Metabolismo do Etanol

Descrição Geral

Características químicas

• O etanol é um álcool de 2 carbonos.
• É solúvel em ambientes aquosos e lipídicos devido ao seu pequeno tamanho (cadeia curta de carbono) e ao seu grupo hidroxil (-OH)
• Fórmula molecular: CH₃CH₂OH
• É um líquido incolor, volátil e com um ligeiro odor

Produção e absorção

• O etanol é produzido pelo trato gastrointestinal (GI) em quantidades mínimas através da fermentação do conteúdo intestinal (cerca de 3 g de etanol/dia).
• O álcool também é minimamente produzido por várias vias metabólicas, incluindo:
  • Síntese de ácidos gordos
  • Metabolismo glicerolipídico
  • Vias de biossíntese do ácido biliar
• Também entra no corpo através do consumo de álcool:
  1. O álcool é consumido → entra no estômago e no intestino delgado → é absorvido na corrente sanguínea (devido à solubilidade em água)
  2. Espalha-se em espaços intracelulares e extracelulares, incluindo tecido adiposo
     • As mulheres normalmente terão um nível de álcool no sangue mais MAIS Androgen Insensitivity Syndrome elevado (dada uma quantidade fixa de etanol) do que os homens devido a uma maior percentagem de gordura corporal
  3. Através do sistema de portal → chega ao fígado, responsável pela maior parte do seu metabolismo

Metabolismo do Etanol

O local primário do catabolismo do álcool é o fígado.

1. Etanol → acetaldeído
   • Ocorre no citoplasma
   • Enzima hepática: álcool desidrogenase (ADH)
     • Responsável pela maior parte da decomposição do etanol em acetaldeído
     • Encontrada no citosol
     • Requer nicotinamida adenina dinucleótido ( NAD NAD+ A coenzyme composed of ribosylnicotinamide 5′-diphosphate coupled to adenosine 5′-phosphate by pyrophosphate linkage. It is found widely in nature and is involved in numerous enzymatic reactions in which it serves as an electron carrier by being alternately oxidized (NAD+) and reduced (NADH). Pentose Phosphate Pathway+)
   • Citocromo hepático: enzima P450 CYP2E1 CYP2E1 An ethanol-inducible cytochrome p450 enzyme that metabolizes several precarcinogens, drugs, and solvents to reactive metabolites. Substrates include ethanol; inhalation anesthetics; benzene; acetaminophen and other low molecular weight compounds. Cyp2e1 has been used as an enzyme marker in the study of alcohol abuse. Ethanol Metabolism (também conhecida como sistema microssomal oxidante de etanol (MEOS pela sigla em inglês))
     • Induzido durante o consumo crónico de álcool
     • Encontrado em microssomas
     • Requer nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato ( NADPH NADPH Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate. A coenzyme composed of ribosylnicotinamide 5′-phosphate (nmn) coupled by pyrophosphate linkage to the 5′-phosphate adenosine 2. Pentose Phosphate Pathway)
     • Liberta espécies reativas de oxigénio → danos alcoólicos ao fígado
   • Éster etílico de ácidos gordos (FAEE pela sigla em inglês) sintetase
     • Catalisa a reação reversível de acil éster etílico gordo de cadeia longa e H₂O ↔ ácidos gordos de cadeia longa e etanol
     • Encontrado no fígado e no pâncreas
2. Acetaldeído → acetato: catalisado pela enzima acetaldeído desidrogenase (ALDH)
   • A ALDH é encontrada principalmente nas mitocôndrias hepáticas, e (numa extensão menor) no citosol.
   • Requer NAD NAD+ A coenzyme composed of ribosylnicotinamide 5′-diphosphate coupled to adenosine 5′-phosphate by pyrophosphate linkage. It is found widely in nature and is involved in numerous enzymatic reactions in which it serves as an electron carrier by being alternately oxidized (NAD+) and reduced (NADH). Pentose Phosphate Pathway+
3. Acetato → acetil-CoA: catalisado pela acetil-CoA sintetase (ACS)dependente de ATP
   • A ACS é encontrada em mitocôndrias e no citosol.
   • Requer coenzima A e ATP
4. Acetil-CoA → várias vias metabólicas:
   • Ciclo do ácido cítrico
   • Síntese de ácidos gordos
   • Síntese de corpos cetónicos ou cetogénese
   • Via do mevalonato
   • Síntese de acetilcolina
   • Síntese de melatonina

