Metabolismo del Etanol

Descripción General

Características químicas

• El etanol es un alcohol de 2 carbonos.
• Soluble en ambientes acuosos y lipídicos debido a su pequeño tamaño (cadena carbonada corta) y grupo hidroxilo (-OH)
• Fórmula molecular: CH₃ CH₂OH
• Líquido incoloro, volátil con un ligero olor.

Producción y absorción

• El etanol es producido por el tracto gastrointestinal en cantidades mínimas a través de la fermentación del contenido intestinal (aproximadamente 3 g de etanol/día).
• El alcohol también se produce mínimamente por varias vías metabólicas, que incluyen:
  • Síntesis de ácidos grasos
  • Metabolismo de los glicerolípidos
  • Vías de biosíntesis de los ácidos biliares
• También ingresa al cuerpo a través del consumo de alcohol:
  1. El alcohol se consume → ingresa al estómago y al intestino delgado → se absorbe en el torrente sanguíneo (debido a la solubilidad en agua)
  2. Se propaga a los espacios intracelulares y extracelulares, incluido el tejido adiposo.
     • Las mujeres suelen tener un nivel de alcohol en la sangre más alto que los hombres debido a un mayor porcentaje de grasa corporal.
  3. A través del sistema portal → llega al hígado, responsable de la mayor parte de su metabolismo

Metabolismo del Etanol

El sitio principal del catabolismo del alcohol es el hígado.

1. Etanol → acetaldehído
   • Ocurre en el citoplasma
   • Enzima hepática: alcohol deshidrogenasa (ADH)
     • Responsable de la mayor parte de la descomposición del etanol en acetaldehído
     • Se encuentra en el citoplasma
     • Requiere NAD+
   • Citocromo hepático: enzima P450 CYP2E1 (también llamado sistema oxidante de etanol microsomal)
     • Inducido durante el consumo crónico de alcohol
     • Se encuentra en los microsomas
     • Requiere de nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH)
     • Libera especies reactivas de oxígeno → daño hepático alcohólico
   • Éster etílico de ácido graso sintasa (FAEE)
     • Cataliza la reacción reversible del éster etílico de ácido graso de cadena larga y H ₂ O ↔ ácidos grasos de cadena larga y etanol
     • Se encuentra en el hígado y el páncreas.
2. Acetaldehído → acetato: catalizado por la enzima acetaldehído deshidrogenasa (ALDH)
   • La ALDH se encuentra principalmente en las mitocondrias hepáticas y en menor cantidad en el citoplasma
   • Requiere NAD+
3. Acetato → acetil-CoA: catalizado por la acetil-CoA sintetasa (ACS) dependiente de ATP
   • ACS se encuentra en las mitocondrias y el citoplasma
   • Requiere coenzima A y ATP
4. Acetil-CoA → varias vías metabólicas:
   • Ciclo del ácido cítrico
   • Síntesis de ácidos grasos
   • Síntesis de cuerpos cetónicos o cetogénesis
   • Vía del mevalonato
   • Síntesis de acetilcolina
   • Síntesis de melatonina

Medicamentos que afectan el metabolismo del etanol.

Muchos medicamentos comunes pueden inhibir las enzimas involucradas en el metabolismo del etanol, lo que lleva a la acumulación de sus productos tóxicos (e.g., acetaldehído):

Consumo Excesivo de Etanol

El consumo excesivo de etanol, como en el trastorno por consumo de alcohol, conduce a la saturación de la vía metabólica del etanol y la consiguiente acumulación de metabolitos tóxicos, así como a la alteración de otras vías metabólicas.

• Los niveles de acetaldehído exceden la capacidad de la alcohol deshidrogenasa → acumulación de acetaldehído (tóxico) → síntomas de resaca
  • Enrojecimiento relacionado con el alcohol
  • Cefaleas
  • Náuseas y/o vómitos
  • Aumento de la frecuencia cardíaca
• Aumento de la relación NADH/NAD ⁺ → exceso de NADH
  • Inhibe el ciclo del ácido cítrico + aumenta la conversión de acetato a acetil-CoA → aumenta la acetil-CoA → estimula la síntesis de ácidos grasos + inhibe la beta oxidación → enfermedad del hígado graso
  • Estimula la glucólisis + inhibe la gluconeogénesis → hipoglucemia grave
  • Acidosis metabólica:
    • Aumento de la conversión de piruvato en lactato → acidosis láctica
    • Aumento de acetil-CoA → aumento de cetogénesis → cetoacidosis

Relevancia Clínica

Las siguientes condiciones clínicas están asociadas con el consumo excesivo de etanol:

• Trastorno por consumo de alcohol: un nivel de consumo de alcohol que excede el estándar sociocultural. Marcado por la adicción mental y física asociada con un deseo irresistible por la sustancia y la tolerancia a la sustancia que conduce a aumentos en la dosis y síntomas de abstinencia durante ese mismo periodo.
• Enfermedad hepática alcohólica: una variedad de afecciones hepáticas progresivas causadas por el consumo crónico y excesivo de alcohol. Por lo general, implica inflamación y agrandamiento del hígado y termina en cirrosis. Los síntomas incluyen ictericia (color amarillo de la piel), sangrado intestinal, debilidad, ascitis (edema abdominal) y pérdida de peso.
• Enfermedad del hígado graso: acumulación de triglicéridos y otros lípidos en los hepatocitos, lo que conduce a cambios lipídicos microvesiculares y macrovesiculares que se observan en la biopsia hepática. Las etiologías incluyen la hepatopatía alcohólica, la dieta y los cambios inducidos por medicamentos.
• Cirrosis: una afección en etapa tardía causada por daño crónico al hígado, caracterizada por necrosis del parénquima hepático, fibrosis del tejido hepático y una respuesta inflamatoria a la etiología subyacente, como el alcoholismo crónico. Los síntomas incluyen prurito en la piel, ictericia, ascitis y cáncer.
• Hipoglucemia: un nivel anormalmente bajo de glucosa en la sangre (< 70–110 mg/dL). Los síntomas incluyen sudoración, temblores, mareos, incapacidad para concentrarse y náuseas. La hipoglucemia grave puede provocar confusión, convulsiones, coma y la muerte.
• Acidosis metabólica o cetoacidosis alcohólica: una reducción en la concentración de iones bicarbonato (HCO ₃ -) que resulta en un pH sanguíneo < 7.35. Puede ocurrir debido a un exceso de iones de hidrógeno o pérdida de bicarbonato. Esto conduce a una respiración anormal, “aliento afrutado”, dolor abdominal, vómitos y, posiblemente, la muerte.