О! Нарыл в инете научно-популярную статью:D Ай, я молодец!
_____________________________________________________________
В крови даже самого отъявленного трезвенника имеется алкоголь. С2Н5ОН, так же,
как и тысячи других веществ, участвуют в процессе брожения, который непонятно
зачем протекает лет 70 в этом бурдюке с костями, который называется человеком.
Такой спирт, который научно называется эндогенным алкоголем, вырабатывается
внутренними силами организма. Отметим этот факт.
Если бы С2Н5ОН не принимал участие в обмене веществ, то у человека и не было бы
на него никакой реакции, кроме, разве что, отравления. Он просто пролетал бы
насквозь и выпадал снизу, как мусор. Ведь не весь же миллион веществ, что
попадает нам в рот в стакане с молоком, нужны нашему телу. Те, что нужны,
попадают в замес, а остальные вы(ва)ливаются с другого конца. Та же участь ждала
бы и С2Н5ОН, но он, вот беда, участвует в обмене веществ, что называется, по
закону.
Так вот, алкоголь жизненно необходим организму, и его концентрация в крови
управляет кое-какими процессами, в том числе и выработкой эндорфинов - это такие
вещества, участвующие в деятельности мозга. Повышенная выработка эндорфинов
вызывает состояние эйфории, уверенности, радости, свободы и т.п. Для этого мы и
пьем. Выжрал водки - эндорфин попер - жить хорошо. Что за новый год без
шампанского? Однако у алкоголя есть естественный враг - алкогольдегидрогеназа.
При избытке алкоголя организм дает команду на выработку алкогольдегидрогеназы и
она, выделившись, расщепляет алкоголь в пух и перья, которые выводятся из
организма поченью и печками. Сама она при этом тоже гибнет, как, к примеру,
кислота в реакции с щелочью. Если б не эта алкогольдегидрогеназа, то эндогенный
алкоголь бы только накапливался по мере жизни, и уже с годовалого возраста мы
все ходили бы вечно бухие в жопу, и никому никогда не надо было бы за водкой
бегать, тем более среди ночи. Но увы. алкогольдегидрогеназа (далее - АДГ) держит
эндогенный алкоголь на коротком поводке и его в здоровом организме ровно
столько, сколько надо человеку для поддержания своего бессмысленного
существования.
Теперь вольем в организм двести грамм. Уфф, хорошо пошла! Алкоголь попер в
кровь, долбанул по, кажется, гипоталамусу, или кто там за эндорфины отвечает. И
понеслась радость и веселье! Пока вы веселитесь, организму не до смеха. Он
срочно дает команду на повышенную выработку АДГ, бороться с нашествием непонятно
откуда взявшегося в крови алкоголя - вроде, команды на усиленную выработку
эндогенного спирта никто не давал. Вонь ацетальдегидов, что несется у вас из
пасти наутро, свидетельствует о том, что супостата таки победили. Если же все
еще воняет спиртом - значит, борьба продолжается. Теперь еще ацетальдегиды
выводить - тут напрягается печень, которая постепенно сдает вплоть до цирроза. А
обломки ацетальдегидов нагружают почки, которые тоже долго не протянут.
Но вернемся к алкогольно-дегидрогеназной кадрили. После N-ной попойки организм
адаптируется. АДГ теперь вырабатывается в повышенных количествах "на всякий
случай". Фабрика по выработке АДГ в результате регулярных тренировок стала
намного мощнее фабрики по выработке эндогенного алкоголя, которой, к тому же,
урезали мощность за ненадобностью. Это повышенное количество АДГ насмерть
забивает тот небольшой эндогенный алкоголь, который все-таки нужен. И нужен, в
частности, для выработки эндорфинов. Эндорфинов нет - нет и веселья. Алкан ходит
грустный, мрачный и ничто его не может ободрить, кроме бутылки. При взгляде же
на бутылку или, услышав "третьим будешь?", у него еще больше подскакивает
содержание АДГ, т.к. мозг, подобно собаке Павлова, вырабатывавшей слюну в ответ
на звонок, рефлекторно думает "Ну все, пздец, ща начнется" и свистит вниз "Давай
больше АДГ!". Концентрация АДГ теперь зашкаливает, а разложить ее побыстрее
может, ну вот те раз, только алкоголь, ибо печень расщепляет неиспользованную
АДГ с большим скрипом. В этот момент сила воли и распропоследняя клятва жене и
маме летят ко всем чертям, потому что организму надо залить пожар. Трубы горят,
понимаете?
