Alkohol a jeho účinky na organizmus

Vlastnosti etanolu C2H5OH Nižší alkohol Bezbarvá kapalina ostrého zápachu, silně hořlavá Libovolně mísitelná s vodou Bod varu 77 °C Teplota tuhnutí -117 °C Vzniká kvašením cukrů nebo průmyslově katalytickou hydratací etylenu Hořlavina 1.třídy

Upraveno dle http://www. at-konference

Metabolizmus etanolu Vstřebávání Resorpční doba 30 - 90 min Ústní dutina (zanedbatelné) Žaludek (až 20 %) Tenké střevo (80 %) Resorpční doba 30 - 90 min Exponenciální charakter Snadná difuze sliznice - možnost Usta pod urovni eliminace i při podrzeni konc., zaludek závisí na naplnění + obchazi portal.obeh-rychle ovliv.CNS Vrchol absorpční křivky-snížení difuzního napětí, Platí kinetika nultého řádu!

Metabolizmus etanolu Odbourávání probíhá především v játrech 3 možné cesty oxidace: Alkoholdehydrogenázou (ADH) Mikrozomálním etanolovým oxidačním systémem(MEOS) Katalázou 5 - 10 % je vyloučeno v nezměněné formě dechem (4 - 7 %) a močí (1 - 3 %) Značné individuální rozdíly

Alkoholdehydrogenáza Cytozolový NAD+-dependentní zinkový metaloenzym 5 tříd izoenzymů (I-V) Ve všech tkáních, pohlavní rozdíl v aktivitě Metabolizuje 80 - 90% přijatého etanolu na acetaldehyd U příležitostných konzumentů

Acetaldehyd je rychle oxidován enzymem aldehyddehydrogenázou (ALDH) na kyselinu octovou resp. acetát Acetaldehyd metabolizuje pouze mitochondriální izoenzym ALDH2 a cytosolární ALDH1 Acetát je metabolizován na acetyl-CoA a zapojen do řady metabolických dějů Syntéza MK a cholesterolu, Krebsův cyklus, který se ale po požití alkoholu zpomaluje

MEOS Jeden z izoenzymů cytochromu P-450 označovaný jako oxidáza se smíšenou funkcí Přítomen v ER jater, ledvin, plic, placenty, mozku i kůži Metabolizuje i další látky jako benzen, fenol, tetrachlormetan, nitrosodimethylamin... Uplatňuje se pouze při vyšších koncentracích alkoholu Při chronickém abusu alkoholu dochází k enzymatické indukci cytochromu P-450 → rostoucí tolerance k alkoholu u chronických alkoholiků + vyšší tolerance k některým lékům

Kataláza Nejméně významná role Nejpomalejší oxidace Lokalizace v peroxizomech s popisovanou aktivitou pro oxidaci etanolu i v CNS Potřeba přítomnosti peroxidu vodíku:

Neoxidativní zpracování etoh Probíhá zcela minoritně Možný patologický a diagnostický význam 2 cesty: 1) vznik etylesterů MK Detekovatelné v séru a tkáních po požití alkoholu Perzistují ještě dlouho poté, co byl EtOH eliminován 2) vznik fosfatidyletanolu Katalýza fosfolipázou D Špatně odbouratelný → akumulace V případě inhibice oxidativního odbourávání se zvyšuje podíl neoxidativního odbourávání

Klinický průběh otravy alkoholem 1. Excitační stadium (0,5–1 ‰) excitace, euforie, ztráta sebekontroly, emoční instabilita, mírná porucha svalové koordinace, zhoršené vidění a zpomalené reakce na vnější podněty. 2. Hypnotické stadium (1–2,5 ‰) poruchy řeči – dysartrie, zhoršení zraku, porucha svalové koordinace, analgeze – zvýšení prahu bolesti, dezorientace, porucha chůze a postoje. 3. Narkotické stadium (2,5–3,5 ‰) výrazná ztráta svalové koordinace, rozmazané dvojité vidění, poruchy dýchání a vědomí. 4. Asfyktické stadium (>3,5 ‰) stupor, zpomalené a ztížené dýchání, snížené reflexy, necitlivost, hypotermie, křeče, kóma až smrt.

Důsledky metabolizmu etoh V důsledku metabolizmu EtOH dochází k: Jaterní hypoxii (recyklace NADH → vyšší spotřeba O2) Tvorbě reaktivních sloučenin kyslíku (ROS) Reakci vedlejších produktů se strukturami organizmu Změnám oxidačně-redukčního stavu buněk Oxidační stres organizmu Lipoperoxidace → vznik malondialdehydu a 4-hydroxy-2-nonenalu → reakce s proteiny → spuštění imunitní odpovědi → zánětlivý proces → poškození jater Přímý podíl na Karcinogenezi Ateroskleróze DM Stárnutí

aCetaldehyd Reakce především s Indukuje: Lyzinem Cysteinem Aromatickými aminokyselinami Indukuje: Imunologické změny a stimulace Syntézu kolagenu Oxidační stres Změny proteinů a DNA Inhibuje reparaci DNA a poškozuje mikrotubuly

