Двойной агент — убийца
научное фото / биохимия
В журнале The Lancet в августе 2018 года вышла статья, в которой авторы эпидемиологического исследования приходят к выводу, что безопасного уровня потребления алкоголя не существует. Какие основания есть для такого утверждения с точки зрения роли этанола в организме человека и что такое алкоголизм?
Этанол (алкоголь) является нормальным метаболитом в организме человека, входит в состав многих лекарственных препаратов и даже используется как компонент внутривенного питания.
В норме этанол в организме обнаруживается в разных тканях в концентрации около 20 мг/кг, а например, при внутривенном питании его вводят со скоростью не более 0,1 г/кг/час (не более 1 г/кг/сутки).
В организме этанол участвует в регуляции текучести клеточных мембран, за счет взаимодействия с рецептором гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) участвует в торможении нейронной активности и подавлении нервной системы. За счет взаимопревращения этанол--ацетальдегид в организме поддерживается необходимая концентрация этанола. А за счет связи этанол--ацетальдегид этот спирт оказывается вовлечен в регуляцию важнейшего компонента клеток — митохондрии. Дело в том, что в норме ацетальдегид в митохондрии стимулирует цикл трикарбоновых кислот и тканевого дыхания, то есть управляет процессом выработки энергии в клетке. Когда уровень этанола в организме физиологичен, ацетальдегид расходуется на управление митохондриями, система работает нормально. При этом при попадании незначительного количества алкоголя в организм система его утилизации действует исправно.
При повышении концентрации алкоголя до 1 г/кг в организме, в первую стороны , нарушаются процессы высшей нервной деятельности. С одной стороны, развиваются тормозные процессы (седативный эффект, миорелаксация, заторможенность), связанные с рецепторами ГАМК, с другой — за счет высвобождения серотонина возникает чувство эйфории. Все это происходит на фоне активной борьбы организма с отравлением — рвотным рефлексом. Система этанол--ацетальдегид начинает работать на превращение этанола в ацетальдегид, который нарушает функционирование митохондрий. Митохондрии, в свою очередь, вынуждены сжигать быстродоступные компоненты клетки — аминокислоты, что приводит к нарушению большого числа процессов, и, в первую очередь, накоплению жиров в печени.
Постепенно на фоне тяги к получению психологических эффектов потребление алкоголя приводит к адаптации нервной системы к повышенному торможению алкоголем — система меняется так, что в отсутствие избыточного алкоголя торможения уже не происходит, возникают психические расстройства и патологическая тяга к алкоголю для "защиты" нервной системы от перегрузок.
Организм в борьбе с повышенной концентрацией этанола образует избыточное количество ацетальдегида. Происходит постоянная суперстимуляция митохондрий, которые не имеют достаточного количества субстрата для своей работы. Изменяется и метаболизм липидов, углеводов и белков. Нарушаются биоэнергетические механизмы клетки. Происходит белковое истощение ткани (что особенно драматически влияет на сердечную мускулатуру), окислительный стресс, который приводит к возникновению мутаций (повреждение ДНКо может стать причиной онкологических заболеваний), гибели клеток (что особенно сказывается на нервной системе).
Этанол уникален — он обладает свойствами и гормона, и метаболического субстрата, а потому это оружие, с которым не может справиться система детоксикации организма. Тут можно провести аналогию с гиперпирексией (чрезмерной лихорадкой), когда на фоне патологического процесса организм теряет контроль над системой терморегуляции, температура поднимается выше 41°С, и защитная реакция сама по себе начинает угрожать жизни. Здесь также хроническое превышение концентрации обычного метаболита в 50-100 раз истощает возможности детоксикации организма и переводит метаболизм в режим примитивного сжигания легкодоступных источников энергии, неконтролируемого оксидативного стресса и гибели клеток.
Из-за перестройки организма пьяницы отказ от приема алкоголя становится даже более опасным, чем продолжение его употребления. Обратная адаптация метаболизма к жизни в условиях отсутствия внешней стимуляции митохондрий может занять месяцы, а психологическая адаптация — годы. В какой-то момент наступают необратимые изменения, связанные как с деградацией личности на фоне нейродегенерации, так и с нарушением функции печени на фоне нарушения обмена липидов и гепатотоксического эффекта. Кроме того, белковое истощение соединительной ткани приводит к драматическим изменениям в сердечной мускулатуре.
Риск для организма представляет не только развитие синдрома алкогольной зависимости, приводящего к системным нарушениям психики и метаболизма, росту опасности сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Алкоголь обладает и прямым токсическим эффектом, в концентрации выше 6 г/л в крови приводит к нарушению дыхания, сердечной деятельности и смерти.