Помимо этой потасовки с АДГ, алкоголь устраивает дебоши по всему организму. И
если эта самая дегидрогеназа убивает алкоголь, то тот, в свою очередь, убивает,
среди прочего, серотонин и дофамин. Эти два вещества нужны, чтобы думать.
Поэтому-то, замечали наверное, что после хорошего праздника "голова не варит".
Конечно, не варит. Варить нечем. Нейронам не доораться друг до друга, а то
небольшое количество нужных реактивов, что осталось, стягивается к участкам
мозга, контролирующим жизненно важные функции - дыхание и сердцебиение. А если
перебрать - то и на них не останется, и вот тогда-то алкан дает дуба от острой
сердечной или легочной недостаточности.
Примечательны последствия. Если в результате регулярных попоек стандартная
выработка серотонина падает, то производство дофамина - напротив, в качестве
компенсации, растет. Он, как и АДГ, начинает вырабатываться в повышенных
количествах. Поэтому у алкана в голове пустота постепенно заполняется "думами",
примитивными, навязчивыми и неотступными, а раз нет эндорфинов, серотонина и
следовательно, радости, то думы эти очень мрачные и тяжкие. Весь мир - говно,
думает алкан, и никакой кружок макраме его тут не спасет. Нужно влить ханки,
чтобы уничтожить дофамин и тем самым избавить страдальца от мучительных
размышлений.
Остановимся на этом, хотя продолжать можно очень и очень долго. Много веселых
шуток успевает отмочить С2Н5ОН с организмом.
Это я к чему вам рассказал? Это я к тому, что алкана одними проповедями, любовью
и наущениями не вылечить. Чтобы его вылечить, нужно одновременно:
1) стабилизировать биохимию мозга и нервной системы.
2) раскопать с помощью психотерапевта первопричину ухода от реальности в
алкогольный туман
3) найти ему способ получать кайф от чего-нибудь, кроме бухла. Понятное дело,
что о минете не может быть и речи. Ну хоть спортом каким. Спорт, туды его в
качель, эндорфин дает.
А кодирование без всего этого - это лечение пневмонии теплыми тапками.
Алкогольдегидрогеназа – фермент, который отвечает за скорость и уровень опьянения человека. Его характеристики влияют на предрасположенность к алкоголизму или, напротив, непереносимость спиртного. Вещество вырабатывается клетками печени, также присутствует в почках, легких, сердце и желудке.
Алкогольдегидрогеназа выполняет функции ктализатора, а именно окисляет этанол в уксусный альдегид, который под действием второго фермента – ацетальдегидрогеназы – окисляется в уксусную кислоту и выводится из организма. Говоря проще, эти ферменты утилизируют поступивший в организм алкоголь, они производятся в организме каждого человека, но в разных соотношениях.
По критерию скорости процесса метаболизма алкогольдегидрогеназа подразделяется на два типа – быстрая и медленная. Быстрый фермент сразу же начинает осуществлять переработку алкоголя, что уменьшает период его воздействия на организм и не способствует привыканию. Недостатком быстрой алкогольдегидрогеназы считается тот факт, что в организме накапливается намного больше ацетальдегида. Данное вещество вызывает риск токсического отравления.
