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METABOLISMO DEL ETANOL*

Tiene una densidad de 0.79 gr/cc y tiene un valor energético de 7 Kcal/gr por tanto una cerveza de 330 ml con un contenido de 4% de alcohol posee 13.2 ml de etanol, lo cual corresponde a 10.4 gr de etanol, lo cual genera 73 Kcalorias. El consumo máximo diario de alcohol a partir del cual se da daño hepático es de 60 gr en los hombres y 50 gr en las mujeres (pero puede aumentar o disminuir de acuerdo al peso y estado de salud).

El alcohol  ingerido es absorbido en todo el tubo digestivo, un 20% en el estómago y el 80% restante en el duodeno, incluso se absorbe en la boca debido a su propiedad de ser hidrosoluble y liposoluble; logrando picos máximos de alcoholemia entre los 30 y 90 minutos luego de la ingesta con media a los 60 minutos.

La absorción del alcohol se ve favorecido por:

  • Consumo con el estómago vacío.
  • Consumo de alimentos ricos en carbohidratos o azúcares.
  • Consumo de bebidas gasificadas (porque el ácido carbónico disminuye el pH gástrico).
  • Consumo de alimentos en pequeñas cantidades.
  • Consumo de alimentos calientes (aumentan el peristaltismo).
  • Consumo de bebidas con pequeña graduación (cerveza, vinos).

La absorción se ve disminuida con:

  • Consumo con grandes comidas.
  • Consumo de alimentos ricos en aminoácidos glutamina, asparagina, alanina, fenilalanina, etc.
  • Aumento del pH gástrico.
  • Consumo de bebidas con alta graduación (whisky) porque disminuyen el peristaltismo.
  • Aumento de la diuresis.

Los tejidos que más captan etanol son el cerebro y el músculo y los que menos captan son el tejido óseo y adiposo.

Una vez absorbido tiene 3 sistemas enzimáticos para su catabolismo:

  • Vía citosólica: se da en el citoplasma de las células gástricas y en el hepatocito en donde es convertido en acetaldehído (llamado también etanal) por acción de la enzima Alcohol deshidrogenasa utilizando como coenzima el NAD+ que se reduce a NADH+H; el NAD+ lo que hace es quitarle 2 hidrógenos o sea oxida al etanol, en el carbono que posee el grupo alcohol formando lógicamente un grupo cetónico. Es la principal vía ya que metaboliza el 80% del etanol. La reacción a nivel del citosol de las células gástricas se da en menor importancia en las mujeres.
  • Vía microsomal: está dado por el SOEM hepático (sistema de oxidación del etanol microsómico) que utiliza el sistema enzimático citocromo P450 mediante una enzima monooxigenasa inespecífica del retículo endoplasmático liso hepático (CYP2E1), donde requiere como coenzima NADPH+H+ la cual se oxida a NADP, con consumo de O2 obteniéndose el 1,1 dietanol C2H4(OH)2, el cual sufre una deshidratación con salida de agua y forma el acetaldehído. El  Km (concentración de sustrato necesaria para alcanzar el 50% de la Vmax de la reacción) para el etanol para este sistema es alta y por eso los alcohólicos (sin alteración hepática) metabolizan el doble de rápido el etanol o sea que la enzima es inducible por el consumo de alcohol y al tener niveles altos se logra más rápido la Vmax.
  • Vía peroxisomal: donde en reacción catalizada por la enzima catalasa (en forma de Compuesto I) es oxidado por el peróxido de hidrógeno (H202) con la salida de 2 moléculas de agua y produciendo el acetaldehído.

Luego este acetaldehído obtenido por las tres vías, pasa a la mitocondria donde se oxida por acción de la acetaldehído deshidrogenasa es convertido en acetato (ácido acético) utilizando nuevamente como coenzima el NAD+ que se reduce a NADH+H con el ingreso de una molécula de agua.

El ácido acético o acetato luego  hace parte del  Acetil CoA en el hígado en reacción dada en la matriz mitocondrial que es catalizada por la Acetato CoA ligasa con consumo de ATP,  aunque también puede salir el acetato del hepatocito  a otros tejidos y allí se da la conversión. Este Acetil CoA sintetizado en la mitocondria hepática puede seguir varias vías: dentro de la misma mitocondria hepática puede ser usada en su propio ciclo de Krebs y cuando se deprime el CK (por aumento de los niveles de NADH+H+) se usa para la síntesis de cuerpos cetónicos. También es trasportado al citoplasma de los hepatocitos para la síntesis de ácidos grasos y la síntesis de colesterol.

La alcohol deshidrogenasa tiene una actividad disminuida en la desnutrición proteico-calórica y la deficiencia de Zinc; y la aldehído deshidrogenasa se encuentra disminuida en las hepatopatías. Por su parte la actividad de la enzima microsomal está incrementada en consumo crónico y con el consumo de medicamentos inductores del sistema citocromo como la fenitoina, fenobarbital y Rifampicina.

