Быстрые и медленные, активные и пассивные алкогольные ферменты

В генотипе человека могут существовать различные варианты (аллели) генов, от которых зависит кодировка, а значит эффективность ферментов метаболизма алкоголя. Если популяризировать, то возможны две вариации алкогольдегидрогеназы одну для простоты назовем «быстрой», другую «медленной». Такие названия выбраны не случайно «быстрая» алкогольдегидрогеназа (ADH1B*47His) может до 90 раз эффективнее, а значит быстрее метаболизировать этанол в ацетальдегид. В этом случае при употреблении алкоголя содержание его в крови нарастает медленно, человек гораздо менее пьянеет, слабее привыкает к алкоголю. Есть и обратная сторона, в результате срабатывания «быстрой» алкогольдегидрогеназы образуется больше ацетальдегида, токсически действующего на организм.

То же самое справедливо и в отношении ацетальдегиддегидрогеназы. Этот фермент может быть «активным» и «пассивным». Ацетальдегиддегидрогеназа в активной форме быстро превращает ацетальдегид, а пассивная форма (например, ALDН2*487Lys) может делать это только медленно.

 Различные сочетания форм двух основных ферментов разрушающих алкоголь объясняют разную генетическую предрасположенность  у людей к алкоголизму. Если у человека «быстрая» алкогольдегидрогеназа и «пассивная» ацетальдегиддегидрогеназа, то даже небольшая доза этанола моментально превращается в уксусный альдегид, который долгое время находится в крови, и действует токсично. Похмелье таких людей наступать обычно не к утру, а значительно ранее после потребления спиртного, из-за этого спиртное удовольствия приносит им мало, поэтому среди них алкоголики встречаются крайне редко. По данным научных исследований из Кореи, среди людей с двумя копиями генов с «медленными» и «активными» вариациями этих ферментов в 91 раз чаще отмечаются случаи алкоголизма, чем среди людей обладающих «быстрой» алкогольдегидрогеназой и «пассивной» ацетальдегиддегидрогеназой соответственно. Одним наглядных признаков накопления токсичного ацетальдегида – резкое после выпивки покраснение кожи лица. Следовательно, у человека, лицо которого значительно чаще краснеет после выпивки склонность к алкоголизму меньше.

 «Пассивная» ацетальдегиддегидрогеназа играет роль естественного защитного механизма от алкогольной зависимости, вызывая преждевременный дискомфорт от употребления алкоголя - похмелье. Узнав, особенности генотипа, а следовательно вариации алкоголь- и ацетальдегиддегидрогеназы имеются у человека, можно соответствующие рекомендации, оценив риски для здоровья, генетическую склонность к алкоголизму, связанные с употреблением спиртного. Генетические исследования становятся все доступнее  и проводятся во многих клиниках.

Алкогольдегидрогеназа в народах и странах: генетическая устойчивость

Исходя из данных генетических популяционных исследований, безопасный вариант алкогольдегидрогеназы, снижающий риск алкогольной зависимости, выявляется в среднем у 3-7% жителей Восточной Европы в том числе и на соответствующей части России. Это сочетание мало распространено в Западной Европе, в регионах южнее Сахары и в Северной Америке. Чаще всего «быстрая» алкогольдегидрогеназа наблюдается в Северо-Восточной и Юго-Восточной Азии. Статистические данные позволяют утверждать, что генетически жители РФ алкоголизму немного меньше, чем американцы или европейцы или, но значительно сильнее, чем азиаты. Но большая часть наших соотечественников обладает «медленной», алкогольдегидрогеназой - это нужно знать и учитывать, хотя непосредственно на клинику лечения алкоголизма это обстоятельство существенного влияния не оказывает.

Алкогольдегидрогеназа - Алкогольдегидрогеназа - фермент, обеспечивающий в организме человека окисление этанола до ацетальдегида. Молекула этого фермента состоит из двух белковых субъединиц, причем при малых концентрациях этанола окисление осуществляется одной из них, а при больших - работают обе субъединицы. Практически вся АДГ содержится в печени (в гепатоцитах). В условиях очень длительного контакта человека с этанолом (этиловый и другие спирты постоянно присутствуют в небольших количествах в крови - этот феномен и сегодня не имеет однозначного объяснения) в организме сформировались древние системы ферментов, обеспечивающие “утилизацию” этого соединения. В стенках желудочного-кишечного тракта, в ткани поджелудочной железы, в легких, в сердце, в скелетной мускулатуре, и, что самое главное, в печени, активно функционирует алкогольдегидрогеназа (что буквально означает “отнимающий воду у алкоголя”). Следующее по химической цепочке вещество, в которое алкогольдегидрогеназа окисляет этиловый спирт, называется этиловый альдегид - соединение химически высокоактивное и чрезвычайно токсичное. И хотя его концентрация в крови значительно ниже концентрации самого этанола, токсический эффект его в десятки раз выше, чем у этилового спирта. Таким образом, клиническая картина опьянения в значительной мере определяется и количеством накопленного при окислении этилового альдегида. Интенсивность окисления этанола (основная масса окисляется в печени) не зависит от его концентрации в организме и, согласно канонам биохимии, является относительно постоянной величиной. При приеме алкоголя небольшими дозами алкогольдегидрогеназа печени успевает его перерабатывать - в этом случае уровень алкоголя в крови будет ниже, чем при приеме той же дозы спиртного одномоментно.Затем образовавшийся этиловый альдегид подвергается следующему превращению с помощью фермента альдегиддегидрогеназы (“отнимающий воду у альдегида”) - образуется уксусная кислота, распадающаяся, в итоге, до углекислого газа и воды с извлечением энергии в ее биологическом эквиваленте. Соединение это малотоксично, присутствует в организме в некоторых количествах постоянно и легко встраивается в дальнейший обмен веществ - опять же, с извлечением энергии. Молекула алкогольдегидрогеназы. Иллюстрация с сайта bemeh.com

• Ацетальдегиддегидрогеназа (АлДГ, КФ 1.2.1.3) t Цитозольная форма (100640, 9q21, АцДП) крайне чувствительна к ингибирующему эффекту дисульфира-ма. Активность значительно подавлена у алкоголиков. При генетически дефектной или ингибированной активности после приёма рюмки водки происходит значительное увеличение содержания ацетальдегида (средние значения 37,3 против 2,1 мкмоль/л у неалкоголиков), что часто сопровождается сосудистой вегетативной реакцией — вазодилатация (быстрое покраснение кожи лица) - Митохондриальная форма (100650, 12q24.2, АпДГ2) нечувствительна к дисульфираму.