ALCOL ETILICO

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 1. glucosio  piruvato  acetaldeide attiva + CO2 (bollicine spumante) 2. 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)

gli effetti dell’etanolo sono pertanto variabili 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 - causa disturbi comportamentali, induce dipendenza a seconda di diverse circostanze quali quantità frequenza di assunzione ingestione con altri nutrienti differenze individuali genetiche sociali assunzione di farmaci gli effetti dell’etanolo sono pertanto variabili

importante fonte energetica 1 grammo = 7,1 kcal (29,7 kJ) ma le bevande alcoliche mancano in genere di altri nutrienti Etanolo rappresenta 1-3% dell’introito calorico giornaliero (forti bevitori anche 50%) per la potenziale tossicità e per l’ incapacità di accumularlo, l’organismo lo elimina il più rapidamente possibile. la priorità metabolica dell’etanolo rispetto agli altri nutrienti è la causa principale degli effetti metabolici dell’alcol su quasi tutti i nutrienti e sul rischio di malattia differente genotipo porta a differente metabolismo: minore velocità di eliminazione porta a maggior danno diretto ed indiretto

a digiuno assorbito per 80-90%. ASSORBIMENTO Etanolo: molecola debolmente polare che si muove facilmente tra le membrane e raggiunge facilmente l’equilibrio fra sangue e tessuti Rapidamente assorbito per diffusione lungo tutto il tratto digerente: esofago, stomaco ed intestino max assorbimento alcol diluito (20% ) e con l’aggiunta di anidride carbonica (spumanti e champagne) a digiuno assorbito per 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 loro contenuto in acqua

La concentrazione nel sangue (alcolemia) dipende da : quota ingerita concentrazione alcolica della bevanda modalità di assunzione (digiuno/pasto) composizione corporea (acqua) peso sesso fattori genetici, capacità individuale di metabolizzare l’alcol abitudine al consumo di alcol

10% eliminato con respiro, sudore, urina 90 % Metabolizzato nel fegato in piccola parte nella mucosa gastrica: M>F, cala con l’età, CH3 I CH2OH H-C=O - alcol deidrogenasi citosolica - MEOS microsomiale NAD+ NADH + H+ NAD+ NADH + H+ acetalaldeide deidrogenasi CH3 I HO-C=O C=O~SCoA acetil CoA sintasi

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+ 2. Consumo elevato SISTEMA MICROSOMIALE CHE OSSIDA L’ETANOLO (MEOS microsomal ethanol oxidizing system) sistema inducibile CH3CH2OH + NADPH + H+ + O2 CH3CHO + NADP+ + H2O CYP2E1

Circa il 50% dei farmaci metabolizzato da questa via - competizione alcol - farmaco (droga) ETILISTA aumenta il sistema cit P45 - più rapido metabolismo di farmaci ACETALDEIDE ALDEIDE DEIDROGENASI. ENZIMA LIMITANTE. Nel fegato 2 isoenzimi: citoplasmatico Km = 100 mM mitocondriale Km = 3 mM Polimorfismo genetico La forma mitocondriale è deficiente in ~ metà della popolazione cinese e giapponese Gravi effetti tossici a causa dell’accumulo di acetaldeide (arrossamento al volto, nausea, vomito, tachicardia, cefalea)

assunzione di alcol dà sensazione di calore: vasodilatazione dei vasi periferici per rilascio di catecolammine, rapida dissipazione di calore, diminuzione della temperatura interna, rischio di assideramento alle basse temperature

VELOCITA’ DI BIOTRASFORMAZIONE ~ 0,12 g /kg peso corporeo/ora (1 bicchiere di vino pari a 12 gr verrà smaltito dopo circa 1 ora e 25 min da un individuo di 70 kg) La velocità può raddoppiare nell’alcolismo cronico Aumento delle dimensioni degli epatociti e proliferazione del reticolo endoplasmatico liscio Il MEOS aumenta ma diminuisce l’attività dell’acetaldeide deidrogenasi

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

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) UOMINI DONNE ORE DALL’ASSUNZIONE ORE DALL’ASSUNZIONE UA 1 2 3 4 5 0,13 0,01 0,38 0,26 0,14 0,02 0,63 0,51 0,39 0,27 0,15 0,88 0,76 0,64 0,52 0,40 1,13 1,01 0,89 0,77 0,65 UA 1 2 3 4 5 0,23 0,01 0,57 0,45 0,33 0,21 0,09 0,92 0,79 0,67 0,56 0,44 1,26 1,14 1,02 0,91 0,78 1,61 1,49 1,37 1,25 1,1 Dal 2002 il Codice della strada fissa il limite massimo del tasso alcolico in 0,5 mg/ml (multa, sospensione della patente, arresto)

EFFETTI METABOLICI DA ABUSO DI ALCOL Il metabolismo dell’alcol non ha meccanismi di regolazione 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 DIMINUISCE IL PIRUVATO ED AUMENTA IL LATTATO Effetto sul metabolismo dei carboidrati e dei grassi