Solo del 2% al 10% del etanol es eliminado por la respiración, sudor y los riñones; el restante se elimina vía hepática. La concentración de etanol en el aire alveolar es el 0,05% de la alcoholemia sérica y la eliminación renal no sea aumenta considerablemente con la diuresis, luego es inútil intentar desintoxicar por aumento de la diuresis. La transformación de acetaldehído a acetato por el hígado se da a una velocidad de 10cc de etanol /hora. El acetaldehído es el causante de la sintomatología de la “resaca”  y también de la adicción y la dependencia.

Luego de la ingesta existe en la primera hora una drástica reducción del concentración plasmática por la activación de los sistemas metabólicos, luego entre la 1 y 6 horas la disminución de la concentración de la alcoholemia es lineal y luego de la 6 horas es muy lento el metabolismo.

Los síntomas de la “resaca” se dan por la acumulación del acetaldehído y el hecho que una persona se intoxique más rápido o tarde con el consumo de etanol depende de la velocidad con que transforme el acetaldehído en acetato (el cual no da ningún síntoma) y tenemos los conceptos de acetilador rápido y lento.

Medicamentos con efecto disulfiram (Antabus ®) son: los imidazoles, las cefalosporinas tales como cefotetan, la cefamandol y la cefoperazona (pero en términos generales no debe consumirse alcohol con cefalosporina),  la clorpropramida y algunos hipoglucemiantes.

Los medicamentos tipo disulfiram, lo que hace es un bloqueo de la enzima acetaldehído deshidrogenasa, lo que lleva a síntomas muy fuertes como dolor abdominal que se puede confundir con un dolor quirúrgico.

Los efectos del alcohol están dados principalmente por alteraciones metabólicas y del SNC. Las alteraciones metabólicas se deben en su mayoría a trastornos del metabolismo de los carbohidratos (bloqueo de la glicólisis, bloqueo del ciclo de Krebs, de la glucogénesis), hipertigliceridemia, hiperuricemia y acidosis láctica; y el efecto sobre el SNC se debe a un bloqueo neuronal que lleva a depresión de todas sus funciones.

a).- Alteraciones metabólicas causadas por el etanol:

  • Bloqueo de la glicólisis: Por la alta concentración de NADH+H se inhibe la glicolisis por cuanto no se dispone de NAD (el cual fue reducido por el metabolismo del etanol) el cual es una coenzima limitante de esta vía, ya que se requiere como cofactor reductor de la enzima gliceradehido 3 fosfato deshidrogenasa  que cataliza la conversión del gliceraldehido 3 fosfato en 1,3 bifosfoglicerato.
  • Inhibición de la conversión de piruvato proveniente de la glicólisis  en acetil CoA  por inhibición del complejo enzimático de la  piruvato deshidrogenasa, por elevadas concentraciones de NADH+H. Esto debido a que la enzima dihidrolipoil deshidrogenasa (la cual cataliza la oxidación del ácido dihidrolipoico en ácido lipoico (ac. tiótico) requiere como cofactor el FAD (FAD oxidado), el cual se reduce al “quirale” dos hidrogeniones al ácido dihidrolipoico y de esta forma oxidándolo. Para la continuidad de la reacción se requiere que el FAD ahora reducido en forma de FADH2 se oxide nuevamente, lo cual se logra al reducir el NAD que se encuentra en forma oxidada convirtiéndolo en NADH+H+. VER GRAFICO 27 CUADERNO ROJO. Luego este NAD reducido (NADH+H+) va a la cadena trasportadora de electrones para entregar los electrones (H+) para convertirlos en 3ATP en la fosforilación oxidativa. Entonces en el caso del metabolismo del etanol como la vía citosólica produce NADH+H+ utilizando los NAD oxidados, lleva a que la reacción acá descrita necesaria para la conversión del piruvato en acetil CoA se bloquee por falta de NAD.
  • Inhibición del ciclo de Krebs: por elevadas concentraciones de NADH+H causa una inhibición de las enzimas la citrato sintasa, la isocitrato deshidrogenasa y la α-cetoglutarato deshidrogenasa.
  • Inhibición de la neoglucogénesis: la alta concentración de NADH+H reducido hace que las deshidrogenasas actúen desviando la reacción hacia los productos reducidos de tal forma que el oxalacetato se convierte en malato y el piruvato en lactato, lo que disminuye la cantidad de piruvato y oxalacetato para la gluconeogénesis.
  • Hipertigliceridemia (aumento de la síntesis de lípidos). Esto se da por 2 mecanismos, por presencia del sustrato ácido acético que va a hacer parte de la Acetil CoA y como está bloqueado el CAT se debería dar la síntesis de ácidos grasos.
  • Acidosis láctica, porque el piruvato no se condensa en Acetil CoA sino que se desvía a lactato llevando a acidosis láctica.
  • Hiperuricemia: por dos mecanismos el primero debido a que el ácido úrico es menos soluble en pH ácido y por tanto se precipita con mayor facilidad en la acidosis láctica propia de niveles altos de alcoholemia y segundo porque el ácido úrico comparten la misma vía de secreción tubular que el ácido láctico y por tanto entre más ácido láctico haya menos ácido úrico se secreta.