Fármacos que afetam o metabolismo do etanol

Muitos medicamentos comuns podem inibir as enzimas envolvidas no metabolismo do etanol, levando a uma acumulação de produtos tóxicos (por exemplo, o acetaldeído):

Consumo Excessivo de Etanol

O consumo excessivo de etanol, como no transtorno do uso do álcool, leva à saturação da via metabólica do etanol e consequente acumulação de metabolitos tóxicos, bem como à alteração de outras vias metabólicas.

• Os níveis de acetaldeído excedem a capacidade da acetaldeído desidrogenase → acumulação de acetaldeído (tóxico) → sintomas de ressaca
  • Rubor Rubor Inflammation relacionado com o álcool
  • Cefaleias
  • Náuseas e/ou vómitos
  • Aumento do ritmo cardíaco
• Aumento do rácio NADH/ NAD NAD+ A coenzyme composed of ribosylnicotinamide 5′-diphosphate coupled to adenosine 5′-phosphate by pyrophosphate linkage. It is found widely in nature and is involved in numerous enzymatic reactions in which it serves as an electron carrier by being alternately oxidized (NAD+) and reduced (NADH). Pentose Phosphate Pathway⁺ → excesso de NADH
  • Inibe o ciclo do ácido cítrico + aumento da conversão de acetato em acetil-CoA → aumento de acetil-CoA → estimula a síntese de ácidos gordos + inibe a beta oxidação → doença hepática gordurosa
  • Desvia o piruvato da glicólise para lactato + inibe a gluconeogénese → hipoglicemia grave
  • Acidose metabólica:
    • Aumento da conversão de piruvato em lactato → acidose lática
    • Aumento de acetil-CoA → aumento da cetogénese → cetoacidose

Relevância Clínica

As seguintes patologias estão associadas com o consumo excessivo de etanol:

• Abuso de álcool: um nível de consumo de álcool que excede o padrão sociocultural. Marcado pela dependência mental e física associada a um desejo irresistível pela substância e tolerância à droga que leva ao aumento da dose e dos sintomas de abstinência.
• Doença hepática alcoólica: uma gama de condições hepáticas progressivas causadas pelo consumo crónico e excessivo de álcool. Tipicamente envolve inflamação e alargamento do fígado e termina em cirrose. Os sintomas incluem icterícia (amarelamento da pele), hemorragias intestinais, fraqueza, ascite (inchaço abdominal), e perda de peso.
• Doença hepática gordurosa: acumulação de triglicerídeos e de outras gorduras em hepatócitos, o que leva a alterações gordurosas microvesiculares e macrovesiculares observadas na biópsia hepática. As etiologias incluem doença hepática alcoólica, alimentação e alterações induzidas por drogas.
• Cirrose: uma condição tardia causada por lesão crónica no fígado, caracterizada por necrose parenquimatosa hepática, fibrose dos tecidos hepáticos e uma resposta inflamatória à causa subjacente, como o alcoolismo crónico. Os sintomas incluem comichão na pele, icterícia, ascite e cancro.
• Hipoglicemia: um nível anormalmente baixo de glicose no sangue (< 70–110 mg/dL). Os sintomas incluem suor, tremores, tonturas, incapacidade de concentração e náuseas. Hipoglicemia grave pode levar a confusão, convulsões, coma Coma Coma is defined as a deep state of unarousable unresponsiveness, characterized by a score of 3 points on the GCS. A comatose state can be caused by a multitude of conditions, making the precise epidemiology and prognosis of coma difficult to determine. Coma e morte.
• Acidose metabólica ou cetoacidose alcoólica: redução da concentração de iões bicarbonato (HCO₃-) que resulta num pH sanguíneo < 7,35. Pode ocorrer devido ao excesso de iões de hidrogénio ou à perda de bicarbonato. Isto leva a respiração anormal, hálito com “aroma frutado”, dor abdominal, vómitos e, possivelmente, a morte.