Wstępne wyniki badań z USA i Chin świadczące, że za pewne negatywne skutki picia alkoholu, jak upośledzenie funkcji motorycznych, odpowiada enzym ALDH2. Owszem, omawiane tu badania prowadzone są na myszach, ale to co ustalono można przenieść na ludzi. Alkohol jest jedną z najpowszechniej przyjmowanych substancji psychoaktywnych na świecie.
W przeciwieństwie do opiatów czy nikotyny etanol nie wiąże się z żadnym konkretnym receptorem w mózgu. Psychoaktywne efekty wywołują u nas raczej metabolity etanolu niż sam etanol. Z kolei metabolizm alkoholu u człowieka kontrolują różne wariacje genów kodujących enzymy odpowiadające za tenże proces.
Alkohol etylowy metabolizowany jest w wątrobie poprzez „utlenianie do aldehydu octowego przez enzym dehydrogenazę alkoholową a następnie aldehydu do octanu poprzez enzym dehydrogenazę aldehydową” (według “Różne drogi metaboliczne alkoholu etylowego w tkankach”, “Kosmos. Problemy nauk biologicznych”, Tom 61, nr.1, rok 2012). To, które enzymy biorą udział w obu etapach zależy m.in. od pochodzenia etnicznego. Różnice w populacji ludzkiej dotyczą zarówno dehydrogenazy alkoholowej (ADH), ale także dehydrogenazy aldehydu (kodowane przez geny ALDH1 i ALDH2).
Słynna jest częsta wśród Azjatów (niemal 50 proc. populacji) mutacja genowa ALDH2*2 powodująca zwiększenie stężenia aldehydu octowego we krwi podczas spożywania alkoholu. – Wysokie stężenie aldehydu octowego we krwi obwodowej może chronić przed nadużywaniem etanolu poprzez wywoływanie takich niepożądanych objawów, jak przyspieszona czynność serca, ból głowy, zaczerwienienie twarzy, nudności – zauważają Wanda Dyr i Edyta Wyszogrodzka w “Znaczenie aldehydu octowego w metabolizmie i mechanizmie działania alkoholu etylowego”.
– Choć wątroba ponosi największy wysiłek w oczyszczaniu ciała z alkoholu, to pełny obraz centralnego mechanizmu odpowiadającego za metabolizm alkoholu pozostaje niejasny. Za utlenianie w wątrobie odpowiadają dehydrogenaza alkoholowa oraz dehydrogenaza aldehydowa. Co dzieje się jednak w mózgu? – zastanawiają się autorzy analizy skutków „upijania się myszy” w czasopiśmie „Nature Metabolism” .Dodają: – Na poziomie behawioralnym większość badań nad metabolitami alkoholu skupia się właśnie na aldehydzie octowym, którego schemat działania przypomina ten etanolu.
Do niedawna octan uważano za niegroźny produkt uboczny tego procesu, a octan obecny w mózgu – jak sądzono – dostawał się tam na skutek metabolizowania etanolu w wątrobie – zauważają eksperci pracujący w laboratoriach National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism w USA oraz uczelni Anhui Medical University w Chinach.
Naukowcy ci twierdzą, że mają dowody na to, że octan jest w mózgu wykorzystywany przez komórki wspomagające. Astrocyty, komórki glejowe o gwieździstym kształcie, do niedawna uważane były jedynie za podporę neuronów w mózgu. Dziś wiadomo, że ich pozytywne funkcje obejmują m.in. utrzymanie przepływu krwi w mózgu i wpływ na przewodnictwo synaptyczne. Bardziej negatywne polegają na roli w epilepsji i upośledzeniu umysłowym.- W badaniach na myszach dowiedziono, że octan bierze udział w procesie wywołanej etanolem intoksykacji, odpowiada też u zwierząt za kwestie preferencji dotyczącej alkoholu – czytamy w „Nature Metabolism”.
Autorzy opisanego tam badania dodają, że wcześniejsze opracowania wykorzystujące dane z neuroobrazowania mózgów alkoholików dowodziły, że obecność octanu w móżdżku (cerebellum) zwiększa wraz z konsumpcją alkoholu. Móżdżek zaś to główny region mózgu odpowiedzialny za metabolizowanie alkoholu i związane z obecnością etanolu upośledzenie funkcji motorycznych. Octan to typ metabolitu, którego obecność wiązano dotąd z „typowym zachowaniem” pijanej osoby, czyli niewyraźną mową i zataczaniem się. Sądzono, że powstawał tylko w wątrobie, a potem dopiero krwioobiegiem trafiał do mózgu. Tam uruchamia neuroprzekaźnik GABA (kwas gamma-aminomasłowy), który reguluje poziom pobudliwości nerwowej na skutek nadmiernego wyrzutu neuronów mózgowych.
Gdy naukowcy z Chin i USA usunęli z wątroby myszy gen ALDH2 okazało się, że zwierzęta pod wpływem etanolu nadal miały upośledzone funkcje motoryczne (traciły równowagę etc.). Gdy usunęli ten gen z mysich mózgów skutek był widoczny od razu: poziomy octanu i GABA nie rosły, myszy się nie zataczały. Okazuje się, przekonują badacze, że gdy pijemy alkohol, octan z wątroby wędruje do naszych mózgów, gdzie spotyka octan „miejscowy”.
– Obserwowane skutki usunięcia octanu z mózgu i wątroby każe sądzić, że ten metabolit zachowuje się w inny sposób w zależności od organu, w którym się znajduje. Co za tym idzie, skutki picia alkoholu mogą rodzić się w mózgu, a nie w wątrobie, jak wskazywały dotychczasowe badania – czytamy.
To, co ustalono upijając myszy i kasując im geny sprowadza się do następującej obserwacji: ALDH2 jest ważnym, choć słabo jeszcze poznanym elementem budowy mózgu determinującym skutki nadmiernego spożywania alkoholu. Autorzy badania opisanego w “Nature Metabolism” sugerują, że ich odkrycie może pomóc w tworzeniu skuteczniejszej terapii alkoholizmu w przypadkach, gdy problemem jest fizyczne i emocjonalne uzależnienie od alkoholu.
– Temat metabolizacji etanolu w mózgu od dawna był tematem kontrowersyjnym dla osób zajmujących się badaniami nad alkoholem – przyznają sami naukowcy. Chodzi o to, że to co oni proponują stawia pod znakiem zapytania dotychczasową wiedzę, że octan jest metabolitem powstającym wyłącznie w wątrobie. Według ich danych, jego poziom rośnie w mózgu a o wszystkim decyduje gen ALDH2 w móżdżku.