Алкогольдегидрогеназа медленного типа расщепляет алкоголь в организме медленнее, соответственно, опьянение и отрезвление происходят намного позже. При такой реакции на алкоголь риск развития алкоголизма увеличивается. Второй этап – окисление уксусного альдегида – происходит с помощью такого фермента, как ацетальдегидрогеназа, он может быть активным и пассивным. Сочетание этих двух ферментов демонстрирует предрасположенность человека к алкоголизму. Например, если сочетаются ферменты «медленная – активная», то человек в полной мере может ощутить удовольствие от употребляемого алкоголя.
Определяем свой вид ферментов
Учитывая индивидуальность каждого организма, определить свой вид алкогольдегидрогеназы человек может самостоятельно в ходе проведения наблюдения за собственным состоянием после употребления алкоголя. Есть общепринятые вычисления беспохмельной дозы алкоголя согласно следующей формуле: 1,5 мл чистого алкоголя на килограмм массы тела.
Чтобы определить “свою норму”, нужно проверить реакцию организма, начиная с небольших доз спиртного. Для постановки эксперимента достаточно будет серии из трех независимых опытов.
Восприимчивость к алкоголю может измениться на протяжении жизни, то есть нужно обратить внимание на употребление алкоголя спустя несколько лет.
Почему возникает непереносимость спиртного
Комбинация ферментов “быстрая алкогольдегидрогеназа” и “пассивная ацетальдегидрогеназа” говорит о непереносимости алкоголя. Небольшое количество спиртного сразу же преобразуется в токсическое вещество, медленно утилизируется. Это чревато ранним похмельем и даже отравлением.
Непереносимость алкоголя можно разделить на три вида:
- врожденная – вызванная определенным набором генов;
- приобретенная – в связи с травмами головы, повреждением печени, в процессе приема антибиотиков;
- на третей стадии алкоголизма – когда организм отказывается принимать любые дозы спиртного.
Причина непереносимости алкоголя находится на генетическом уровне, поэтому повлиять на ее изменение на сегодняшний день нет возможности. Активность алкогольдегидрогеназы в организме человека зависит от возраста, пола, расовой принадлежности, генетической предрасположенности.
Генетическая устойчивость народов
Научные исследования подтвердили, что степень выработки алкогольных ферментов отличается в разных народностях. Несложно догадаться, что у славян алкогольдегидрогеназа вырабатывается в медленной форме в сочетании с активной ацетальдегидрогеназой. Данная особенность указывает на склонность к алкоголизму.
Но со славянами могут посоревноваться южноамериканские индейцы. Считается, что они самые устойчивые к алкоголизации. Они имеют быструю алкогольдегидрогеназу и быстрый второй фермент, не успев толком опьянеть, трезвеют без похмелья.
А вот коренные жители Азии не могут похвастать восприимчивостью к большим дозам алкоголя, они пьянеют даже от небольшой дозы выпитого спиртного. Алкогольдегидрогеназа у азиатов имеет быструю форму.
Непереносимость у мужчин и женщин
Восприимчивость к спиртным напиткам также отличается по половому признаку. В данном случае следует учитывать, что у представителей мужского пола алкогольдегидрогеназа вырабатывается не только почками, а и желудком. Поэтому представители сильного пола могут выпить намного больше алкоголя. У женщин наблюдается дефицит выработки фермента в желудке, который блокируется действием половых гормонов. Процесс переработки алкоголя происходит только в печени, что дает мощную нагрузку на этот орган.
Как контролировать количество фермента
Сегодня актуальным остается вопрос о возможности повысить уровень метаболизма этанола для того, чтобы избежать зависимости от алкоголя. Но, к сожалению, на данный вопрос еще не нашли ответ ученые мира. Если человек зависимый от алкоголя, то контроль количества вырабатываемых ферментов уже не имеет решающего для него значения. Он не сможет отказаться от привычной дозы спиртного, даже если самочувствие будет ужасным.
