Metabolismo del etanol

Fuentes y distribución en el organismo

El etanol está siempre presente en el medio interno del ser humano. El alcohol endógeno (en una concentración de 0,0004–0,001 g/l) es un metabolito natural. Se forma durante la conversión celular de la glucosa a través de la etapa de piruvato, así como en el proceso de fermentación alcohólica llevado a cabo por la microflora normal del intestino y de las vías respiratorias. El etanol exógeno ingresa al organismo desde el exterior con las bebidas alcohólicas y ciertos alimentos (por ejemplo, kéfir, jugos, pan).

La absorción del alcohol exógeno ocurre de forma vertiginosa. Comienza ya en la mucosa oral. El estómago absorbe del 20 al 30% del volumen ingerido, y el intestino delgado, del 70 al 80% restante. La sustancia alcanza su concentración máxima en la sangre entre 30 y 60 minutos después de su consumo. Al ser un compuesto anfifílico, el etanol atraviesa fácilmente las barreras (incluida la barrera hematoencefálica), alterando la estructura y las funciones de las membranas de las células cerebrales. Solo alrededor del 10% de la sustancia abandona el cuerpo en forma inalterada a través de los riñones, los pulmones y las glándulas sudoríparas. El resto se destina a su procesamiento en el hígado.

Principal vía de oxidación del etanol

Cuando se consumen dosis bajas y moderadas de alcohol, en el hígado predomina la oxidación a través de sistemas enzimáticos dependientes de NAD. El proceso bioquímico se desarrolla en dos etapas:

1. Oxidación a acetaldehído. El catalizador es la enzima alcohol deshidrogenasa. El coenzima es el NAD⁺, que toma hidrógeno de la molécula de alcohol y se convierte en NADH. Como resultado, se forma un producto intermedio: el acetaldehído.
2. Oxidación a ácido acético. Entra en acción la enzima aldehído deshidrogenasa. Con la participación de una molécula de agua, oxida el acetaldehído tóxico a ácido acético, reduciendo una nueva porción de NAD⁺ a NADH.

El destino posterior del ácido acético depende del estado metabólico. Se convierte en acetil-CoA. Normalmente, este sustrato ingresa al ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs), donde se quema hasta convertirse en dióxido de carbono y agua con liberación de energía. Sin embargo, ante un exceso de alcohol, la capacidad del ciclo es insuficiente. El exceso de acetil-CoA se desvía hacia la síntesis de ácidos grasos, colesterol y la acumulación de grasa en el hígado.

Sistema microsomal de oxidación del etanol (MEOS)

Cuando ingresan grandes volúmenes de etanol al organismo, la vía clásica se satura. En ese momento, el hígado activa un mecanismo de reserva: el sistema microsomal de oxidación del etanol. El principal elemento operativo aquí es la isoenzima del citocromo P450 II E1. Este sistema oxida el alcohol a acetaldehído utilizando oxígeno molecular y el coenzima NADPH.

Características del funcionamiento del MEOS:

• Se activa (induce) solo con dosis altas de etanol.
• Genera especies reactivas del oxígeno (ERO), que desencadenan la peroxidación lipídica (LPO) y destruyen las membranas.
• El citocromo P450 carece de especificidad de sustrato. Paralelamente, se encarga de la biotransformación de muchos fármacos. En personas con alcoholismo, la actividad de esta enzima está aumentada. Clínicamente, esto significa que muchos medicamentos se degradan en el hígado con demasiada rapidez, por lo que su eficacia terapéutica cae en picada.

Mecanismos bioquímicos de toxicidad

Las consecuencias tóxicas están relacionadas con la acumulación de productos metabólicos agresivos:

• Acetaldehído. Este aldehído es mucho más tóxico que el alcohol original. Forma enlaces estables con los grupos amino y tiol de las proteínas y enzimas. Esto no solo provoca un síndrome de abstinencia severo (resaca), sino que también aumenta el riesgo de desarrollar cáncer de cavidad oral, faringe y vías urinarias. Además, el acetaldehído inhibe la NADH deshidrogenasa y reduce la capacidad de la hemoglobina para transportar oxígeno (disminuye la síntesis de ATP). En el alcoholismo crónico, el acetaldehído reacciona con la serotonina y la dopamina. Se forman «opioides alcohólicos» específicos que se unen a los receptores opiáceos, causando euforia y dependencia (uno de ellos incluso se excreta en la orina y sirve como marcador de alcoholismo).
• Exceso de NADH. La reducción masiva de coenzimas conduce a un exceso de NADH. Esto provoca un desplazamiento del equilibrio: se activa la síntesis de lactato (lactacidosis), se bloquea la gluconeogénesis (aparece hipoglucemia) y se inhibe el ciclo de Krebs.
• ERO y exceso de acetato. Complementan el cuadro con estrés oxidativo y propensión a la acidosis.

En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Mecanismo de formación de «opioides alcohólicos» durante la interacción del acetaldehído con los neurotransmisores.
• Efecto de la inducción del citocromo P450 II E1 sobre la farmacocinética de los medicamentos.
• Patogenesia de la esteatosis hepática en el contexto de un exceso de acetil-CoA y NADH.
• Reacciones químicas del acetaldehído con proteínas y receptores: formación de aductos y carcinogénesis.
• Estrés oxidativo y peroxidación lipídica durante la activación del MEOS.

Otros temas de la sección «Inactivación de sustancias tóxicas en el hígado»

Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.