Znaczenie aldehydu octowego w metabolizmie i mechanizmie działania alkoholu etylowego

Aldehyd octowy jest pierwszym metabolitem etanolu i może powstawać w wyniku działania dehydrogenazy alkoholowej (ADH), cytochromu P450 2E1 (CYP2E1) i katalazy. Szlak z udziałem ADH jest zasadniczym szlakiem utleniającym alkohol w tkankach obwodowych (przede wszystkim w wątrobie).

Aldehyd octowy jest utleniany do kwasu octowego przez enzym dehydrogenazę aldehydową (ALDH). Aldehyd octowy z trudnością przenika z krwi obwodowej do mózgu na skutek istnienia bariery metabolicznej krew–mózg, którą stanowi ALDH w naczyniach krwionośnych mózgu. Aldehyd octowy może powstawać bezpośrednio w mózgu, głównie w wyniku działania enzymu – katalazy. Innym ważnym enzymem metabolizującym etanol w mózgu jest CYP2E1.

Mutacja genowa (ALDH2*2) powoduje zwiększenie stężenia aldehydu octowego we krwi podczas spożywania alkoholu. Wysokie stężenie aldehydu octowego we krwi obwodowej może chronić przed nadużywaniem etanolu poprzez wywoływanie takich niepożądanych objawów, jak: przyspieszona czynność serca, ból głowy, zaczerwienienie twarzy, nudności. Natomiast aldehyd octowy w mózgu może być odpowiedzialny za zwiększanie pozytywnych efektów alkoholu i w ten sposób wspierać jego spożycie.

Właściwości anksjolityczne alkoholu są wiązane z działaniem aldehydu octowego. Może on powodować zmniejszenie aktywności ruchowej po podaniu systemowym i jej stymulację po podaniu domózgowym.

Wzmacniające właściwości aldehydu octowego są efektem wydzielania dopaminy w jądrze półleżącym i innych strukturach układu limbicznego i układu nagrody.

Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem zaliczyła aldehyd octowy do pierwszej grupy karcinogennej powodującej nowotwory przełyku i/lub głowy i szyi.

Acetaldehyde is the first metabolite of ethanol and may be formed by alcohol dehydrogenase (ADH), cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) and catalase. ADH is an essential pathway that oxidises alcohol in peripheral tissues (primarily in the liver).

Acetaldehyde is oxidised to acetic acid by the aldehyde dehydrogenase (ALDH) enzyme. Acetaldehyde passes into the brain from the peripheral blood with difficulty, due to the blood-brain metabolic barrier, which is ALDH in the brain blood vessels. Acetaldehyde can be formed directly in the brain, mainly by catalase enzyme. Another important enzyme metabolising ethanol in central nervous system is CYP2E1.

The gene mutation (ALDH2*2) causes an increase in the level of acetaldehyde in the blood during alcohol drinking. Increased level of acetaldehyde in the peripheral blood may clearly protect against alcohol abuse by producing severe adverse effects (tachycardia, headache, facial flushing, nausea). Central acetaldehyde may be responsible for alcohol-enhancing effects that support alcohol consumption.

Anxiolytic alcohol properties are associated with the action of acetaldehyde. Acetaldehyde also has depressive properties on locomotor activity after peripheral administration, while it has a stimulating effect after administration to the brain.

The reinforcement properties of acetaldehyde are the effect of dopamine release in the nucleus accumbens and other structures of the limbic and the reward systems.

The International Agency for Research on Cancer has identified acetaldehyde as the 1st carcinogenic group of the esophagus and/or head and neck.