Медикаменты
Большинство пьющих желает употреблять много, но с минимальными вредными последствиями. Вот почему возникают мифы о наличии катализатора этанола в таблетках, способного управлять уровнем фермента для переработки спиртного. В аптеках можно найти таблетки для нормализации выработки ферментов алкогольдегидрогеназы и ацетальдегидрогеназы (Дисульфирам и Цинамид). Вопреки ожиданиям пьющих, механизм действия этих средств состоит в том, чтобы уменьшить уровень употребления алкоголя. Нужно понимать, что лучшее лекарство или же лучшие ферменты – это чувство меры и культура потребления, которое способны развить мы сами.
Алкогольдегидрогеназа 1C (ADH1C). Выявление мутации A1048G (Ile349Val)
Маркер связан с особенностями метаболизма алкоголя. Исследуется для выявления генетической предрасположенности к алкоголизму , ассоциированной со скоростью окисления этанола до ацетальдегида в организме и степенью алкогольного отравления.
Метод исследования
Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов.
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Венозную кровь, буккальный (щечный) эпителий.
Как правильно подготовиться к исследованию?
Специальной подготовки не требуется.
Название гена - ADH1 C
Локализация гена на хромосоме - 4q23
- А/А или *1/*1
- А/G или *1/*2
- G/G или *2/*2
Встречаемость в популяции
Встречаемость минорного (G или *2) аллеля в европейской популяции составляет 42 %.
Общая информация об исследовании
В метаболизме алкоголя участвуют два основных фермента. Сначала под действием фермента алкогольдегидрогеназы этанол превращается в ацетальдегид, а далее ацетальдегид при помощи фермента альдегиддегидрогеназы в ацетат. Работа этих ферментов, скорость их метаболизма обусловлены генетически и зависят от разных вариантов генов, кодирующих эти ферменты.
Этанол (этиловый спирт) является достаточно токсичным соединением, и алкоголь наносит вред здоровью, хотя ряд исследований позволяет предположить пользу умеренного потребления, например, красного вина. Как выяснили ученые, все зависит от особенностей метаболизма алкоголя в организме человека.
Белок алкогольдегидрогеназа (ADH) состоит из альфа-, бета- и гамма-субъединиц, каждая из которых кодируется соответственным геном. Ген алкогольдегидрогеназы ADH1С локализован на 4-й хромосоме и кодирует гамма-субъединицу алкогольдегидрогеназы.
На активность фермента может очень сильно влиять замена одного основания в кодирующей его последовательности ДНК. В процессе эволюции образовались два варианта данного гена. Основной вариант обозначается как *1 (или А), а вариант гена, произошедший в результате мутации , – как *2 (или G). Вследствие такой замены очень сильно меняется активность фермента ADH.
Активность фермента у лиц, имеющих генотип *2/*2, по сравнению с людьми, несущими основные варианты гена *1/*1, снижена.
Выявление данного генетического маркера может во многом объяснить различия в реакции на алкоголь у разных людей.
У некоторых после употребления даже небольшого количества алкоголя проявляются признаки его непереносимости, такие как покраснение лица, тахикардия, тошнота, мышечная слабость и др. Такое врожденное свойство сохраняется на всю жизнь и связано с особенностями метаболизма. При этом этанол достаточно быстро превращается в ацетальдегид и спирт удаляется из крови (присутствуют аллели ADH1 B*2 и ADH1 C*1 ). Но ацетальдегид, в свою очередь, расщепляется очень медленно и циркулирует в крови в высоких концентрациях. Именно его длительное присутствие и вызывает неприятные симптомы и плохое самочувствие у человека сразу после принятого алкоголя. Такой вариант метаболизма считается в какой-то мере защитой от алкоголизма. Но при постоянном употреблении алкоголя существует повышенный риск развития рака печени, пищевода, так как ацетальдегид является канцерогеном. Такой тип обмена спиртов встречается преимущественно в азиатской популяции.
У большинства европейцев все происходит наоборот: первый этап окисления идет медленно (аллели ADH1 B*1 и ADH1 C*2 ), и этанол длительно не выводится из организма, а второй этап (превращение до нетоксичных продуктов – ацетата) – быстро. При таком варианте работы ферментов риск развития алкогольной зависимости выше. Соответственно, и риск развития заболеваний вследствие токсического действия этанола значительно возрастает. У регулярно принимающих алкоголь людей нередко развивается алкогольный гепатит, затем цирроз. Также существенно повышается риск сердечно-сосудистых заболеваний, таких как атеросклероз и ишемическая болезнь сердца. Увеличивается вероятность развития панкреатита.
