Клітинна отрута: чому алкоголь вбиває

Протягом багатьох століть алкоголь вважався однією з найбільш прийнятних наркотичних речовин, що викликають звикання та залежність. Сьогодні надмірне споживання алкогольних напоїв стало надто актуальною проблемою, адже приблизно третина населення світу потерпає від цієї форми адикції.

Алкоголізм - серйозна хвороба, що несе за собою непоправні наслідки для системи охорони здоров’я та економіки країн: до прикладу, у США щорічно витрачається приблизно 184 мільярди доларів на лікування розладів, пов’язаних з алкогольною залежністю. Окрім хронічних патологій, розвиток котрих провокує зловживання спиртних напоїв, алкогольна залежність призводить до багатьох гостросоціальних проблем: травматизм внаслідок ДТП, насилля у сім’ї, збільшення рівня злочинності та адміністративних правопорушень тощо.

Етанол діє на організм на молекулярному та клітинному рівнях. Що ж відбувається у клітинах людського організму після вживання алкогольних напоїв ми детально розглянемо у цій публікації.

Особливості метаболізму алкоголю

Перш ніж говорити про вплив алкоголю на клітини організму людини необхідно детально розглянути метаболізм цієї речовини. Вплив алкогольних напоїв на різні тканини залежить від концентрації етанолу в крові. Після безпосереднього вживання етиловий спирт всмоктується в шлунково-кишковому тракті шляхом пасивної дифузії через слизову оболонку шлунку (20%), дванадцятипалої та тонкої кишки (80%). Етанол у дорослих людей, що вживають алкогольні напої вкрай рідко, метаболізується до ацетальдегіду та ацетил-КоА в цитозолі гепатоцитів. Ця реакція протікає за участі декількох ферментів: алкогольдегідрогенази та ацетальдегіддегідрогенази. Утворений ацетил-КоА може слугувати субстратом для подальшого синтезу кетонових тіл, амінокислот та жирних кислот, а при його окисненні у циклі Кребса утворюється вуглекислий газ і вода.

В осіб, що хронічно зловживають алкогольними напоями, шлях метаболізму етанолу дещо інший: перетворення речовини відбувається на гладкому ендоплазматичному ретикулумі гепатоцитів за допомогою мікросомальної системи окиснення. Головним фактором нейтралізації токсичних речовин є цитохром P450, що також обумовлює перетворення етанолу в ацетальдегід. Існує третій шлях метаболізму алкоголю, в якому основним ферментом є каталаза пероксисом.

Ацетальдегід та ацетат, що утворюються в результаті перетворення етанолу, є надто токсичними речовинами, що руйнують структуру клітин. Зокрема ацетальдегід здатний з’єднуватись із протеїнами, що порушує білковий обмін. Ацетат не затримується у печінці, а «виходить» у кров. Кінцевий метаболізм цієї субстанції відбувається у серці, скелетних м’язах та нейронах головного мозку - утворюється достатньо велика кількість вуглекислого газу. Також ацетат збільшує притік крові до печінки та пригнічує ЦНС, що також чинить вплив на перебіг обмінних процесів. Деякі науковці вважають, що в осіб з алкогольною залежністю головний мозок починає використовувати як джерело енергії не глюкозу, а саме ацетат та ацетальдегід, які порушують функціонування мітохондрій та є доволі токсичними.

Алкоголь та клітини імунної системи

Пияцтво та хронічне зловживання алкогольними напоями суттєво збільшують сприйнятливість організму до атаки патогенів, а також сприяють прогресуванню вже наявних інфекційних захворювань (ВІЛ-інфекція, гепатит В та гепатит С) через порушення механізмів імунної відповіді. Серед основних причин: надмірне запалення, дефекти епітеліальних бар’єрів та окисний стрес. Дослідження довели, що алкогольні напої значно змінюють активність ферменту кінази, факторів транскрипції та експресію мікроРНК. Як результат, виникають порушення імунної регуляції та посилення запального процесу, зміна реакції:

• Т-лімфоцитів-1, -2, -17;
• клітин Купфера;
• еозинофілів;
• макрофагів;
• NK-клітин.

Відомо, що етанол сам не є канцерогенною речовиною, проте науковці стверджують, що він посилює ефект ініціювання інших канцерогенів. У комбінації з потужним імунодепресивним ефектом це збільшує ризик розвитку злоякісних новоутворень.

Алкоголь та клітини легень

Летальний вплив етанолу на легеневу тканину дуже часто недооцінюється, адже тривалий час відсутні скарги та симптоми з боку дихальної системи до моменту, доки не виникає вторинне ураження. Хронічне зловживання алкогольними напоями викликає руйнування епітелію легень та активацію ферментів, які метаболізують речовини до перекису водню. H₂O₂ здатен дифундувати в кровоносні судини та «приманювати» фагоцити. Також хронічне зловживання алкоголем викликає значне порушення бар’єрної функції легень.

Алкоголь та клітини серця

З алкоголізмом пов’язано доволі багато захворювань серцево-судинної системи, зокрема ішемічна хвороба серця, артеріальна гіпертензія, алкогольна кардіоміопатія тощо. Ми детально розглянемо механізм ураження серця на патогенезі останнього захворювання.

Велика концентрація етанолу в крові зменшує постачання кисню до міокарда, що знижує аеробний метаболізм та підвищує анаеробний. Результат - зменшення рівня АТФ (основного джерела енергії для клітин). Ацетальдегід, який є токсичним метаболітом алкоголю, порушує синтез білку в кардіоміоцитах. Доведено, що ця речовина погіршує вивільнення кальцію ендоплазматичним ретикулумом та порушує скоротливу здатність серця. Також зловживання алкогольними напоями збільшує експресію гену c-myc, який активує апоптоз клітин серцевого м’яза з подальшим порушенням функції міокарду.

Алкоголь та клітини шлунково-кишкового тракту

Основними елементами бар’єру ШКТ є:

• гідрофобність поверхні слизової оболонки;
• ендотеліальні фактори;
• епітеліальні фактори.

Порушення з боку хоча б одного компоненту бар’єрної системи викликає негерметичність кишківника, що ініціює запалення надалі.

Алкоголь та мікробіом кишківника

Хронічне зловживання алкогольними напоями змінює мікробом ШКТ. Доведена тенденція до збільшення прозапальних бактерій після споживання алкоголю. Значно зменшується популяція бактерій Bacteriodetes та мікроорганізмів, які продукують бутират - речовину, що має протизапальні властивості. Деякі бактеріальні клітини можуть синтезувати коротколанцюгові жирні кислоти, що порушують цілісність кишкового бар’єра.

Алкоголь та клітини нервової системи

Хронічне зловживання алкогольними напоями пов’язане зі значними структурними та функціональними пошкодженнями головного мозку, а саме нейродегенерацією та когнітивними порушеннями. Хоча усі клітини нервової системи вразливі до токсичної та дегенеративної дії алкоголю, астроцити, олігодендроцити та синапси потерпають найбільше. Ураження вищезазначених структур викликає атрофію білої речовини та інтенсивне запалення. Окрім хронічної дегенеративної патології, особи, що зловживають алкогольними напоями, схильні до потенційно загрозливого для життя геморагічного ушкодження стовбура головного мозку через дефіцит тіаміну.

Алкоголізм - важке захворювання, яке потребує комплексного підходу. Дізнатись детальніше про терапевтичні програми та методи лікування алкогольної залежності за один сеанс ви можете в спеціалістів наркологічного центру «ВітаКод» за номером на сайті.