270 likes | 573 Views
Alkohol a jeho účinky na organizmus . Vlastnosti etanolu. C 2 H 5 OH 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.
E N D
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
Upraveno dle http://www.at-konference.cz/data/document/20100525/02_zima_metabolismus_AT2010_1.pdf?id=417
Metabolizmus etanolu • Vstřebávání • Ústní dutina (zanedbatelné) • Žaludek (až 20 %) • Tenké střevo (80 %) • Resorpční doba 30 - 90 min • Exponenciální charakter
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
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
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
aCetaldehyd • Reakce především s • 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
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
Gc chromatogram 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
Děkuji za pozornost http://alkohol.klobuckamafie.cz/images/ach-ty-deti.jpg
Použité zdroje • S. Zakhari, Howisalcoholmetabolised by the body?,AlcoholResearch&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_naduzivani_alkoholu.htm • http://www.at-konference.cz/data/document/20100525/02_zima_metabolismus_AT2010_1.pdf?id=417 • Koolmanetal., Barevný atlas biochemie, GRADA, 2012, str. 326