Интерпретация результатов
Оценка генотипа по маркеру:
*1/*1 – нормальная (быстрая) активность фермента;
*1/*2 - повышенная активность фермента;
*2/*2 - низкая активность фермента.
Результаты исследования должны интерпретироваться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.
Диагностическая значимость
Для выявления характера работы фермента алкогольдегидрогеназы необходимо также оценивать маркер, локализованный в гене ADH1В .
Важные замечания
Для данного маркера не существует понятия "норма" и "патология", т. к. исследуется
От чего зависит скорость опьянения? На этот вопрос ученые нашли ответ. Все дело в наличии в организме особого фермента – алкогольдегидрогеназы. Он обеспечивает процесс окисления этанола. В результате последний превращается в ацетальдегид. Чтобы избежать алкогольной зависимости, нужно знать особенности собственного типа алкогольдегидрогеназы.
Внутренний этанол способствует синтезу эндорфинов, то есть гормонов счастья, энергетическому обмену, метаболизму серотонина и другим важным процессам. Алкогольдегидрогеназа представляет собой фермент, который необходим для утилизации внутреннего алкоголя и обеспечения нормального метаболизма.
Обычно алкогольдегидрогеназа имеется только в клетках печени – гепатоцитах. Данный фермент, вырабатываемый печенью, участвует в процессах окисления ретинола и получения ретиналя. Кроме того, без него невозможно окисление некоторых стероидов, а также поддержание необходимого уровня нейромедиаторов, простагландинов, жирных кислот и холестерина. Если алкогольдегидрогеназу находят в сыворотке крови, то это свидетельствует о тяжелой интоксикации или гепатите.
Алкогольдегидрогеназа, которая вырабатывается в печени человека, характеризуется молекулярной массой 85 000. Она имеет в своем составе две субъединицы. Если в организме имеется маленькая концентрация этанола, то только одна из них участвует в окислении. При наличии больших концентраций этанола в этот процесс включаются одновременно обе субъединицы.
Почти вся алкогольдегидрогеназа находится в печени и совсем немного в сердце, почках, легких и в желудочно-кишечном тракте. Имеется она и в мозге человека, но всего 0,025%.
Главное назначение этого фермента заключается в защите мозга и всего организма человека от разрушающего действия токсичного ацетальдегида. В зависимости от скорости процессов метаболизма алкоголя алкогольдегидрогеназа может быть быстрой или медленной.
Быстрая и медленная алкогольдегидрогеназа
Алкогольдегидрогеназа быстрого типа позволяет быстрее переработать спиртное. Содержание токсинов в крови в этом случае будет очень быстро увеличиваться. , и последующее отрезвление проходят также довольно быстро.
Люди с содержанием алкогольдегидрогеназы быстрого типа не имеют предрасположенности к хроническому алкоголизму, так как за короткое время привыкания к спиртному не происходит. Но даже без признаков опьянения человеку может стать плохо, поскольку количество альдегида быстро увеличивается и риск также существенно возрастает.
При наличии алкогольдегидрогеназы медленного типа алкоголь длительное время находится в организме. Кроме того, он медленно расщепляется. Такой тип алкогольдегидрогеназы слабо участвует в процессах метаболизма алкоголя. Человек медленно пьянеет и поздно отрезвляется. Это приводит к тяжелому и длинному похмелью, а также к сильной интоксикации. Вероятность алкогольной зависимости будет в данном случае намного больше. При этом в течение жизни алкогольдегидрогеназа может менять форму действия, например, из быстрой она может стать медленной.
Непереносимость алкоголя
Почему возникает?
