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Metabolismo del etanol Dra. Andrea María Orantes CICLO I/ 2024 Misión “Formar profesionales con excelencia académica y calidad humana, impartiéndoles una educación integral, que los disponga a aprender y compartir conocimientos de vanguardia, contribuyendo a la evolución de la sociedad, la ciencia,...

Metabolismo del etanol Dra. Andrea María Orantes CICLO I/ 2024 Misión “Formar profesionales con excelencia académica y calidad humana, impartiéndoles una educación integral, que los disponga a aprender y compartir conocimientos de vanguardia, contribuyendo a la evolución de la sociedad, la ciencia, la tecnología y la cultura, a nuevos ámbitos de desarrollo” Visión “La USAM aspira a ser líder en la formación sostenible de los estudiantes como personas de bien, orgullosos de su profesión y casa de estudios, mediante el empleo racional y creativo de recursos y procesos educativos, en beneficio de la sociedad y su desarrollo” VALOR DE MES: HUMILDAD Objetivos de la clase. 1. Analizar las propiedades fisicoquímicas del etanol, relacionándolas con la digestión y absorción de éste. 4. Analizar las principales alteraciones bioquímicas en el alcohólico: 2. Recordar el principal órgano encargado de la oxidación del etanol y explicar los sistemas enzimáticos de oxidación del etanol: a) a) Alcohol deshidrogenasa Lactacidemia b) Hiperuricemia b) MEOS c) c) Catalasa 3. Explicar el daño que el alcohol produce en los diferentes órganos: a) Estómago b) Intestino c) Hipoglucemia Hígado 5. Relacionar el alcoholismo con la mal nutrición y avitaminosis 6. Explicar los efectos del alcohol sobre el metabolismo de carbohidratos. 7. Recordar la relación entre el abuso del alcohol y la alteración d) Páncreas del metabolismo de los lípidos. e) 8. Explicar la génesis de la cirrosis. Cerebro Etanol Es un líquido claro, incoloro e inflamable, de olor característico. Es un alcohol de dos carbonos más un grupo hidroxilo. Es una molécula pequeña hidrosoluble y liposoluble, por lo tanto, se absorbe con facilidad en el intestino. Punto de ebullición: 78. 32 °C Masa molecular: 46.07 g/mol Es polar. Metabolismo y absorción. Un pequeño porcentaje del etanol ingerido ( 0 – 5%) ingresa a las células de la mucosa de tracto gastrointestinal superior. El resto entra a la sangre. El 85% - 98% del etanol se metaboliza en el hígado. El 2 – 10% se excreta por los pulmones o riñones. Depuración del alcohol Cerca del 2% del alcohol ingerido es excretado por vía respiratoria y renal en forma no oxidada, el resto debe ser removido por oxidaciones biológicas. La oxidación procede a una velocidad de 100mg/kg de peso/hora. VARIACIONES EN EL METABOLISMO DEL ETANOL Las vías y ritmo de oxidación del etanol varían de una persona a otra. Los factores individuales que determinan el ritmo y la vía de oxidación del etanol incluyen los siguientes: Genotipo Antecedentes de consumo etílico Género Cantidad Sistemas enzimáticos de oxidación del etanol. Alcohol deshidrogenasa hepática (ADH). Sistema oxidativo microsómico del etanol (MEOS) Catalasa Alcohol deshidrogenasa Enzima citosólica que oxida el etanol hasta acetaldehído, con reducción de NAD+ a NADH. Las ADH que tienen mayor especificidad por el etanol son los miembros de la familia ADH1. Tiene un Km baja para el etanol. Se oxida la mayor parte del etanol en bebedores moderados. Si no se elimina mediante el metabolismo, el acetaldehído tiene efectos tóxicos en el hígado, ingresa a la sangre y ejerce efectos tóxicos a otros tejidos. Rendimiento energético. 