a. Pembentukan Bilirubin Bilirubin adalah pigmen kristal berwrna jingga ikterus yang merupakan bentuk akhir pemecahan katabolisme heme melalui proses reaksi oksidasi-reduksi. Langkah oksidasi yang pertama adalah biliverdinyang dibentuk dari heme dengan bantuan enzim heme oksigenase yaitu suatu enzi yang sebagian besar terdapat di hati dan ogan lain. Pada reaksi tersebut juga terbentuk besi yang digunakan kembali untuk pembentukan hemoglobin dan
juga terbentuk karbon
monoksida (CO) yang diekskresikan ke dalam paru. Cincin heme tetrapirole dipecah oleh heme oksigenase menjadi biliverdin dan karbonmonoksida yang keduanya mempunyai jumlah yang sama. Biliverdin dikonversi menjadi bilirubin oleh biliverdin reduktase. Biliverdin bersifat larut dalam air dan secara cepa akan diubah menjadibilirubin melalui reaksi bilirubin reduktase. Berbeda dengan biliverdin, bilirubin bersifat lipofilikdan terikat dengan hydrogen serta pada pH normal bersifat tidak larut. Jika tubuh kan mengekskresikan diperlukan mekanisme transport dan eliminasi bilirubin. Pada bayi baru lahir, sekitar 75% produksi bilirubin berasal dari katabolisme heme hemoglobin dari eritrosit sirkulasi. Satu gram hemoglobin akan menghasilkan 34 mg bilirubin dan sisanya (25%) disebut early labeled bilirubin yang berasal dari pelepasan hemoglobin karena eritropoeisis yang tidak efektif di dalam sumsum tulang, jaringan yang mengandung protein heme (myoglobin, sitokrom, katalase, peroksidase) dan heme bebas. Berbeda dengan dewasa, bayi baru lahir memproduksi bilirubin dua sampai tiga kali lebih banyak (8-10 mg/kgBB/hari vs 3-4 mg/kgBB/hari. Peningkatan ini terjadi karena massa SDM meningkat (hematokrit lebih tinggi) dan usia eritrosit yang lebih pendek yaitu 70-90 hari dibandingkan usia eritrosit dewasa yaitu 120 hari, peningkatan degradasi heme, turn over sitokrom yang meningkat, dan reabsorbsi bilirubin dari usus yang meningkat (siklus enterohepatik).
b. Transportasi Bilirubin Pembentukan bilirubin yang terjadi di sistem retikuloendotelial, selanjutnya dilepaska ke sirkulasi yang berikatan dengan albumin. Bayi baru lahir mempunyai kapasitas ikatan plasma
yang rendah terhadap bilirubinkarena konsentrasi albumin yang rendah dan kapasitas ikatan molar yang kurang. Bilirubin yang terikata pada albumin serum ini merupakan zat non polar dan tidak larut dalam air dan kemudian akan ditranspotasi ke sel hepar. Bilirubin yang terikat dengan albumin tidak dapat memasuki susunan saraf pusat dan bersifat non toksik. Selain itu, albumin juga mempunyai afinitas yang tinggi terhadap obat-obatan yang bersifat asam seperti penisilin dan sulfonamide. Obat-obatan tersebut akan menempati tempat utama perlekatan albumin untuk bilirubinsehingga bersifat competitor serta dapat pula melepaskan ikatan bilirubin dengan albumin. Bilirubin dalam serum terdapat dalam 4 bentuk yang berbeda, yaitu: 1. Bilirubin tak terkonjugasi ang terikat dengan albumin dan membentuk sebagian besar bilirubin tak terkonjugasi dalam serum. 2. Bilirubin bebas. 3. Bilirubin terkonjugasi (terutama monoglukuronida dan diglukuronida) yaitu bilirubin yang siap diekskresikan melalui ginjal atau sistem bilier. 4. Bilirubin terkonjugasi yang terikat dengan albumin serum (ð-bilirubin) Pada 2 minggu pertama kehidupan, ð-bilirubin tidak akan tampak. Peningkatan kadar ðbilirubin secara signifikan dapat ditemukan pada bayi baru lahir normal yang lebih tua dan pada anak. Konsentrasinya meningkat bermakna pada keadaan hiperbilirubinemia terkonjugasi persisten karena berbagai kelainan pada hati. c. Asupan bilirubin dan Bilirubin intake Pada saat kompleks bilirubin-albumin mencapai membrane plasma hepatosit, albumin terikat ke reseptor permukaan sel. Kemudian bilirubin , ditransfer melalui sel membran yang berikatan dengan ligadin (protein Y), mungkin juga dengan protein ikatan sistosolik lainnya. Keseimbangan antara jumlah bilirubin yang masuk ke sirkulasi dan sintesis de novo resirkulasi enterohepatik, perpindahan bilirubin antar jarigan, pengambilan bilirubin oleh sel hati dan konjugasi bilirubin akan menentukan konsentrasi bilirubin tak terkonjugasi dalam srum, baik pada keadaan normal ataupun tidak normal. Berkurangnya kapasitas pengambilan hepatic bilirubin tak terkonjugasi aka berpengaruh terhadap pembentukan icterus fisiologis. Penelitian menunjukkan hal ini terjadi karena adanya
defisiensi ligadin, tetapi hal itu tidak begitu penting dibandingkan dengan defisiensi konjugasi bilirubin dalam menghambat transfer bilirubin dari darah ke empedu selama 3-4 hari pertama kehidupan. Walaupun demikian, defisiensi ambilan ini dapat menyebabkan hiperbilirubinemia terkonjugasi ringan pada minggu kedua kehidupan saat konjugasi bilirubin hepatikmnecapai kecepaan normal yang sama denganorang dewasa.
d. Konjugasi bilirubin Bilirubin tak terkonjugasi dikonversikan ke bentuk bilirubin konjugasi yang larut dalam air di reticulum endoplasma dengan bantuan enzim uridine diphosphate glucuronosyl transferase (UDPG-T). Katalisa oleh enzim ini akan mengubah formasi menjadi bilirubin monoglukoronida yang selnjutnya kan dikonjugasi menjadi bilirubin diglukoronida. Bilirubin ini kemudian diekskresikan ke dalam kanalikulus empedu. Sedangkan satu molekul bilirubin tak terko jugasi akan kembali ke reticulum endoplasmic untuk rekonjugasi berikutnya.
e. Ekskresi bilirubin Setelah mengalami proses konjugasi, bilirubin akan dieksresikan ke dalam kantung empedu, kemudian memasuki saluran cerna dan dieksresikan melalui feses. Setelah berada dalam usus halus, bilirubin yan terkonjugasi tidak langsung dapat direabsorbsi, kecuai jika dikonversikan kembali menjadi bentuk tidak terkonjugasi oleh enzim beta-glukoronidase yang terdapat dalam usus. Resorbsi kembali bilirubin dari saluran cerna dan kembali ke hati untuk dikonjugasikan kembali disebut sirkulasi enterohepatik. Pada tahap akhir produk bilirubin ini akan dikeluarkan menjadi sterkobilin melalui feses dan urobilin/urobilinogin melalui ginjal dalam urin.