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˜ › › › › › › › › › › ›. Metabolisierung von Alkoholen (Ethanol, Methanol). hauptsächlich aus: Stryer: Biochemie. ˜ ˜ › › › › › › › › › ›. Allgemeines. Ethanol. Ethanol und Methanol können sich schnell im Körper verteilen: hydrophil löslich im Blut
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˜ › › › › › › › › › › › Metabolisierung von Alkoholen (Ethanol, Methanol) hauptsächlich aus: Stryer: Biochemie
˜ ˜ › › › › › › › › › › Allgemeines Ethanol Ethanol und Methanol können sich schnell im Körper verteilen: hydrophil löslich im Blut lipophil Überwinden von Zellmembranen, Blut-Hirn-Schranke Methanol amphiphil: hydrophob hydrophil
A c = m · r c: Konzentration im Blut A: Alkoholmasse (ρ = 0,79 g/cm³) m: Körpermasse r: Verteilungsfaktor: Männer: 0,7 Frauen: 0,6 Kleinkinder: 0,8 ˜ ˜ ˜ › › › › › › › › › Konzentration Beispiel: Frau, KG = 60 kg 0,5 l Bier (5 %Vol) 19,7 g Ethanol c = 19,7 g / (60 kg · 0,6) = 0,54 ‰ Konzentration im Blut nach Widmark: Beispiel: Mann, KG = 80 kg 0,5 l Bier (5 %Vol) 19,7 g Ethanol c = 19,7 g / (80 kg · 0,7) = 0,35 ‰ • Abbaurate: ca. 0,1 g / (kg KG · h) • 0,5 l Bier nach knapp 3 h abgebaut Erhebliche interindividuelle Unterschiede (In Realität zeitlich gestreckt)
˜ ˜ ˜ ˜ › › › › › › › › Resorption Resorption beginnt schon im Mund durch Schleimhaut Hauptsächlich im oberen Magen-Darm-Trakt • Verbesserung der Ethanol-Resorption durch: • Wärme (Glühwein, Grog) • Kohlensäure (Sekt) • Zucker (Likör) • nüchterner Magen • Verlangsamung (nur zeitliche Streckung): • Fette Glühwein
˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › › › › › › Abbau Zwei Wege des Abbaus: ① Alkoholdehydrogenase (ADH) ② MEOS
Ethanol Acetat Acetaldehyd ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › › › › › Alkoholdehydrogenase (ADH) ECR ICR Mitochondrium NAD+ ADH NADH + H+ NAD+ NADH + H+ H2O Aldehyd- Dehydrogenase
˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › › › › ADH NADH Beginn der Gluconeogenese: NAD+ NADH + H+ Lactat Pyruvat • Hemmung der Gluconeogenese Hypoglykämie • Lactat Lactatazidose Hemmung des Citratzyklus aus: Löffler
Ethanol Acetat Acetaldehyd ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › › › MEOS = ethanolinduzierbares mikrosomales ethanoloxidierendes System (Cytochrom P450 –abhängig) MEOS MEOS NADPH NADP+ ½ O2 reaktive Sauerstoffspezies NADPH Antioxidans Glutathion kann nicht regeniert werden oxidativer Stress O2-Verbrauch ohne ATP-Gewinn Hypoxie
Acetyl-CoA ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › › Weitere Auswirkungen • Acetyl-CoA kann nicht weiter im Citratzyklus umgesetzt werden (blockiert durch NADH) • Acetyl-CoA • Ketonkörper weitere Azidose • Abbau von Acetat Acetaldehyd Acetat + CoA-SH + ATP Thiokinase Acetaldehyd ist hochreaktiv und bindet kovalent an andere Proteine und stört damit deren Funktion, dies kann bis zum Zelltod führen Außerdem können so antigene Determinantien entstehen Immunreaktion Umwandlung von Sternzellen in myofibroblastenartige Zellen Fibrosierung + AMP + PPi
˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › Phasen der Leberschädigung ① Fettleber durch vermehrt TAG-Synthese (wegen NADH ) ② Alkoholische Hepatitis: Zellgruppen sterben, Entzündung (ox. Stress) ③ Zirrhose: um tote Zellen entstehen faserige Strukturen und Narbengewebe, eingeschränkte Funktionalität neurotoxisches Ammoniak kann nicht mehr in Harnsäure gewandelt werden, kann zum Tode führen 25% der Alkoholiker entwickeln eine Leberzirrhose 75% aller Fälle mit Leberzirrhose sind Folge von Alkoholismus (andere Ursachen z.B. Virushepatitis)
˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › Störung des Vitaminstoffwechsels Vitamin A (Retinol) wird durch die gleichen Dehydrogenasen wie beim Ethanolabbau zu Retinolsäure umgewandelt. Ethanol Retinolsäure (kompetitive Hemmung) MEOS Inaktivierung von Retinolsäure Retinolsäure ist Signalmolekül für Wachstum- und Entwicklungsprozesse Retinolsäure fetales Alkoholsyndrom, Krebs Mangelernährung Hypovitaminosen Thiaminmangel Pyrovat-Dehydrogenase-Störung neurologische Störungen durch Glucosemangel Vitamin C – Mangel Skorbut…
Methanol Formaldehyd Ameisensäure ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ Methanol Gleicher Umbau wie bei Ethanol Aldehyd- Dehydrogenase ADH Ameisensäure Azidose Latenzzeit von 6 – 30 h • Therapie: • Gabe von Ethanol (kompetitive Hemmung der ADH) 0,7 g / kg KG • bei 80 kg KG 56 g Ethanol (0,5 l Rotwein, 14%) • Gabe von 4-Methylpyrazol (Fomepizol, ADH-Hemmer) 0,1 g / kg KG: gefährlich 1 g / kg KG: lebensbedrohlich