METABOLISMO DELL’ETANOLO CH 3 -CH 2 OH

1. METABOLISMO DELL’ETANOLO CH3-CH2OH Viene assunto attraverso le bevande alcoliche ottenute dalla fermentazione ( facoltativa) di zuccheri da parte di lieviti. In presenza di ossigeno: lievito si riproduce consumato l’ossigeno: si ha la fermentazione glucosio  piruvato  acetaldeide attiva + CO2 (bollicine dello spumante) acetaldeide attiva + alcol deidrogenasi + NADH + H+ etanolo + NAD+ Vino, brandy, cognac, grappa (uva) Birra (orzo) Rhum (canna da zucchero) Whisky (orzo e avena) Vodka (frumento, segale , patate) Calvados (mele) Gin (frutta, cereali, bacche di ginepro)

2. L’etanolo non è un componente necessario della dieta ma è un componente importante nella vita quotidiana nei paesi occidentali • Può essere un • NUTRIENTE • AGENTE TOSSICO -tossicità acuta e tossicità cronica • DROGA PSICOATTIVA - induce dipendenza • a seconda di diverse circostanze quali • dose • frequenza di assunzione • ingestione con altri nutrienti • differenze individuali: • genetiche • assunzione di farmaci • sociali

3. importante fonte energetica 1 grammo = 7,1 kcal (29,7 kJ) In genere rappresenta 1 -3% dell’introito calorico giornaliero (forti bevitori anche 50%) Per la potenziale tossicità e per l’ incapacità di accumulo, l’organismo lo elimina il più rapidamente possibile; l’etanolo ha priorità metabolica rispetto agli altri nutrienti. differente genotipo porta a differente metabolismo. minore velocità di eliminazione porta a maggior danno diretto ed indiretto

4. ASSORBIMENTO Rapidamente assorbito da stomaco ed intestino (a digiuno assorbito 80-90%) Picco alcolemico 30- 45 minuti a digiuno 60-90 minuti in concomitanza del pasto Diffonde immediatamente in tutti i tessuti e fluidi corporei in quantità proporzionale al contenuto in acqua

5. UNITÀ ALCOLICA = 12 grammi di alcol % vol = ml di alcol / 100 ml di bevanda grammi di alcol = % vol per 0, 8 (peso specifico dell’alcol) BEVANDA ALCOLICA Grado alcolico (% vol) Misura standard (ml) Quantità di alcol (g) Apporto calorico (kcal) Vino 12 125 12 84 Birra 4,5 330 12 100 Birra doppio malto 8 200 12 170 Porto, aperitivi 20 75 12 115 Brandy,cognac, grappa whisky, vodka, rhum 40 40 13 94

6. valori indicativi di alcolemia (mg/ml) in funzione della quantità di alcol ingerito (UA) e del tempo trascorso dall’ingestione in condizioni di digiuno (col pasto: + 1 UA per la stessa alcolemia) DONNE UOMINI ORE DALL’ASSUNZIONE ORE DALL’ASSUNZIONE Dal 2002 il Codice della strada fissa il limite massimo del tasso alcolico in 0,5 mg/ml (multa, sospensione della patente, arresto)

7. CH2OH H-C=O I I CH3 CH3 NAD+ NADH + H+ C=O~SCoA I - alcol deidrogenasi citosolica - (MEOS microsomiale) CH3 NAD+ NADH + H+ aldeide deidrogenasi (matrice mitocondriale) HO-C=O I CH3 acetil CoA sintasi 10% eliminato con respiro, sudore, urine 90 % Metabolizzato nel fegato in piccola parte nella mucosa gastrica: M>F, cala con l’età, compete con farmaci (aspirina)

8. Sintesi dell’acetaldeide - due diverse vie metaboliche in base al consumo 1. Consumo moderato ALCOL DEIDROGENASI (enzima costitutivo) Enzima citosolico Zn2+ dipendente; Km = 1mM Può ossidare anche il metanolo CH3CH2OH + NAD+ CH3CHO + NADH + H+ ALDEIDE DEIDROGENASI. ENZIMA LIMITANTE. Bassi livelli in donne ed asiatici: si accumula acetaldeide, anche in presenza di bassa assunzione - conseguenti vari disturbi (nausea, mal di testa, vampate, aumento battito cardiaco.) assunzione di alcol dà sensazione di calore: Vasodilatazione dei vasi periferici per rilascio catecolammine, rapida dissipazione di calore, diminuzione della temperatura interna, rischio di assideramento alle basse temperature

9. CH3CHO + NADP + +H2O CH3CH2OH + NADPH + H++O2 cit P450 2. Consumo elevato SISTEMA MICROSOMIALE CHE OSSIDA L’ETANOLO (MEOS microsomal ethanol oxidizing system) sistema inducibile Meccanismo generale del metabolismo degli xenobiotici idrossilazione mediante MONOOSSIGENASI R-H + NADPH + H++O2  R-OH + NADP + +H2O 2. Coniugazione con composti polari (es. glucuronato) 3. Eliminazione Circa il 50% dei farmaci metabolizzato da questa via - competizione alcol - farmaco (droga) ETILISTA aumenta il sistema cit P45 - più rapido metabolismo farmaci

10. MODIFICAZIONI METABOLICHE • massiccia riduzione del NAD+ a NADH e calo dell’attivita degli enzimi NAD+ dipendenti • NAD+ /NADH citosolico ~ 1000 • NAD+ /NADH citosolico ~ 250-300 in presenza di etanolo • aumenta il rapporto lattato/piruvato, diminuisce il piruvato e quindi • calo della gluconeogenesi ed ipoglicemia • - calo dell’ossalcetato e quindi del ciclo di Krebs • - eccesso di acetil ~ CoA e calo ossidazione ed aumentata lipogenesi  • iperlipidemia e steatosi epatica • - lattato compete con urato per escrezione renale e quindi iperuricemia dovuta anche ad aumentato catabolismo dell’ATP assunzione di alcol dopo esercizio intenso aumenta rischio di ipoglicemia

11. EFFETTI TOSSICI DA ABUSO • ALTERAZIONI METABOLICHE ACUTE E CRONICHE • Intossicazione cronica • Insulino-resistenza • Inibizione glicogenolisi + Inibizione gluconeogenesi -> Ipoglicemia a digiuno • AZIONE DIRETTA DELL’ACETALDEIDE: • - alterazione fluidità di membrana • tossicità da acetaldeide (addotti con proteine, produzione di radicali, perossidazione lipidica • Conseguenze • Danno cellule intestinali (gastrite alcolica, malassorbimento per danno diretto o indiretto per alterati enzimi) • Danno epatico - alterato metabolismo vitaminico e carenza vitaminica diffusa ( in particolare folato per diminuito assorbimento).