Afbraak van hemoglobine: functie, taken, rol en ziekten

Hemoglobine is een van de verbindingen in het lichaam die zorgt zuurstof vervoer. Het is te vinden in het rood bloed cellen. Rood bloed cellen hebben een levensduur van ongeveer 120 dagen. Daarna het rood bloed cellen worden afgebroken in het lichaam, en daarmee de hemoglobine ze bevatten. Dit hemoglobine uitsplitsing vindt als eerste plaats in de milt en dan in de lever​ Bepaalde ziekten kunnen de afbraak van hemoglobine verstoren.

Wat is de afbraak van hemoglobine?

Hemoglobine is een van de verbindingen in het lichaam die zorgt zuurstof vervoer. Het wordt aangetroffen in de rode bloedcellen. Onder normale omstandigheden, na een levensduur van ongeveer 120 dagen, erytrocyten, ook wel rode bloedcellen genoemd, worden afgebroken. Bij deze afbraak komt de hemoglobine die erin zit vrij, die vervolgens ook kan worden afgebroken. Ten eerste wordt de heem tijdens dit afbraakproces gescheiden van de globine. Het globine-gedeelte van de hemoglobine wordt vervolgens opgesplitst in de aminozuren het bevat. Deze aminozuren, op zijn beurt, kan vervolgens indien nodig verder door het lichaam worden gemetaboliseerd. Het heemgedeelte van hemoglobine wordt vervolgens gebonden aan een eiwit dat specifiek nodig is voor heemtransport, hemopexine genaamd. Dit hemopexine wordt op zijn beurt opgenomen door de macrofagen en splitst het heem in de componenten billiverdin, carbon koolmonoxide en een ijzer II ion. Om deze splitsing te laten plaatsvinden, is de aanwezigheid van het enzym hemoxigenase vereist. De billiverdin wordt vervolgens gereduceerd tot billirubine in een verdere metabolische reactie. Door vele verdere reacties passeren de afbraakproducten van billirubine uiteindelijk de gal in de darm, waar bacteriële bèta-glucuronidasen het meeste afbreken. Het merendeel van de metabolische afbraakproducten die dan worden gevormd, wordt vervolgens uitgescheiden. Slechts een klein deel wordt teruggevoerd naar de lever en kan dan weer ter beschikking worden gesteld van de stofwisseling.

Functie en taak

Oververouderde cellen moeten over het algemeen in het lichaam worden afgebroken en gemetaboliseerd, omdat ze anders hun functie niet meer kunnen vervullen. Dit geldt ook voor rode bloedcellen, die hun transporttaak kunnen uitvoeren zuurstof in het lichaam optimaal gedurende ongeveer 120 dagen. Daarna moeten ze worden vervangen door nieuwe, functionele rode bloedcellen. Met betrekking tot de afbraakproducten van hemoglobine is nu bewezen dat de carbon Met name monoxide dat bij dit proces wordt geproduceerd, is nodig in de stofwisseling voor verschillende vitale taken. Daarom is het erg belangrijk om de functie van het enzym heem-oxygenase niet te verstoren. Een van de belangrijkste biologische functies van carbon monoxide, dat wordt geproduceerd tijdens de afbraak van hemoglobine, bevordert de vascularisatie, heeft een ontstekingsremmend effect tijdens ontstekingsprocessen en oefent een anti-oxidant effect tijdens oxidatief spanning​ Bovendien is wetenschappelijk bewezen dat het koolmonoxide dat wordt geproduceerd tijdens de afbraak van hemoglobine een antifibrotisch effect heeft op overmatige bindweefsel vorming. Koolmonoxide geproduceerd tijdens de afbraak van hemoglobine heeft ook een remmend effect op apoptose of geprogrammeerde celdood. De effecten van een verhoogde of verminderde afbraak van hemoglobine zijn zeer complex, en verstoringen van dit systeem kunnen verschillende ziekten bevorderen. Adequate niveaus van lichaamsbeweging houden ook verband, via de vorming van hemoyigenase, met een evenwichtige afbraak van hemoglobine en zijn de focus geworden van wetenschappelijk onderzoek.

Ziekten en kwalen

Geelzucht geeft altijd aan dat de afbraak van hemoglobine niet volledig in de lever, of dat het niet snel genoeg kan worden voltooid vanwege een overmatige hoeveelheid rode bloedcellen die moet worden afgebroken. Het proces van te veel afbraak van rode bloedcellen wordt hemolyse genoemd. Omdat goedkope robijn niet snel genoeg meer kan worden afgebroken, is de huid, huid en slijmvliezen worden geel, wat op zijn beurt bekend staat als geelzucht​ Te veel of te weinig van het enzym hemoxigenase kan zeer bepalend zijn voor iemands toestand volksgezondheid​ Te weinig ervan is bijvoorbeeld erg schadelijk voor de embryonale ontwikkeling. Dit is vaak het geval bij rokers. De ongeboren kinderen missen dan voldoende koolmonoxide voor de vorming van nieuw bloed schepen, wat erg belangrijk is in deze fase. bij moeders, roken kan gemakkelijker leiden naar pre-eclampsie en dus ook tot late schade aan het ongeboren kind. Te weinig hemoxigenase en dus verminderde hemoglobine-afbraak kan ook leiden naar wond genezen aandoeningen. Te veel hemoxigenase, en dus een verhoogde hemoglibine-afbraak, kan op zijn beurt leiden op tumorcellen die in hun groei worden bevorderd door tumorangiogenese. Geprogrammeerde celdood van tumorcellen wordt dus geremd, maar vascularisatie om deze tumorcellen te voeden wordt bevorderd. Onlangs heeft de wetenschap zich ook steeds meer gericht op het verband tussen heem-oxygenase en de wijdverspreide ziekte type II suikerziekte en metabool syndroom​ In dit geval speelt gebrek aan lichaamsbeweging een doorslaggevende rol. Voldoende beweging en evenwichtig, voedzaam dieet is aangetoond dat het de vorming van te veel heem-oxygenase voorkomt, wat leidt tot verhoogde hemoglobine-afbraak. Vooral bij deze veel voorkomende ziekte is gebleken dat een uitgebalanceerde hoeveelheid koolmonoxide in de stofwisseling bijzonder belangrijk is. Niet te veel en niet te weinig ervan is op de lange termijn gezond voor de mens. Dit toont aan hoe belangrijk een gezonde levensstijl en dus een goede afbraak van hemoglobine is voor de mens.