La bilirubine non conjuguée, issue de la dégradation de l'hème, est une molécule potentiellement toxique (encéphalopathie bilirubinique) en raison de sa liposolubilité. Elle est biotransformée dans l'hépatocyte en mono- et diglucuronides polaires éliminés dans la bile. L'accumulation de bilirubine dans l'organisme se traduit par un ictère. Différentes méthodes permettent de mesurer la bilirubinémie (diazoréaction, spectrométrie directe, oxydation, chromatographie liquide haute performance) afin d'apprécier l'intensité de l'ictère et d'en préciser l'étiologie par la distinction des formes conjuguées et non conjuguées. Les ictères à bilirubine conjuguée résultent d'une cholestase à de rares exceptions près. Les ictères à bilirubine non conjuguée, les plus dangereux chez le nouveau-né, sont dus à une surproduction de bilirubine et/ou à une anomalie de la glucuronoconjugaison. Les ictères mixtes associent plusieurs de ces mécanismes à des degrés divers.

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