Bilirubina este produsa in macrofage prin catabolismul enzimatic al fractiunii hem din diverse hemoproteine. Aproximativ 80% din bilirubina circulanta deriva din eritrocitele imbatranite. Cand eritrocitele circulante ating sfarsitul vietii lor normale de aproximativ 120 zile, ele sunt distruse de celulele reticuloendoteliale. Oxidarea hemului genereaza biliverdina, care este metabolizata la randul sau in bilirubina. Restul de 15-20% din bilirubina circulanta provine din alte surse (distrugerea eritrocitelor mature din maduva osoasa hematogena sau metabolismul altor proteine ce  contin hem – citocromii hepatici, mioglobina musculara, enzime).

Bilirubina astfel formata circula in sange, fiind transportata la ficat sub forma unui complex solubil bilirubina- albumina. Desi bilirubina este legata destul de puternic de albumina, ea poate fi extrasa cu usurinta din sange de catre ficat. La nivel hepatic are loc conjugarea bilirubinei cu acidul glucuronic, sub actiunea UDP-glucuronil transferazelor. Bilirubina conjugata include bilirubin-monoglucuronid, care predomina in ficat, si bilirubin-diglucuronid, care predomina in lichidul biliar.

Bilirubina conjugata este transportata in canaliculele biliare, de unde este deversata impreuna cu bila in caile biliare si apoi in intestin, unde sufera o serie de reduceri succesive cu formare de urobilinogen si stercobilinogen. Stercobilinogenul si o mica parte din urobilinogen sunt eliminate prin fecale; cea mai mare parte a urobilinogenului este reabsorbita intestinal, ajunge prin circulatia portala la ficat (circuitul entero-hepatic), fiind reexcretata prin bila.
Nivelurile bilirubinei serice cresc atunci cand productia depaseste metabolismul si excretia acesteia. Clinic hiperbilirubinemia apare ca icter – pigmentarea galbena a tegumentului si sclerelor, care se instaleaza la valori ale bilirubinei de 2–2.5 mg/dL.

In laborator se masoara doua fractiuni ale pigmentului –  fractiunea hidrosolubila conjugata, care da reactia directa cu reactivul diazo si care reprezinta bilirubina conjugata (sub forma de mono- si diglucuronid) si fractiunea liposolubila care reprezinta bilirubina neconjugata.

Bilirubina serica totala prezinta valori crescute in urmatoarele cazuri:
• hemoliza necomplicata;
• icter hepatocelular;
• obstructie biliara extrahepatica;
• hepatita virala;
• hepatita alcoolica.

Bilirubina indirecta (BI)
Bilirubina neconjugata sau bilirubina indirecta se obtine prin diferenta dintre valoarea bilirubinei totale si a celei directe. Concentratia plasmatica a bilirubinei neconjugate este determinata de:
Cresterile valorilor bilirubinei neconjugate in ser pot avea urmatoarele cauze:
-anemiile hemolitice – in majoritatea cazurilor de hemoliza necomplicata nivelul mediu al bilirubinei serice este de 3-4 mg/dL;

-icterul datorat productiei crescute de pigment ca urmare a infarctelor tisulare (infarcte pulmonare, colectii sanguine in tesuturi, dupa cateterisme, rupturi de anevrisme aortice);

-icterul neonatal – aproape toti nou-nascutii manifesta un grad de hiperbilirubinemie neconjugata tranzitorie intre a doua si a cincea zi de viata ca efect al faptului ca in acest stadiu enzima hepatica glucuroniltransferaza este inca imatura. Valoarea bilirubinei indirecte nu depaseste 5 mg/dL. La nou-nascutii cu un proces hemolitic supraadaugat, incarcatura de pigment duce la un icter mai pronuntat si nivelul bilirubinei poate depasi 20 mg/dL.

-deficitul ereditar de glucuroniltransferaza:

-sindrom Gilbert (hiperbilirubinemie usoara si persistenta cu valori medii de 1.2–3 mg/dL, rareori depasind 5 mg/dL);

-sindrom Crigler Najjar (tipul I cu absenta glucuroniltransferazei si valori ale BI de 20-45 mg/dL si tipul II cu deficit partial de glucuroniltransferaza si valori ale BI cuprinse intre 6-20 mg/dL);

-deficit dobandit de glucuroniltransferaza;

-inhibitie medicamentoasa;
-icterul laptelui de san (inhibitie reversibila a glucuroniltransferazei).

Bilirubina directa (BD)
Bilirubina conjugata, hidrosolubila si cu reactivitate crescuta, da o reactie de culoare cu reactivul diazo, fiind cunoscuta sub numele de bilirubina directa. Cresterea valorilor bilirubinei directe in ser este asociata cu excretia redusa de pigment conjugat din ficat si bila si apare in icterele colestatice sau in cele hepatocelulare. Cresterea patologica a bilirubinei directe duce la aparitia acestui pigment in urina. Intrucat bilirubina indirecta nu se elimina prin urina, prezenta bilirubinei in urina denota cresterea in ser a bilirubinei conjugate.

Valori crescute ale bilirubinei directe apar in:
obstructie intrahepatica:
-sindromul Dubin Johnson (icter cronic idiopatic cu valori ale bilirubinei totale intre 3-15 mg/dL cu preponderenta bilirubinei conjugate;
-sindromul Rotor;
-colestaza indusa de medicamente;
-icter postoperator;
-hepatita si ciroza – in bolile hepatocelulare exista de obicei o interferenta intre cele trei etape ale metabolismului bilirubinei: preluare, conjugare si excretie. Excretia este totusi etapa cea mai afectata si ca urmare in ser predomina bilirubina conjugata.
obstructie extrahepatica – obstructia mecanica a ductelor biliare se datoreaza cel mai adesea calculilor, tumorilor sau stricturilor. Nivelul bilirubinei serice depaseste rareori 35 mg/dL.
Valori de referinta
Bilirubina totala
Varsta                                    Valori (mg/ dL)
Prematuri: 1 zi                     <6  
Prematuri: 2 zile                   <8
Prematuri: 3-5 zile                <15
La termen: 1 zi                     <6
La termen: 2 zile                   <7
La termen: 3-5 zile               <12
Copii si adulti                      <1

Bilirubina directa                <0.3 mg/dL
Bilirubina indirecta            <1 mg/dL