Многие люди не могут употреблять даже небольшие дозы спиртных напитков. Это может быть связано с наследственностью и передаваться на генном уровне, иногда через целое поколение. Чаще всего в этом случае наблюдаются нарушения в работе вегетативной нервной системы и возникают проблемы с кожными покровами. Это связано с тем, что ацетальдегид приводит к мутации генов. Он накапливается в крови и приводит к расширению сосудов. При непереносимости алкоголя зависимость от него практически не формируется.
При приобретенной непереносимости алкоголя организм негативно реагирует на любые дозы спиртного. Такой вид непереносимости связан с травмой головы, в результате чего изменяется выработка ферментов. Кроме того, причинами ее формирования могут стать заболевания печени (например, ) и расстройства психики.
Симптомы
Непереносимость алкоголя проявляется в одинаковых симптомах, но их интенсивность и длительность у всех людей происходят по-разному.
Признаки непереносимости алкоголя:
- покраснение лица и кожных покровов после приема даже минимального количества спиртного. Причина данного явления заключается в том, что этилен приводит к усилению процессов кровообращения;
- кашель в виде приступов;
- покраснения глаз;
- слезы из глаз;
- головная боль;
- головокружение;
- повышенное потоотделение;
- обмороки;
- рвота;
- кровотечения из носа;
- повышение температуры.
У разных народов
Ученые выяснили, что степень выработки алкогольдегидрогеназы отличается у разных национальностей, при этом разница бывает очень существенная. Русская нация отличается медленной формой алкогольдегидрогеназы, что можно наблюдать по русским традициям и особенностям менталитета. Такой тип фермента создает высокую предрасположенность к развитию алкоголизма.
Алкогольдегидрогеназа у азиатских народов имеет быструю форму, поэтому состояние опьянения наступает очень быстро. При этом не нужно пить спиртные напитки в большом количестве.
Из-за повышенного содержания токсинов в крови, похмелье также наступает очень рано и от маленьких доз. В то же время на отрезвление не требуется много времени, поэтому организм быстро возвращается в норму.
Народы Севера отличаются медленной выработкой алкогольдегидрогеназы. С быстрой формой действия этого фермента среди них выявлено только 5% людей.
У мужчин и женщин
Алкогольдегидрогеназа является ферментом, который позволяет снизить . Кроме печени она может вырабатываться и другими органами, например, почками или желудком, как у мужчин. Поэтому они могут выпить больше алкоголя по сравнению с женщинами. Этот факт говорит о том, что представительницам слабого пола не стоит соревноваться с мужчинами в данном вопросе.
Кроме того, женский организм содержит меньше воды, чем мужской. В результате этого концентрация этанола в крови у них будет выше даже при одном весе или росте. Поэтому женщины намного чаще и быстрее спиваются, чем мужчины.
У женщин половые гормоны приводят к понижению концентрации алкогольдегидрогеназы в желудке, что сопровождается ускоренной переработкой этанола в печени. Таким образом, алкоголь в женском организме расщепляется намного медленнее по сравнению с мужчинами. Это приводит к развитию различных болезней этого органа.
Во второй половине менструального цикла многие женщины испытывают повышенную тягу к спиртному, что также отличает их от мужчин, у которых нет циклических изменений настроения. Перед менструацией происходит быстрое всасывание алкоголя из желудка, что приводит к более сильному токсическому эффекту.
Можно ли контролировать уровень фермента?
И немного о секретах
Вы когда-нибудь боролись с алкоголизмом в семье? Судя по тому, что вы читаете эту статью - опыта у вас не мало. И конечно вы не по наслышке знаете что такое:
- муж постоянно пьяный;
- скандалы в семье;
- все деньги расходуються на алкоголь;
- доходит до побоев;
А теперь ответьте на вопрос: Вас это устраивает? Сколько можно это терпеть? А сколько денег вы уже "слили" на неэффективное лечение? Правильно - пора с ними кончать! Согласны? Именно поэтому мы решили опубликовать эксклюзивную историю Елены Малышевой, в которой она раскрыла секрет избавления от алкоголизма.
