Metabolisierung von Alkoholen (Ethanol, Methanol)

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1 Metabolisierung von Alkoholen (Ethanol, Methanol)
˜ › › › › › › › › › › › Metabolisierung von Alkoholen (Ethanol, Methanol) hauptsächlich aus: Stryer: Biochemie

2 Allgemeines Ethanol Methanol ˜ ˜ › › › › › › › › › ›
Ethanol und Methanol können sich schnell im Körper verteilen: hydrophil  löslich im Blut lipophil  Überwinden von Zellmembranen, Blut-Hirn-Schranke Methanol amphiphil: hydrophob hydrophil

3 Konzentration Konzentration im Blut nach Widmark:
˜ ˜ ˜ › › › › › › › › › Konzentration Konzentration im Blut nach Widmark: 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 ‰ c = A m · r 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 ‰ c: Konzentration im Blut A: Alkoholmasse (ρ = 0,79 g/cm³) m: Körpermasse r: Verteilungsfaktor: Männer: 0,7 Frauen: 0,6 Kleinkinder: 0,8 Abbaurate: ca. 0,1 g / (kg KG · h) 0,5 l Bier nach knapp 3 h abgebaut Erhebliche interindividuelle Unterschiede (In Realität zeitlich gestreckt)

4 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

5 Abbau Zwei Wege des Abbaus: ① Alkoholdehydrogenase (ADH) ② MEOS
˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › › › › › › Abbau Zwei Wege des Abbaus: ① Alkoholdehydrogenase (ADH) ② MEOS

6 Alkoholdehydrogenase (ADH)
˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › › › › › Alkoholdehydrogenase (ADH) ECR ICR Ethanol Mitochondrium NAD+ ADH NADH + H+ NAD+ NADH + H+ H2O Acetat Aldehyd- Dehydrogenase Acetaldehyd

7 ADH NADH  ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › › › › Beginn der Gluconeogenese: NAD+
NADH + H+ Lactat Pyruvat Hemmung der Gluconeogenese  Hypoglykämie Lactat   Lactatazidose Hemmung des Citratzyklus  aus: Löffler

8 MEOS = ethanolinduzierbares mikrosomales ethanoloxidierendes System
˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › › › MEOS = ethanolinduzierbares mikrosomales ethanoloxidierendes System (Cytochrom P450 –abhängig) Acetaldehyd Acetat MEOS MEOS Ethanol NADPH NADP+ ½ O2 reaktive Sauerstoffspezies NADPH   Antioxidans Glutathion kann nicht regeniert werden  oxidativer Stress  O2-Verbrauch ohne ATP-Gewinn  Hypoxie

9 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 Acetyl-CoA Acetaldehyd ist hochreaktiv und bindet kovalent an andere Proteine und stört damit deren Funktion, dies kann bis zum Zelltod führen Acetaldehyd stört Proteine usw. Außerdem können so antigene Determinantien entstehen  Immunreaktion  Umwandlung von Sternzellen in myofibroblastenartige Zellen  Fibrosierung + AMP + PPi

10 Phasen der Leberschädigung
˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › › 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)

11 Störung des Vitaminstoffwechsels
˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ › 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…

12 Methanol ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ Gleicher Umbau wie bei Ethanol
Aldehyd- Dehydrogenase Methanol ADH Formaldehyd Ameisensäure 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