำดีกลับคืนจากลำไส้โดยอาศัยตัวขนส่ง และส่งกลับไปยังตับ กรดน้ำดีคอนจูเกตจะถูกดูดซึมได้อย่างมีประสิทธิภาพในลำไส้เล็กส่วนปลาย (terminal ileum) โดยตัวขนส่งเฉพาะที่ทำงานแบบแอคทีฟ จากนั้นจะเคลื่อนที่ผ่านเซลล์ลำไส้เล็ก (enterocyte) และถูกปล่อยเข้าสู่เลือดดำพอร์ทัล (portal blood) ในขณะที่ระบบการนำเข้าของตับจะนำกรดน้ำดีเหล่านี้กลับคืนสู่แหล่งสะสมเพื่อหลั่งออกไปอีกครั้ง ทำให้เกิดประสิทธิภาพการดูดซึมกลับที่สูงซึ่งเป็นพื้นฐานของการไหลเวียนเอนเทอโรเฮปาติก (enterohepatic circulation)

Definition

การดูดซึมและการหมุนเวียนของเกลือน้ำดีคือการดูดซึมกรดน้ำดีกลับคืนในลำไส้ โดยหลักแล้วผ่านการขนส่งแบบแอคทีฟในลำไส้เล็กส่วนปลาย ตามด้วยการเคลื่อนที่ผ่านเซลล์ลำไส้เล็ก, การส่งกลับทางพอร์ทัล, และการนำกลับเข้าสู่ตับ เพื่อรักษากรดน้ำดีไว้ให้สามารถหลั่งกลับเข้าสู่น้ำดีได้อีกครั้ง

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมขั้นตอนการขนส่งระดับเซลล์ที่นำกรดน้ำดีกลับคืน: การนำเข้าทางด้านยอด (apical uptake) ในเซลล์ลำไส้เล็กส่วนปลาย, การจัดการภายในเซลล์และการส่งออกทางด้านฐานข้าง (basolateral export), การขนส่งผ่านพอร์ทัล, และการนำกลับเข้าสู่ตับ, รวมถึงลักษณะโครงสร้างของกรดน้ำดีที่ทำให้เป็นสารตั้งต้นที่ดีสำหรับตัวขนส่ง นี่คือข้อมูลอ้างอิงเชิงวิชาการเกี่ยวกับสรีรวิทยาปกติ ไม่ใช่คำแนะนำทางการแพทย์

Core questions

• กรดน้ำดีถูกนำเข้าผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ด้านยอดของเซลล์ลำไส้เล็กส่วนปลายได้อย่างไร?
• กรดน้ำดีเคลื่อนที่ผ่านเซลล์ลำไส้เล็กและไปถึงเลือดดำพอร์ทัลได้อย่างไร?
• ตับนำกรดน้ำดีกลับคืนจากเลือดดำพอร์ทัลได้อย่างไร?
• ลักษณะโครงสร้างใดที่ทำให้กรดน้ำดีเป็นสารตั้งต้นที่มีประสิทธิภาพสำหรับตัวขนส่ง?

Key concepts

• การขนส่งกรดน้ำดีที่ขึ้นกับโซเดียมทางด้านยอดในลำไส้เล็กส่วนปลาย
• การจับและการขนส่งกรดน้ำดีภายในเซลล์
• การส่งออกทางด้านฐานข้างเข้าสู่เลือดดำพอร์ทัล
• การนำเข้าของตับที่ขึ้นกับโซเดียมและไม่ขึ้นกับโซเดียม
• ประสิทธิภาพการดูดซึมกลับแบบเศษส่วนที่สูง
• การดูดซึมแบบพาสซีฟของกรดน้ำดีที่ไม่ได้คอนจูเกต
• ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและการทำงานของเกลือน้ำดี

