ALKOHOL A JÁTRA. Metabolismus etylalkoholu. Petr Schneiderka ÚLD LF OU a FN Ostrava 1

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "ALKOHOL A JÁTRA. Metabolismus etylalkoholu. Petr Schneiderka ÚLD LF OU a FN Ostrava 1"

Ladislava Žáková
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 ALKOHOL A JÁTRA Metabolismus etylalkoholu Petr Schneiderka ÚLD LF OU a FN Ostrava 1

2 Glukóza glykolýza anaerobně 2 Pyruvát anaerobně 2 Etanol + 2 CO 2 Alkoholové kvašení aerobně 2 Acetyl-CoA 2 Laktát Mléčné kvašení citrátový cyklus 4 CO H 2 O 2

3 ALKOHOLOVÉ KVAŠENÍ Sacharidy (Saccharomyces vini, S. oviformis,...) pyruvát pyruvát pyruvátdekarboxyláza + TDP acetaldehyd + CO 2 acetaldehyd + NADH+H + alkoholdehydrogenáza 4 Zn 2+ etanol + NAD + 3

4 OXIDAČNÍ ODBOURÁVÁNÍ ETANOLU v organismu 1. Alkoholdehydrogenázová cesta 2. Mikrozomální systém oxidace 3. Katalázová cesta 4

5 1. ALKOHOLDEHYDROGENÁZOVÁ CESTA Alkoholdehydrogenáza Metaloenzym (Zn, Fe), dimer, mnohočet. mol. formy, AD I: játra, plíce, ledviny, GIT (žaludek až 20 % metabolismu EtOH, jejunum, ileum), AD II: játra, GIT... (celkem 5 tříd AD) Aldehyddehydrogenáza Dimery až oligomery, 9 isoenzymů ALD 1: jaterní cytosol, ALD 2: jaterní mitochondrie (deficit alk.intolerance), ALD 3: fibroblasty (deficit Sjögrenův sy) 5

6 1. ALKOHOLDEHYDROGENÁZOVÁ CESTA Fyziologický úkol: Metabolismus etanolu ze střevních bakterií (AD v tlustém střevě) a metab. endogenních sterolů CH 3 -CH 2 -OH + NAD + alkoholdehydrogenáza CH 3 -CHO + NADH+H + CH 3 -CHO + NAD + + H 2 O aldehyddehydrogenáza CH 3 -COOH + NADH+H + kumulace, transport do jater acetyl-coa mastné kyseliny poměr red:ox, laktacidémie 6

7 2. MIKROZOMÁLNÍ SYSTÉM MEOS (mikrozomální alkoholoxidáza) Systém cytochromu P450 (CYP 2E1), endoplazmatické retikulum buněk jater, plic, ledvin, mozku, kůže. Koenzym = NADP + 2 CH 3 -CH 2 -OH + ½ O 2 + NADP + MEOS 2 CH 3 -CHO + H 2 O + NADPH + H + Fyziologická role: oxidační detoxikace xenobiotik, indukce mnoha substráty (také etanolem) Význam vzrůstá při chronickém alkoholismu! 7

8 3. KATALÁZA Heminový enzym, porfyrinový komplex s Fe 3+, peroxizomy. Nejpomalejší oxidace etanolu: CH 3 -CH 2 -OH + H 2 O 2 kataláza CH 3 -CHO + 2H 2 O 8

9 Rychlost oxidace alkoholu v hepatocytech je limitována nabídkou NAD +, a proto ji metabolické zdroje NAD + urychlují: fruktóza ketohexokináza fruktóza-1-p dihydroxyaceton-3-p (= glyceron-3-p) glyceraldehyd (= glyceral) aldehydreduktáza glycerol NADH + H + NAD + 9

