Rotorův syndrom podmiňuje porucha jaterního vychytávání konjugovaného bilirubinu

Komentář ke studii: van de Steeg E, Stránecký V, Hartmannová H et al. Complete OATP1B1 and OATP1B3 deficiency causes human Rotor syndrome by interrupting conjugated bilirubin reuptake into the liver. J Clin Invest 2012; 122(2): 519–528.Commentary on the study: van de Steeg E, Stránecký V, Hartmannová H et al. Complete OATP1B1 and OATP1B3 deficiency causes human Rotor syndrome by interrupting conjugated bilirubin reuptake into the liver. J Clin Invest 2012; 122(2): 519–528.

Předmětem práce jsou nizozemská experimentální a česká genetická studie, které paralelně a nezávisle vyústily v odhalení molekulární podstaty a mechanizmu žloutenky Rotorova typu.

Bilirubin jakožto koncový produkt degradace hemu je detoxikován konjugací s kyselinou glukuronovou a poté vyloučen do žluče. Donedávna se mělo za to, že konjugace bilirubinu probíhá pouze v játrech a veškerý konjugovaný bilirubin je vylučován do žluče prostřednictvím kanalikulárního transportéru pro multivalentní organické anionty MRP2. Teprve při blokádě odtoku žluče, a to na kterékoli úrovni, dochází v sinusoidální membráně hepato­cytů ke zvýšení exprese proteinu MRP3, strukturou i funkcí blízkého MRP2, a k následnému přesměrování sekrece konjugovaného bili­rubinu do krve. K tomu se může přidružit regurgitace konjugovaného bilirubinu z poškozených žlučových cest. Konjugovaná složka parenchymové žloutenky při onemocnění jater byla přičítána neschopnosti hepatocytů vylučovat konjugovaný bilirubin do žluče.

Zatímco mechanizmus jaterní konjugace a sekrece konjugovaného bili­rubinu do žluče byl již v 90. letech objasněn studiem Crigler-Najjarova a Gilbertova syndromu vyvolaném úplným, resp. částečným deficitem UDP bilirubin glukuronosyltransferázy a Dubin-Johnsonova syndromu podmíněného deficitem MRP2, podstata a mechanizmus Rotorova syndromu (autozomálně recesivně dědičná žloutenka charakterizovaná konjugovanou hyperbilirubinemií, absencí jaterního vychytávání aniontových diagnostických barviv i radiofarmak a porfyrinurií) zůstával nevysvětlen.

V publikované práci jsme kombinací genového mapování provedeného v pěti rodinách s výskytem Rotorova syndromu a mutační analýzy kandidátních genů v lokusu 12p12 u jedenácti probandů z celkem osmi rodin ukázali, že molekulární podstatu Rotorova syndromu tvoří současně přítomné mutace v obou alelách dvojice homologních genů SLCO1A1 a SLCO1B3, jejichž důsledkem je současné a úplné chybění proteinů OATP1B1 a OATP1B3 (Organic Anion Transporting Poly­peptides). Tyto známé proteiny odpovídají za vychytávání a transport přes cévní pól hepatocytů, a tudíž i za clearance a detoxikaci řady látek, např. konjugovaného i nekonjugovaného bilirubinu, nekonjugovaných žlučových kyselin, porfyrinů, steroidních hormonů, hormonů štítné žlázy, radiofarmak i běžně užívaných léků, jako jsou penicilinová anti­biotika, statiny, rifampicin či metotrexát. Polymorfizmy v SLCO1B1 a SLCO1B3 byly již před naším objevem asociovány s nežádoucími účinky, popř. toxicitou některých léků.

V experimentech s myšími kmeny deficitními pro Oatp1a/1b a multispecifický sinusoidální exportér Mrp3 dokázali naši nizozemští partneři z Nederlands Kanker Instituut a Academisch Medich Centrum v Amsterodamu, že Mrp3 zprostředkovává sekreci konjugátů bilirubinu do krve, zatímco Oatp1a/1b odpovídají za jejich zpětné vychytávání v jaterních buňkách. Transgenní exprese lidského OATP1B1 nebo OATP1B3 u „rotorovských“ Oatp1a/1b-/- myší vedla k obnovení chybějící funkce a k potlačení žloutenky. To ukazuje, že lidské proteiny OATP1B1 a OATP1B3 tvoří spolu s ABCC3 sekrečně resorpční smyčku sestávající z vylučování konjugovaného bilirubinu do krve periportálními hepatocyty a jeho následným vychytáním v centrální zóně jaterních lalůčků. Tato smyčka vyznačená na obr. 1 červenými šipkami zvyšuje detoxikační a sekreční kapacitu jater pro endogenní látky, xenobiotika a jejich konjugáty přiváděné do jater z portálního řečiště a brání přetížení jaterních buněk v periportální zóně. Jaterní vychytáváni konjugovaného bili­rubinu dále slouží k odstranění bilirubinu konjugovaného mimo játra, např. ve střevě (obr. 1). Molekulární mechanizmus Rotorova syndromu vyvolaného deficitem obou transportérů OATP1B1 a OATP1B3 spočívá v přerušení zpětného vychytávání konjugovaného bilirubinu z krve.

Uvedené poznatky v kombinaci s popisovaným snížením exprese „roto­rovských“ proteinů u parenchymových a cholestatických nemocí jater naznačují, že porucha jaterního vychytávání konjugovaného bilirubinu se nejspíš podílí i na mechanizmu konjugované hyperbilirubinemie u těchto chorob. Bezprostředním praktickým výstupem práce je možnost potvrdit diagnózu Rotorova syndromu na molekulární úrovni genetickým vyšetřením doplněným imunohistologickým vyšetřením exprese „rotorovských“ proteinů v archivních vzorcích jaterních biopsií.

Zásadní význam má práce pro farmakogenetiku, neboť v literatuře udávaný výskyt nosičství závažných mutací v alespoň jedné alele některého z genů SLCO1B1 a SLCO1B3 odhadovaný na 1 : 100–1 : 1000 je podstatně vyšší než výskyt extrémně vzácného Rotorova syndromu vyžadujícího současnou přítomnost mutací v obou alelách obou „rotorovských“ genů (odhadovaná frekvence pod 1 : 10⁶). Je příznačné, že zatímco české grantové agentury naše žádosti o podporu mapovacího projektu zamítly s odkazem na okrajový a čistě teoretický medicínský význam studia raritní metabolické odchylky, nizozemské grantové agentury a farmaceutická společnost Glaxo­SmithKline vývoj myšího modelu Rotorova syndromu a experimentální studium jeho molekulárního mechanizmu podpořily několika granty.

doc. MUDr. Mgr. Milan Jirsa, CSc.

Centrum experimentální medicíny IKEM

Vídeňská 1958/9

140 21 Praha 4

milan.jirsa@ikem.cz