b).- Efecto depresor del etanol sobre el SNC:

La actividad depresora sobre el SNC se bebe a la interacción directa del etanol con los lípidos de la membrana celular neuronal, llevando a su depósito entre ésta lo cual altera la estructura electro-química de la membrana de forma reversible. Estas alteraciones electro-químicas de la membrana altera el funcionamiento de los canales de sodio, potasio y calcio de la membrana neuronal bloqueándolos lo cual lleva a la disminuyendo la excitabilidad neuronal y luego se alteran los receptores de los NTS ocasionando la intensificación del GABA por estímulo de receptores tipo A y al mismo tiempo disminuyendo la acción de los NTS para el glutamato, la Dopamina, la NA y la serotonina, causando estos dos cambios (bloqueo de los canales y cambios de la funcionalidad de receptores de los NTR) el efecto DEPRESOR DEL SNC. La primera manifestación del bloqueo neuronal se da a nivel cortical y este bloqueo se manifiesta con el “freno de los efectos inhibitorios corticales” que se manifiestan en las primeras fases de la  intoxicación etílica con euforia, locuacidad, falsa sensación de aumento de energía y ausencia de cansancio, falso aumento de reflejos (cuando lo que sucede es lo contrario), desinhibición sexual, etcétera; lo cual se describen muchos textos como un “efecto excitatorio inicial”¸ pero que en mi humilde concepto confunde ya que no es un efecto excitatorio sino como se dijo es un efecto inhibitorio cortical o sea un efecto depresor cortical. Luego de la depresión o inhibición cortical se da el bloqueo o inhibición de estructuras subcorticales y tronco-cerebelosas causantes de las manifestaciones clínicas de las siguientes fases de la intoxicación hasta llegar al coma e incluso la muerte por PCR.

Complicaciones del consumo de alcohol.

  • Hepatopatía que lleva hígado graso, cirrosis y neoplasia hepatocelular: El daño a nivel hepático se debe al aumento de la cantidad de NADH+H, la presencia del acetaldehído y la acumulación de ácidos grasos y colesterol en el hepatocito. El acetaldehído causa daño  por la unión con proteínas intracelulares causando complejos que lleva a reacciones inflamatorias y agregados con la tubulina de los microtúbulos causando alteración en el  transporte intracelular principalmente de lipoproteínas, lo cual lleva a trastorno en la exportación de colesterol y TAG a través de la VLDL y debido a que la producción de éstas estas grasas aumentada (por aumento de acetil CoA y NADH+H) lleva a la acumulación de estas en los hepatocitos llevando al hígado graso y con el paso del tiempo a cirrosis ya que se van reemplazando hepatocitos por tejido conectivo.
  • Cardiomiopatías: Trastornos de la conducción y del ritmo (fibrilación auricular).
  • Neuropatía periférica.
  • Alteraciones neurológicas hasta demencia.
  • Alcoholismo crónico.
  • Problemas sociales – laborales y familiares.

INTOXICACIÓN CON ETANOL:


Tiene las siguientes etapas:

1).- Fase prodrómica: Se percibe cambio en el estado mental con alteración de la percepción de los sentidos y disminución de los reflejos.

2).- Fase excitatoria: perdida de la inhibición y el autocontrol con cambio de la personalidad y parálisis progresiva de los procesos mentales complejos.

3).- Fase de Incoordinación: incoordinación motriz (ataxia), temblor y confusión mental.  Como mecanismo de defensa la persona se duerme.

4).- Coma y muerte. La intoxicación con etanol es letal cuando llega a concentraciones de 5 a 8 gr de etanol por Kg de peso en adultos y de 3 gr por Kg de peso en niños.

(VER CAPÍTULO DE TOXICOLOGIA).

INTOXICACION  CON METANOL:


Debido a que el sustrato de la enzima alcohol deshidrogenasa son los alcoholes primarios (etanol y metanol), al ingerirse el metanol  es transformado por la enzima alcohol deshidrogenasa (la misma del etanol) en formaldehido, a nivel del citoplasma del hepatocito, pero también en otros lugares como la retina y las neuronas.  Debido a que el formaldehido es muy tóxico, los síntomas de la intoxicación son parálisis, perdida de la conciencia y ceguera irreversible.

El tratamiento de la intoxicación con metanol se basa en que la alcohol deshidrogenasa tiene afinidad 22 veces mayor por el etanol que por el metanol, entonces se debe administrar etanol vía oral o parenteral, con el fin de copar  la enzima y no produzca más formaldehido. También se puede administrar 4-metilpirazol el cual es un potente inhibidor de la enzima ADH.

(VER CAPÍTULO DE TOXICOLOGIA).