10 Způsoby eliminace alkoholu z organismu (u příležitostných pijáků, jednorázové podání, bez vlivu jídla) Maximum koncentrace v krvi za 1 až 1½ h po vypití Rychleji nápoje s CO 2 a teplé, Pomaleji sladké a chladné Snadná difuze do všech tělních tekutin a tkání (CNS!), méně do tuku, klidového svalu a tvrdých tkání Distribuční prostor EtOH MUŽI 70 % těles. hmotnosti (90 kg 63 litry) ŽENY 60 % (60 kg 36 litrů) Metabolismus z 90 až 98 % oxidačními procesy, zbytek vyloučen dechem a močí, stopy slinami, žal. šťávou, žlučí, stolicí a potem 10

11 Rychlost eliminace alkoholu z organismu (u příležitostných pijáků, jednorázové podání, bez vlivu jídla, hustota 0,79 kg.l -1 ) MUŽI 100 mg.kg -1.h -1 ŽENY 80 mg.kg -1.h -1 Příklad: vypití 100 ml 38% destilátu g etylalkoholu MUŽ hmotnost...distrib.prostor koncentrace doba vylučování 70 kg...49 l 0,61 g.l -1 4,3 h 80 kg...56 l 0,54 g.l -1 3,75 h 90 kg...63 l 0,48 g.l -1 3,3 h 100kg...70 l 0,43 g.l -1 3 h ŽENA 50 kg...30 l 1,0 g.l -1 7,5 h 60 kg...36 l 0,83 g.l -1 6,25 h 70 kg...42 l 0,71 g.l -1 5,36 h 80 kg...48 l 0,63 g.l -1 4,49 h 11

ODBOURÁVÁNÍ ETYLAKOHOLU (čas v hodinách) = 47,4 g...0,85 g.l -1.

12 ODBOURÁVÁNÍ ETYLAKOHOLU (čas v hodinách) = 47,4 g...0,85 g.l h = 47,4 g...1,32 g.l ,9 h Chyba: byl zohledněn pouze distribuční prostor 56 litrů pro 80kg muže nebyl zohledněn distribuční prostor 36 litrů pro 60kg ženu 12

13 HLAVNÍ PATOBIOCHEMICKÉ EFEKTY ETANOLU Energetický metabolismus aj. Alkoholdehydrogenázová cesta Cesta MEOS NADH + H + acetaldehyd pokles glukoneogeneze zvýšení syntézy MK zvýšení ketolátek zvýšení laktátu alterace a modifikace proteinů volné radikály pokles oxidace MK zvýšená syntéza kolagenu zánětlivá imunitní reakce lipoperoxidace malnutrice, hypovitaminózy hypoglykémie steatóza, hepatomegalie acidóza, hyperurikémie fibróza poškození struktury a funkce membrán 13

14 HLAVNÍ PATOBIOCHEMICKÉ EFEKTY ETANOLU Energetický metabolismus aj. Alkoholdehydrogenázová cesta Cesta MEOS NADH + H + acetaldehyd pokles glukoneogeneze zvýšení syntézy MK zvýšení ketolátek zvýšení laktátu alterace a modifikace proteinů volné radikály pokles oxidace MK zvýšená syntéza kolagenu zánětlivá imunitní reakce lipoperoxidace malnutrice, hypovitaminózy hypoglykémie steatóza, hepatomegalie acidóza, hyperurikémie fibróza poškození struktury a funkce membrán 14

15 METABOLICKÉ ÚČINKY ETYLALKOHOLU (1) Zvýšení NADH+H + (vyšší poměr NADH/NAD + ) inhibice citrátového cyklu zvýšená tvorba laktátu laktátová acidémie úbytek pyruvátu snížení glukoneogeneze hypoglykémie (při současném příjmu sacharidů inhibicí glykolýzy hyperglyjkémie) snížené vylučování močové kys. v ledvinách hyperurikémie snížená beta-oxidace mastných kyselin 15

16 HLAVNÍ PATOBIOCHEMICKÉ EFEKTY ETANOLU Energetický metabolismus aj. Alkoholdehydrogenázová cesta Cesta MEOS NADH + H + acetaldehyd pokles glukoneogeneze zvýšení syntézy MK zvýšení ketolátek zvýšení laktátu alterace a modifikace proteinů volné radikály pokles oxidace MK zvýšená syntéza kolagenu zánětlivá imunitní reakce lipoperoxidace malnutrice, hypovitaminózy hypoglykémie steatóza, hepatomegalie acidóza, hyperurikémie fibróza poškození struktury a funkce membrán 16