Jaterní poškození způsobená alkoholem 1) jaterní steatóza Zvýšené ukládání tuků v hepatocytech Rozvinutí již po 3 - 7 dnech Reverzibilní změny Latentní nebo únava, slabost, tlak pod pravým žeberním obloukem, játra zvětšená, citlivá na pohmat ↑ GGT, AST, ALT, ALP, lehká hyperbilirubinémie a ↑ objem erytrocytů, možná hyperurikémie a hyperlipoproteinémie

2) alkoholická hepatitida Moment pro rozvoj chronických závažných poškození jater Zánět může být provázen tvorbou kolagenu a rozvojem fibrózy U lehčích forem nespecifické příznaky jako únava, hubnutí, nechutenství, zvracení... U těžkých forem bolesti, teplota, ikterus, ascites, otoky DK, encefalopatie... Může vyvrcholit jaterním selháním ↑ GGT, AST, ALT, ALP, bilirubin, kyselina močová, lipidy ↓ albumin

3) alkoholická jaterní cirhóza Irreverzibilní poškození buněk Cirhotická přestavba se rozvíjí asi po 10 - 15 letech pravidelného užívání alkoholu Asymptomatický průběh nebo nespecifické projevy, krvácení do GITu, špatná výživa, hepatomegalie, portální hypertenze ↑ GGT, ALT, AST, bilirubin, IgA, často kyselina močová, cholesterol, TAG, AST/ALT > 2 Alkohol v krvi, makrocytóza, hypoalbuminémie

Rizikové faktory pro vznik poškození jater Množství a typ alkoholického nápoje Způsob pití Kouření BMI Malnutrice Hepatitida C ADH a ALDH genotyp Pohlaví

Laboratorní průkaz abúzu alkoholu GGT AST/ALT poměr MCV CDT Enzymatické systémy a meziprodukty metabolizmu Karbohydrát deficientní transferin Velmi senzitivní a specifický, rychle dostupný test, poločas 12 dní

Možnosti stanovení etanolu Možnost provedení analýzy: Krve Dechu Moči Přítomnost etylglukuronidu (EtG) až pět dní po požití Vlasů Přítomnost FAFEs, PEt a EtG až několik měsíců Slin Barevná reakce enzymu na množství EtOH

Analýza krve Nejpřesnější metody Při odběru ne EtOH k desinfekci Plynová chromatografie „zlatý standard“ Widmarkova metoda Reakce EtOH s dichromanem v H2SO4 Přebytek dichromanu se stanoví jodometrickou titrací Nevýhodou je nespecifičnost kvůli možné přítomnosti jiných redukujících látek Chromatogram-kvalita, kvatntita Použití standardů Provádí se obě metody a pak průměr Aceton, acetaldehyd, benzim... Widmarkova metoda Pro provedení Widmarkovy zkoušky se odebírá asi 5 až 8 ml krve. Při odeběru se k desinfekci nesmí užívat alkoholu ani jiných těkavých látek, neboť by došlo ke zkreslení výsledků. Princip Widmarkovy metody spočívá v oddestilování ethanolu obsaženého v krvi a jeho oxidaci známým nadbytkem dichromanu draselného v kyselině sírové. Přebytek dichromanu se stanoví jodometrickou titrací. Metoda není specifická, neboť v krvi mohou být obsaženy i jiné látky, které dichroman oxiduje.

Gc chromatogram Analýza vlasů chronických alkoholiku Analýza je pozitivní, pokud našli 0,21 g/kg http://dx.doi.org/10.1016/S0379-0738(99)00164-4

Analýza dechu 1938 Hargerův „drunkometer“ 1953 Borkensteinův „breathalyser“ Detekční trubičky Orientační zjištění požití s mezí detekce 0,8 g/kg Vydechnutí vzduchu i z dolních cest dýchacích Redukce dichromanu na zelený oxid chromitý Analyzátory s polovodičovými senzory Analyzátory s IČ senzory Elekrochemické senzory 1847 důkat EtOH v dechu Harger analýza na mokré cestě Přechod EtOH k krve do vydech.vzduchu

Děkuji za pozornost http://alkohol.klobuckamafie.cz/images/ach-ty-deti.jpg

Použité zdroje S. Zakhari, How is alcohol metabolised by the body?, Alcohol Research & Health 29 (4), 2006 P. Hůlek, I. Hrubá, Poškození jater alkoholem, ČLS JEP, 2002 (http://www.cls.cz/dp) http://alkohol.klobuckamafie.cz/images/ach- ty-deti.jpg http://alkoholismus.wz.cz/diagnostika_naduziv ani_alkoholu.htm http://www.at- konference.cz/data/document/20100525/02_zi ma_metabolismus_AT2010_1.pdf?id=417 Koolman et al., Barevný atlas biochemie, GRADA, 2012, str. 326