1 NADH citosólico 1 NADH mitocondrial Oxidación de acetil CoA en el ciclo del ATC Activación de acetato a acetil CoA Total 5 ATP 10 ATP - 2 ATP 13 moles de ATP por cada mol de etanol. Acetaldehído deshidrogenasa. El acetaldehído se oxida hasta acetato con generación de NADH por efecto de las ALDH. 80% de la oxidación del acetaldehído es catalizada por la ALDH2. La acumulación de acetaldehído causa náuseas y vomito y las ALDH inactivas se relacionan con un desagrado por las bebidas alcohólicas. Tratamiento para los alcohólicos: inhibidores de las ALDH. Ej: Disulfiram. Sistema oxidativo microsomico (MEOS) La principal enzima microsómica es una oxidasa de función mixta, isoenzima del citocromo p450 (CYP2E1) que utiliza el NADPH como donador de electrones adicional y el O2 como aceptador de electrones. Esta vía explica solo de 10% a 20% de la oxidación del etanol en un bebedor moderado. Representa una Km elevada para el etanol Rendimiento energético. la oxidación del etanol en acetaldehído por acción de CYP2E1 consume energía en forma de NADPH equivalente a 2.5 ATP. Oxidación de acetil CoA en el ciclo del ATC Activación de acetato a acetil CoA 10 ATP - 2 ATP 8 Moles de ATP Catalasa El tercer sistema funciona en los peroxisomas de la célula hepática mediante la actividad de la catalasa. Metaboliza el alcohol a acetaldehído a través de la peroxidación, en presencia de peróxido de hidrogeno (H2O2), que luego se transforma en agua. Este sistema metaboliza menos del 2% del alcohol ingerido CH3 CH2 OH + H2 O2 → CH3 CHO + 2H2 O Daño orgánico Sistema gastrointestinal Gastritis erosiva Ulceras esofágicas Pancreatitis Intestino delgado Diarrea Pérdida de peso. Hígado Hígado graso Hepatitis alcohólica Cirrosis hepática. Efectos neurológicos (cerebro) Genitourinario Agresividad Dependencia física y psicológica Delirium tremens Síndrome de Wernicke – korsakoff Coma Impotencia Atrofia testicular Ginecomastia Esterilidad Vías metabólicas en hígado alcohólico Lípidos Beta oxidación Carbohidratos Gluconeogénesis Glucogenólisis Síntesis de ácidos grasos y TAG Cuerpos cetónicos Movilización de ácidos grasos del tejido adiposo. Proteínas Catabolismo Secreción Síntesis Trastornos metabólicos Índice NADH/NAD+ Hiperlipidemia. Lactacidemia. Hiperuricemia. Hipoglicemia. Índice NADH/NAD: Hiperlipidemia Inhibición de la oxidación de ácidos grosos y el ciclo de ATC, lo que permite la acumulación de Ac. Grasos. Los Ac. Grasos se reesterifican con el glicerol – 3 – P por la acción de las aciltransferasas en el RE. Aumentan las enzimas del RE y favorecen la formación de triacilgliceroles. Los TAG se incorporan en las VLDL que se acumulan en el hígado y entran a la sangre causando hiperlipidemia. Índice NADH/NAD: lactacidemia e hiperuricemia. El equilibrio en la reacción de la lactato deshidrogenasa se desvía hacia el lactato, lo que causa acidosis láctica. El aumento en la [] sanguínea de lactato reduce la excreción de ácido úrico por los riñones. El aumento en la degradación de las purinas también contribuye a la hiperuricemia. Índice NADH/NAD: Hipoglucemia. El individuo que ha bebido y se encuentra en ayuno depende de la gluconeogénesis para mantener la glucemia. La alanina y el lactato son los precursores gluconeogenicos principales que ingresan a la vía de la gluconeogénesis como piruvato. El índice NADH/NAD alto desvía el equilibrio de la lactato deshidrogenasa hacia el lactato, por lo que el piruvato