17 METABOLICKÉ ÚČINKY ETYLALKOHOLU (2) Acetaldehyd acetát acetát-coa-ligáza acetylcoa zvýšená tvorba mast.kyselin zvýšená tvorba triacylglycerolů (TG) a cholesterolu zpomalené zabudování TG do lipoproteinů hromadění v hepatocytu steatóza vazba acetaldehydu na buněčné struktury, bílkoviny séra, NK, fosfolipidy... modif. antigenních vlastností (autoprotilátky!) 17

18 Acetaldehyd METABOLICKÉ ÚČINKY ETYLALKOHOLU (3) vyplavení katecholaminů celková odezva organismu (bolest hlavy, zvracení, dyspnoe, zarudnutí kůže, tachykardie,...) + kondenzace s katecholaminy přímá reakce s glutathionem vznik volných radikálů lipoperoxidace stimulace tvorby kolagenu interference s metabolismem retinolu (hypovitaminóza A) 18

19 METABOLICKÉ ÚČINKY ETYLALKOHOLU (4) Etanol energetická hodnota 29,4 kj.g -1 (!!) přímé působení na buněčné membrány - poškození membránových funkcí (CNS!) vznik etylesterů mastných kyselin FAEE - rozpojení oxidační fosforylace, snížení proteosyntézy, pokles rychlosti dělení buněk IgA hypergamaglobulinemie (nadprodukce B-lymfocyty) 19

20 DLOUHODOBÉ DŮSLEDKY ABÚZU ALKOHOLU Alkoholová hepatitida Steatóza jater důsledek zvýšené syntézy lipidů a snížení exportu VLDL Jaterní fibróza zvýšená syntéza kolagenu a jeho ukládání, reverzibilní stav Jaterní cirhóza výrazné omezení až ztráta jaterních funkcí, irreverzibilní stav 20

21 UKAZATELE AKUTNÍ INTOXIKACE Osmolalita: 1 promile 22 mmol.kg -1, nespecifický ukazatel (též metanol, isopropanol, etylenglykol, aceton...) ph a krevní plyny: laktátová acidóza, nespecifický ukazatel (dtto) Stanovení laktátu Glykémie ( hypoglykémie) Detekce etylalkoholu (= orientační důkaz) Stanovení etylalkoholu - enzymová metoda (alkoholdehydrogenázová) - GC s plamenovým ionizačním detektorem 21

22 UKAZATELE CHRONICKÉHO POŠKOZENÍ JATER Testy integrity membrán hepatocytu aminotransferázy AST a ALT, poměr AST:ALT glutathion-s-transferáza GST (glutamátdehydrogenáza GMD) (laktátdehydrogenáza LD) Vyšetření metabolických funkcí jater albumin a reaktanty akutní fáze z frakce alfa- a beta-glob. triacylglyceroly, cholesterol pseudocholinesteráza CHS amoniak Poruchy v tvorbě a vylučování žluči bilirubin, žlučové kyseliny, alkalická fosfatáza ALP, gama-glutamyltransferáza GGT, 5 -nukleotidáza, Ostatní: kolagen, jeho prekurzory a metabolity IgA, autoprotilátky (anti LSP, anti-lma, anti-dna...) antioxidační stav (MDA, SOD, GPx, GSSH...) 22

24 Taylor & Francis London, N.Y

25 I. vyd. 2010, CD 2014, 2. vyd Schneiderka: Alkohol a játra 2017

26 26

Podobné dokumenty

Glykolýza Glukoneogeneze Regulace. Alice Skoumalová

Glykolýza Glukoneogeneze Regulace Alice Skoumalová Metabolismus glukózy - přehled: 1. Glykolýza Glukóza: Univerzální palivo pro buňky Zdroje: potrava (hlavní cukr v dietě) zásoby glykogenu krev (homeostáza