Каждому человеку хочется контролировать процесс выработки ферментов, которые участвуют в метаболизме алкоголя, а также повышать скорость работы алкогольдегидрогеназы. Сейчас этому посвящены многие исследования.
На самом деле управление биохимическими процессами организма невозможно. Суждение о том, что высокая скорость переработки алкоголя организмом уменьшает зависимость от него, неверно. При тяжелой степени алкоголизма эти ферменты играют минимальную роль в процессах расщепления алкоголя. Несмотря на негативную реакцию своего организма, алкоголик все равно будет пить столько, сколько он обычно привык.
Решать данную проблему нужно в самом начале. Прежде всего, необходимо определить тип алкогольдегидрогеназы, а также определить оптимальную дозу спиртного. Человек должен научиться контролировать свои поступки и бороться с желанием пить алкоголь в большом количестве.
Алкогольдегидрогеназа является ферментом печени, который расщепляет алкоголь. Она бывает быстрой или медленной. От типа алкогольдегидрогеназы зависит скорость расщепления алкоголя. Но формирование алкогольной зависимости нельзя объяснять типом этого фермента.
Алкогольдегидрогеназа (алкоголь:НАД+-оксидоредуктаза, КФ 1.1.1.1) - фермент класса дегидрогеназ, катализирующий окисление спиртов и ацеталей до альдегидов и кетонов в присутствии никотинамидадениндинуклеотида (НАД). Алкогольдегидрогеназы (алкоголь:НАД+-оксидоредуктазы) являются димерами, состоящими из субъединиц с молекулярным весом около 40 000 и содержащими ион цинка Zn.
Функции
Катализирует реакцию: этанол + НАД ⇌ ацетальдегид + НАДН + H.
Является специфическим для клеток печени. Появление его в сыворотке крови свидетельствует о повреждении клеток печени. Резкое повышение содержания фермента наблюдается при острых гепатитах (при этом его показатели приходят к норме раньше, чем показатели трансаминаз). При обтурационной желтухе, циррозах печени, инфаркте миокарда, мышечной дистрофии Эрба обычно не наблюдается повышения активности фермента в крови.
Механизмы действия
Оптимум действия фермента находится при pH 8,0. Цианиды, йодоацетат тормозят действие энзима.
Распространение
В больших количествах фермент находится лишь в печени, но небольшое количество также содержат почки. Следы фермента также обнаруживаются в сердечной и скелетной мускулатуре человека. В сыворотке крови здорового человека отсутствует.
Активность алкогольдегидрогеназы в организме человека зависит от возраста, пола, расовой принадлежности, генетической предрасположенности. С ростом частоты и регулярности употребления алкоголя активность алкогольдегидрогеназы снижается. У мужчин значительная часть этанола метаболизируется алкогольдегидрогеназы желудка, поэтому при традиционном приеме равных доз уровень алкоголя в крови у женщин существенно выше, чем у мужчин.
Фармакогенетика алкогольдегидрогеназы
Алкогольдегидрогеназа (АДГ) – фермент, представленный различными формами. Были охарактеризованы 5 классов АДГ. Их фармакогенетика не была широко изучена, но хорошо известны их субстраты: кроме этанола и других алифатических спиртов, включает 4-гидроксиноненаль, альдегиды, полученные перекисным окислением липидов, стероиды, гидроксилированные жирные кислоты, промежуточные соединения медиаторных путей в процессе образования ретиноевой кислоты из витамина А.
Класс I (ADH1)
Обладают этанол-окислительной активностью. Гены трех типов ADH1A, ADH1B, и ADH1C кодируют α-, β-, и γ-субъединицы, которые могут образовывать гомо- и гетеродимеры, которые ответственны за большую часть окислительной активности печени по отношению к этанолу. Некоторые исследования продемонстрировали меньший риск стать алкоголиком для азиатов с наличием ADH1B2 аллеля (частота 60-80% в азиатских популяциях и около 4 % в безалкогольных европейских популяциях). Также некоторые исследования указывают на распространение аллеля ADH1C1 среди безалкогольной популяции.
