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Metabolismo del Etanol

El etanol es un compuesto químico que se produce en pequeñas cantidades en el intestino delgado y también se ingiere a partir de bebidas alcohólicas. La digestión del etanol implica una vía catabólica compleja que tiene lugar principalmente en el hígado. El etanol se convierte en acetaldehído, luego en acetato y finalmente en acetil-CoA, que se convierte en un sustrato para el ciclo del ácido cítrico y finalmente producir energía. El consumo excesivo de etanol puede tener consecuencias metabólicas patológicas, como alcoholismo, enfermedad hepática y cáncer.

Última actualización: Abr 19, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

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.
Estructura del etanol

Estructura de la molécula de etanol

Imagen por Lecturio.

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. Etanolacetaldehído
    • 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
Diagrama esquemático de los pasos del metabolismo del etanol.

Diagrama esquemático de los pasos del metabolismo del etanol.

Imagen por Lecturio.

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):

Medicamento Enzima inhibida Efectos
Fomepizol Alcohol deshidrogenasa (ADH)
  • Previene la formación de acetaldehído
  • Se utiliza como tratamiento para el envenenamiento por metanol o etilenglicol
Disulfiram Acetaldehído deshidrogenasa (ALDH) Causa acumulación de acetaldehído → síntomas de resaca
    • Náuseas
    • Vómitos
    • Enrojecimiento
    • Mareo
    • Cefalea
    • Malestar abdominal
  • Se utiliza como tratamiento para el trastorno por consumo de alcohol
  • Carbimida de calcio
  • Cianamida de hidrógeno
  • Cefalosporinas
  • Cloranfenicol
  • Ketoconazol
  • Metronidazol
  • Nitratos
  • Nitroimidazoles
  • Sulfonamida
  • Provocan un “efecto disulfiram”
  • Se utilizan como tratamiento para diversas enfermedades (no para el trastorno por consumo de alcohol)
  • No se recomienda su uso concomitante de alcohol y estos medicamentos.

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
Consumo excesivo de etanol

Consumo excesivo de etanol

Imagen por Lecturio.

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.

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