formado a partir de alanina se convierte en lactato y no puede entrar a la gluconeogénesis. Alcoholismo y desnutrición. Muchos pacientes con etilismo crónico presentan un cuadro clínico de malnutrición, ya sea porque reducen la ingestión habitual de nutrientes esenciales o porque el alcohol impide la adecuada digestión y absorción de los distintos principios inmediatos, vitaminas y minerales, puesto que el alcohol tiene un equivalente calórico de 7 kcal/g. Es habitual que los pacientes alcohólicos, con o sin hepatopatía secundaria, presenten alteraciones clínicas o bioquímicas asociadas al déficit de ciertas vitaminas, principalmente B1 o tiamina, B2 o riboflavina y B6 o piridoxina, además de ácido ascórbico (vitamina C),ácido fólico y retinol (vitamina A). Los soportes nutricionales pueden ser eficaces para mejorar la enfermedad hepática alcohólica. Se aconseja el aporte de una dieta equilibrada, suplementos vitamínicos y tratamiento farmacológico con antioxidantes para reponer los depósitos de glutatión reducido exhaustos. Genesis de la cirrosis. Aductos de acetaldehído Cirrosis hepática Es una enfermedad crónica del hígado caracterizada por: Daño celular. Fibrosis. Nódulos de regeneración. La génesis de la cirrosis es el incremento de la síntesis de tejido fibroso Caso clínico Consulta por: “Estoy Amarillo” Paciente masculino de 40 años, alcohólico crónico, consulta en la unidad de emergencia por notar hace 3 días ictericia generalizada en cuerpo y escleróticas, así mismo paciente refiere hematemesis hace 1 día, además de presentar alucinaciones visuales y auditivas; paciente refiere “ve al diablo”, hace 30 minutos sufre desmayo, por lo que familiar lo trae a consultar. Antecedentes personales. Etilista crónico desde hace 22 años, a razón de 24 cervezas al día, caña rica, y otros. Ultima crápula hace 2 días. No DM, HTA. Ex. Físico. Signos vitales: FC: 100 lpm FR: 20 rpm T° : 37.2 SatO2: 97% HGT: 45 mg/dL. Apariencia: Paciente ictérico +++/++++, ansioso, poco colaborador. Ojos: Ictericia en conjuntiva y escleróticas. Boca: Mucosa oral seca, ictérica. Tórax: Simétrico, se observa telangiectasias y ginecomastia. Abdomen : Globoso por liquido ascítico. Extremidades: Tremor en ambas manos, perdida del vello púbico, edema en miembros inferiores GI. Exámenes Bilirrubina total 12.4 0.20-1.20 Bilirrubina directa 4.40 0.00- 0.40 Bilirrubina indirecta 8.0 0.20 – 0.80 Amilasa 49.0 28.0- 100.0 Fosfatasa alcalina 90.0 40.0 – 129.0 AST 128.6 0.0 – 42.0 ALT 193.4 10.0 – 40.0 TPT 60 seg 25- 35 seg TP 25 seg 10 – 15 seg Diagnostico: ¿? Bibliografía Lieberman, M. (2018). Mark. Bioquímica Medica Básica, 5.a (4th ed.).Capitulo 33. Metabolismo del etanol. Wolters Kluwer Health. González Hernández, A. (Ed.). (2019). Principios de Bioquímica Clínica Y Patología Molecular (3rd ed.). Capitulo 30. Alteraciones nutricionales. Síndrome metabólico. Alcoholismo. Pág. 357. Elsevier. Cuestionario. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. ¿Qué es el etanol? Mencione las características fisicoquímicas del etanol. ¿Cuáles son los sistemas enzimáticos para la oxidación del etanol? ¿Cuál de los sistemas enzimáticos es el principal? ¿Dónde se realiza la oxidación en el sistema MEOS? Mencione las vías metabólicas afectadas en un hígado alcohólico. ¿Cuál es el sitio celular donde se realiza la oxidación en el sistema enzimático de la alcohol deshidrogenasa? 8. ¿Como se produce la lactacidemia? 9. ¿Por qué se produce hipoglicemia? 10. ¿Qué es la cirrosis hepática?