Класс III (ADH3)
Высоко консервативны, активны по отношению к глутатион-конъюгированному формальдегиду, а также к глутатион-NO и к свободным гидроксилированным жирным кислотам и лейкотриенам. Ферменты класса III участвуют в пути ликвидации формальдегида и имеют древнее происхождение от прокариот, но, несмотря на это, формы фермента АДГ3 варьируются незначительно.
Класс IV (ADH4)
Обладают ретинол-дегидрогеназной активностью, участвуют в формировании ретиноевой кислоты и, следовательно, в регуляции дифференцировки клеток позвоночных.
Влияние различных АДГ на метаболизм этанола
На основании кинетических свойств различных вариантов и предполагаемого содержания фермента АДГ в печени, исследователи рассчитали вклад различных ферментов АДГ на способность печени окислять этанол. Для человека (средний вес которого 70 кг), у которого концентрация этанола в крови приблизительно 100 мг/100 мл, если он гомозиготен по ADH1B1 и ADH1C1 ферменты класса I окисляют 70% этанола. Для человека гомозиготного по ADH1B1 и ADH1C2 окислительная способность составляет 80 %. Присутствие ADH1C2 аллели будет связан со слегка пониженной окислительной способности, в то время как наличие adh1b2 и adh1b3 аллели было бы связано с существенно более высокой окислительной способности (то есть более быстрое окисление этанола в ацетальдегид). Эти расчеты приближены, так как не учитывают размер печени и различия экспрессии генов.
Гены ADH1B и ALDH2 (ген, кодирующий одного из представителей семейства альдегиддегидрогиназ) являются наиболее сильно связаны с риском развития алкоголизма. Они способны уменьшить риск алкоголизма путем увеличения локальных уровней ацетальдегида, либо за счет быстрого окисления этанола, либо за счет медленного окисления ацетальдегида. Точный баланс между скоростями окисления этанола и ацетальдегида может иметь решающее значение при определении концентрации ацетальдегида в клетках, таким образом, что небольшие различия в относительной активности ADG и ALDH могут вызвать значительные различия в концентрации ацетальдегида).
Из-за этого тонкого баланса, влияние вариаций генов ADG и ALDH на риск развития алкоголизма может быть продемонстрировано только независимо друг от друга, то есть, исследователи могут определить различия в риске между людьми, несущими различные аллели одного гена, но идентичные аллели других генов.
Алкогольдегидрогеназа и витамин А
Семейство ферментов алкогольдегидрогеназ (АДГ) может принимать участие в метаболизме ретинола (витамина А), а также в метаболизме этанола. Некоторые члены семейства АДГ предпочитают ретинол в качестве субстрата вместо этанола, и их способность окислять ретинол конкурентно ингибируется высокими концентрациями этанола. Кроме того, существует семейство альдегиддегидрогеназ (ALDH), содержащее несколько представителей, предпочитающих ретиналь в качестве субстрата вместо ацетальдегида.
Конформационные изменения и катализ алкогольдегидрогеназы
Как показано с помощью рентгеновской кристаллографии, в печени лошади алкогольдегидрогеназа претерпевает глобальные конформационные изменения при связывании НАД+ или НАДН, включающие поворот каталитического домена относительно кофермент-связывающего домена и перестройку активного сайта для получения каталитически-активного фермента. Изменение конформации требует полного кофермента и зависит от различных химических или мутационных замен, которые могут увеличить каталитическую активность за счет изменения кинетики изомеризации и скорости диссоциации коферментов.
После того, как фермент связал НАД, субстрат вытесняет гидроксид, связанный с каталитическим цинком. Этот обмен может включать реакцию двойного замещения, где карбоксильная группа остатка глутаминовой кислоты сначала замещает гидроксид, а затем субстрат замещает остаток глутамата. В полученном фермент-НАД-алкоголятном комплексе атом водорода переносится на кофермент.