ETANOLO ACETALDEIDE ACIDO ACETICO NAD+ NADH + H+ ACIDOSI LATTICA Ac. LATTICO  Ac. PIRUVICO  ACIDOSI LATTICA gluconeogenesi  IPOGLICEMIA Ac. GRASSI  TRIGLICERIDI  IPERLIPIDEMIA STEATOSI EPATICA lattato compete con urato per escrezione renale e quindi IPERURICEMIA dovuta anche ad aumentato catabolismo dell’ATP INDUZIONE DEL MEOS  DEFICIT DI O2 DANNO CELLULARE E TISSUTALE RALLENTAMENTO CATENA RESPIRATORIA PRODUZIONE DI ROS ACETIL CoA  CHETOSI CICLO DI KREBS 

ALCOL E METABOLISMO DEI CARBOIDRATI abuso aumento del NADH porta a diminuita gluconeogenesi e ipoglicemia più pericolosa: - Forti bevitori con dieta inadeguata e scarse riserve di glicogeno - Diabetici con assunzione di ipoglicemizzanti orali o insulina Pancreatite alcolica: insufficienza del pancreas esocrino e quindi cattiva digestione e malassorbimento assunzione moderata scarso effetto, in particolare se alcol assunto col pasto in quanto l’effetto ipoglicemizzante è compensato da assunzione di carboidrati assunzione moderata inversamente correlata a livelli di insulina post-prandiale (fra i fattori ipotizzzati di protezione da bassa assunzione) assunzione di alcol dopo esercizio intenso aumenta rischio di ipoglicemia

METABOLISMO DEI LIPIDI fattore di rischio di obesità se le calorie dell‘alcol sono aggiunte a quelle della dieta (in genere ciò avviene nei bevitori moderati). La sostituzione del cibo con l‘alcol si ha nei forti bevitori con malnutrizione e perdita di peso. L’alcol induce un bilancio positivo dei grassi, non per lipogenesi ex novo ma in quanto l’acetato è usato come fonte energetica a spese dell’ossidazione dei grassi: Il blocco della ossidazione lipidica porta a sviluppo del fegato grasso, iperlipidemia alcolica, aumento secrezione VLDL, ridotta rimozione VLDL.  VLDL - aumentata secrezione epatica e ridotta rimozione periferica da parte della lipoproteina lipasi HDL -riduzione del catabolismo, aumento della produzione e secrezione epatica di apo-proteine (tra i fattori ipotizzati di riduzione del rischio di malattia cardiovascolare da bassa assunzione di alcol)

EFFETTI TOSSICI DA ABUSO AZIONE DIRETTA DELL’ACETALDEIDE: - alterazione fluidità di membrana tossicità da acetaldeide (addotti con proteine, produzione di radicali, perossidazione lipidica Conseguenze a lungo termine 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 Folati per diminuito assorbimento ed ossidazione epatica Tiamina sindrome di Wernicke- Korsakoff Vitamina A ha in comune alcune fasi metaboliche con l’alcol con aumento del catabolismo a causa dell’induzione del MEOS Vitamina E aumento del fabbisogno per maggiore perossidazione lipidica indotta dall’alcol

Il consumo dannoso di alcol si conferma importante fattore di rischio per malattie croniche, incidentalità stradale, domestica e lavorativa, violenza e omicidi. In particolare esso risulta essere la principale causa di cirrosi epatica nonché di 60 malattie e condizioni patologiche, ivi compresi alcuni tipi di cancro. Piano Nazionale di Prevenzione 2010-2012, approvato con Intesa Stato-Regioni nell’aprile 2010, in base al quale le Regioni saranno chiamate a redigere i loro Piani di Prevenzione regionali.

LINEE GUIDA INRAN e OMS Una dose accettabile giornaliera da consumarsi durante i pasti può essere indicata entro il limite di : 2-3 unità alcoliche per gli uomini 1-2 unità alcoliche per le donna 1 unità alcolica per gli anziani ≤ 10% calorie totali Per gli adolescenti fino a 15 anni, l’OMS raccomanda l’astensione totale dal consumo di alcol Gravidanza.Nelle prime fasi della gravidanze, anche assunzioni moderate possono portare a danno. Non è possibile stabilire la dose non tossica e pertanto l’alcol va completamente eliminato.

CONSUMO DI BEVANDE ALCOLICHE IN ITALIA TUTTAVIA CATEGORIE a RISCHIO RELAZIONE DEL MINISTRO DELLA SALUTE AL PARLAMENTO (13. 12. 2010) WHO-HFA: in Italia il consumo medio pro-capite di alcol puro è stato pari a 8,02 litri nell’anno 2006 nella popolazione al di sopra dei 15 anni di età (media europea: 11,6) TUTTAVIA CATEGORIE a RISCHIO molto cresciuta nell’ultimo decennio la quota di consumatori che bevono alcol al di fuori dei pasti, con un incremento tra le donne i ragazzi italiani di 11, 13 e 15 anni sono ai primi posti per il consumo settimanale di alcol su 40 paesi europei esaminati. consumo femminile per le giovanissime al di sotto dei 16 anni, tra le quali l’abuso di alcol risulta più diffuso che tra i coetanei maschi anziani (in particolare maschi)