寿命のきた赤血球の分解について

質問

生物学、医学、生理学にお詳しい方教えてください。
赤血球の寿命は約１２０日であり、寿命のきた赤血球は、脾臓の毛細血管にてマクロファージに貪食されて、分解されるかと思います。
このとき、赤血球中のヘモグロビンのポリペプチド部分は、分解されてポルフィリン部分は、ビリルビンに変換され、鉄イオンは、骨髄に搬送され、次のヘモグロビン合成に使用されるかと思います。
ここで教えていたいただきたいのですが、どうしてポルフィリンは、ビリルビンに変換されるのでしょうか?
ビリルビンに変換しないと、排泄できないのか、もしくは、ビリルビンに変換することで、ポルフィリンの一部を再利用できたりするのでしょうか?

大変恐縮ですが、教えてください。よろしくお願い致します。

回答No.3

hiddenleaf · ベストアンサー

基本的にWikipediaからの引用です。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%98%E3%83%A0
ポルフィリンをビリルビンに変換する意義について。
「ヘム分解は、DNAや脂質を損傷させる有害な酸化ストレスを速やかに解消するための反応で、種の保存のために進化の過程で獲得されたものと考えられる。」
「つまり、細胞は遊離ヘムによる酸化ストレスを迅速に解消するためにヘムを分解する能力を指数的に増加させなければならないからである。」
「これは、遊離ヘムによる悪影響を迅速に回避するための細胞の自衛反応であろう。」
と、あります。
ビリルビンへの変換は、おそらくもっとも迅速で効率が良いから採択されたのでしょう。

また、
「ビリルビンは、血漿中のアルブミンであるタンパク質と結合して肝臓に運ばれる。」
「肝臓では、ビリルビンがグルクロン酸と結合してより水に溶けやすいものとなる。」
「この形のビリルビンは肝臓から胆汁として分泌される。」
「腸内細菌は、ジグルクロン酸ビリルビンのグルクロン酸を外し、さらにビリルビンをウロビリノーゲンへと還元させる。」
とあります。

そして、そのウロビリノーゲンの一部は
「小腸に吸収され、体内で抗酸化作用を示し、酸化されると黄色のウロビリンに変化し、腎臓に運ばれ、尿として排泄される。」
とあり、分泌されたビリルビンの大半は
「大腸を経てウロビリノーゲンの両端のピロール環が還元されて無色のステルコビリノーゲンが生成され、さらにステルコビリノーゲンが酸化されて分子中央のメチレン基が二重結合化して共役して大便の茶色の元となるステルコビリンが生成されて大便とともに排泄される。」
らしいです。

ビリルビンへの変換は、排泄するにもある程度都合が良いようです。
再利用はされないみたいですね。

お礼

ご回答いただき誠にありがとうございます。
ご回答いただき、よくわかりました。ご回答いただいた内容をヒントに自身でもさらに調べてみました。

ヘモグロビンは、ビリルビンを経由して分解する利点は、処理しやすいということと、活性酸素の除去を行う活性酸素スカベンジャーとして機能するため、DNA損傷や変異を防ぐことができるという２点が存在するということ。進化的に言えば、酸素の毒性を減らしつつ、エネルギー供給を最大限に行うための工夫と考えられてるんですね。

是非とも、また、回答いただき、教えていただけると嬉しいです。

回答No.2

noname#194289

kaitara1です。捨てるにあたっては腎臓を通して尿の中か、肝臓を通して胆汁の中のいずれかと思います。そのような形で捨てられる意味はともかく、再利用されないならば捨てられるほかないということしか考えつきません。コレステロールの場合は胆汁酸として脂質吸収に役に立っていることもありますが、ビリルビンにしても胆汁のなかに排泄されているときに何かの役に立っているのかもしれないということは想像してもよいと思います。繰り返しになっていますし、私にはこれ以上に考えつくことはございません。

お礼

再度ご回答いただきありがとうございます。

また、ご回答いただけると幸いです。是非ともまた、教えて下さい。
ありがとうございました。

回答No.1

noname#194289

大きな原則として、生物は物質を再利用しない傾向にないでしょうか。コレステロールやＡＴＰとADPのあいだの再利用以外に何か実例があるでしょうか。たしかにＴＣＡサイクルやオルニチンサイクルのように大きな輪を作っている代謝経路では再利用に見える場合がありますが、特別ば場合に属するように思います。あたっているかどうかわかりませんが、自動車工場で再生部品を常に用いるような場合は原則的にないようなものかとも思います。これは部品の下請け企業が困るというようなことに相当するのかもしれません。一見無駄でも生物には歴史がありますから、一見不合理に思えることでもそれなりの理由があるだろうということです。ビリルビンの場合は、胆汁の働きの中での役割はないでしょうか。

お礼

ご回答ありがとうございました。

再利用については、記載させていただいているように、ヘモグロビンの鉄イオンが再利用に値する実例かと思います。
ご回答いただた内容について教えて下さい。
「一見無駄でも生物には歴史がありますから、一見不合理に思えることでもそれなりの理由があるだろうということです。」

結局、ポルフィリンをビリルビンに変換する意義は何であるんでしょうか?
ご存知でしたら教えて下さい。もし、不明瞭でしたら、具体的に、どのような意義があるというふうにお考えなんでしょうか?

お手数ですが、教えて下さい。よろしくお願い致します。