Mechanisms

การดูดซึมกลับส่วนใหญ่เกิดขึ้นในลำไส้เล็กส่วนปลาย ซึ่งตัวขนส่งทางด้านยอดที่จับคู่กับโซเดียมจะนำกรดน้ำดีคอนจูเกตเข้าสู่เซลล์ลำไส้เล็กอย่างแข็งขัน; โปรตีนจับภายในเซลล์จะนำพากรดน้ำดีไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ด้านฐานข้าง ซึ่งระบบส่งออกจะปล่อยกรดน้ำดีเข้าสู่เลือดดำพอร์ทัล กรดน้ำดีจำนวนน้อยกว่า โดยเฉพาะชนิดที่ไม่ได้คอนจูเกต จะถูกดูดซึมแบบพาสซีฟตลอดลำไส้ กรดน้ำดีที่ไปถึงตับในเลือดดำพอร์ทัลจะถูกสกัดโดยตัวขนส่งด้านฐานข้างของเซลล์ตับ ซึ่งรวมถึงระบบที่ขึ้นกับโซเดียมและตัวพาที่ไม่ขึ้นกับโซเดียม และถูกส่งกลับไปยังแหล่งสะสมเพื่อหลั่งออกไปอีกครั้ง สถานะการคอนจูเกตและโครงสร้างแบบแอมฟิพาติกของเกลือน้ำดีเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพในการจัดการโดยตัวขนส่งเหล่านี้ และประสิทธิภาพการดูดซึมกลับโดยรวมนั้นสูงมาก ดังนั้นมีเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่หลุดรอดไปกับอุจจาระในแต่ละรอบ

Clinical relevance

ขั้นตอนการขนส่งของการนำเกลือน้ำดีกลับคืนอธิบายว่าทำไมโรคหรือการผ่าตัดลำไส้เล็กส่วนปลาย หรือสารที่ขัดขวางการนำเข้าในลำไส้เล็กส่วนปลาย จึงเพิ่มการสูญเสียกรดน้ำดีในอุจจาระและกระตุ้นการสังเคราะห์ชดเชยของตับ และทำไมการขัดขวางดังกล่าวจึงส่งผลต่อสมดุลของคอเลสเตอรอล ข้อมูลนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาและอธิบายสรีรวิทยาการขนส่งปกติและผลที่ตามมา ไม่ใช่การตัดสินใจในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

History

ประสิทธิภาพสูงของการดูดซึมกรดน้ำดีกลับได้รับการยอมรับในสรีรวิทยาแบบคลาสสิก แต่พื้นฐานระดับโมเลกุลปรากฏขึ้นพร้อมกับการระบุตัวขนส่งโซเดียม-ขึ้นกับด้านยอดในลำไส้เล็กส่วนปลายและระบบการนำเข้าของตับ ซึ่งได้รับการทบทวนอย่างครอบคลุมโดย Dawson และคณะ งานวิจัยเปรียบเทียบเกี่ยวกับความหลากหลายทางโครงสร้างของเกลือน้ำดีในสัตว์มีกระดูกสันหลังได้ให้ความกระจ่างเพิ่มเติมว่าเคมีของเกลือน้ำดีเกี่ยวข้องกับการขนส่งและการทำงานอย่างไร

Key figures

• Paul A. Dawson
• Alan F. Hofmann
• John Y. L. Chiang

Seminal works

• dawson-2009
• hofmann-2008
• hofmann-2010

Frequently asked questions

เกลือน้ำดีส่วนใหญ่ถูกดูดซึมกลับที่ใด?

เกลือน้ำดีส่วนใหญ่จะถูกดูดซึมกลับอย่างแข็งขันในลำไส้เล็กส่วนปลายโดยตัวขนส่งด้านยอดที่ขึ้นกับโซเดียม โดยมีปริมาณเล็กน้อยที่ถูกดูดซึมแบบพาสซีฟในส่วนอื่น ๆ ของลำไส้

อะไรทำให้การดูดซึมเกลือน้ำดีมีประสิทธิภาพสูง?

ระบบการขนส่งแบบแอคทีฟเฉพาะในลำไส้เล็กส่วนปลาย ร่วมกับตัวพาภายในเซลล์และการนำกลับเข้าสู่ตับจากเลือดดำพอร์ทัลอย่างมีประสิทธิภาพ จะนำกรดน้ำดีส่วนใหญ่กลับคืนในแต่ละรอบ ดังนั้นมีเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่สูญเสียไปกับอุจจาระและจำเป็นต้องถูกสังเคราะห์ขึ้นมาทดแทน