XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Алкоголь является психоактивным веществом и в большинстве случаев вызывает серьезную зависимость. Употребление алкоголя помимо серьезного ущерба организму, приводит к значительному бремени для здравоохранения, общества и экономики в масштабах всего общества.

Употребление алкоголя связано с риском развития таких проблем со здоровьем, как психические и поведенческие нарушения, включая алкогольную зависимость, тяжелые неинфекционные заболевания, такие как цирроз печени, некоторые виды рака и сердечно-сосудистые заболевания, а также травмы в результате насилия и дорожно-транспортных аварий.

Согласно статистике, полинейропатия проявляется в 80-100% случаев алкогольной зависимости.

Распространение и тяжесть заболевания зависят от региональных диетических привычек, индивидуальных привычек питья, а также от генетики человека. Были проведены обширные исследования, которые показывают, что тяжесть и частота случаев алкогольной полинейропатии лучше всего коррелируют с количеством употребляемого алкоголя в течение всей жизни. По неизвестным причинам алкогольная полинейропатия часто встречается у женщин.

Результаты исследований последнего времени подтверждают наиболее распространенную концепцию этиологии алкоголизма, согласно которой алкоголизм рассматривается как мультифакторное заболевание, в возникновении которого основными являются генетические, психологические, физиологические и социальные факторы, которые не только определяют мотивацию отношения к алкоголю, но и влияют на прогредиентность заболевания.

Повреждения нервной системы происходит до появления симптомов у людей, начиная с сегментарного истончения и потери миелина на периферических концах самых длинных нервов. [2]

Сегментарное истончение — это демиелинизация аксонов небольшими участками за раз. Это увеличивает утечку тока потенциала действия по аксону, поэтому он является самым слабым на периферийном конце. Снижение силы тока вызывает дальнейшее истончение миелина.

В настоящее время существуют различные теории патогенеза алкоголизма — биологические, психологические, социальные и культуральные. Наибольшее распространение и признание получают биологические теории, объединяющие генетические, биохимические и физиологические концепции.

Следует отметить, что феноменологически алкогольная нейропатия чаще всего представляет собой симметричную дистальную сенсомоторную нейропатию, в основе которой лежит аксональная дегенерация. Однако спектр поражения нервных волокон может включать различные виды:

1. Дистальная симметричная полинейропатия: сенсорно-моторная, смешанная моторно-сенсорно-вегетативная, и преимущественно вегетативная полинейропатии [7];

2. Локальные и множественные невропатии: мононейропатии, множественные мононейропатии, плексопатии, радикулопатии [7].

При развитии заболевания одновременно нарушаются функции периферических нервов, заболевание определяется дегенерацией аксонов в нейронах сенсорной и двигательной систем и первоначально возникает на дистальных концах аксонов в организме [1].

Взаимопревращение спиртов и альдегидов осуществляют алкогольдегидрогеназы. Этанол является энергетически богатым соединением, при метаболизме 125 г этанола количество образующегося НАДН такое же, как при окислении 500 г глюкозы. При правильной культуре питания, сохранением баланса микро и макроэлементов, и частым потреблением этилового спирта, большая часть "этанольного" ацетил-SКоА идет на синтез холестерола и триацилглицеролов, то есть происходит переход энергии этанола в запасную форму, что приводит к гиперлипидемии [3].

В печени происходит промежуточное превращение (окисление) этилового спирта в ацетальдегид с помощью фермента алкогольдегидрогеназы, а затем идет превращение ацетальдегида в уксусную кислоту с помощью фермента ацетальдегиддегидрогеназы. При избытке алкоголя в крови ферментные системы не справляются с полным превращением ацетальдегида в уксусную кислоту [2], в результате он накапливается в организме. Ацетальдегид (этаналь) в разы токсичнее самого этанола [3].

Кроме того, алкоголь вызывает образование фермента CYP2E1, который сам может образовывать токсины и свободные радикалы.

За окисление 10-20% этанола отвечает алкогольоксидаза (цитохром P450), также называемая микросомальная этанолокисляющая система (МЭОС). При регулярном поступлении этанола доля микросомального окисления возрастает (до 7 раз), так как этанол является индуктором алкогольоксидазы и количество ее молекул увеличивается [2].

Третий способ – реакция окисления этанола каталазой с использованием перекиси водорода. Протекает реакция в пероксисомах и цитозоле [2].

Фармакотерапия является единственным эффективным способом устранения последствий острого чрезмерного употребления алкогольных напитков [4]. Одним из перспективных направлений в терапии является разработка средств, ускоряющих метаболизм ацетальдегида. Таким средством является ацетилцистеин.

Ацетилцистеин (N-ацетил-L-цистеин, NAC) — муколитическое, отхаркивающее, и антиоксидантное средство. Применяют при инфекционных заболеваниях, которые могут сопровождаться образованием вязкой трудноотделяемой мокроты, в том числе при респираторных заболеваниях верхних и нижних дыхательных путей [5].

Ацетилцистеин является производным аминокислоты цистеина. Способствует синтезу глутатиона, важного компонента антиокислительной системы и химической детоксикации организма [5].

Глутатион (гамма-глутамилцистеинилглицин) - трипептид (глутаминовая кислота — цистеин — глицин), имеющийся во всех тканях всех живых организмах и участвующий во многих тиолдисульфидных окислительно-восстановительных реакциях. Его синтез и распад происходят в ходе сложной последовательности реакций, называемых гамма-глутамиловым циклом [7].

Глутатион инактивирует свободные радикалы кислорода, образующиеся в митохондриях гепатоцитов в процессах их функционирования, образование которых зависит от интенсивности течения окислительно-восстановительных реакций. Поскольку метаболизм алкоголя протекает в несколько стадий (алкоголь – ацетальдегид – уксусная кислота) гепатоциты длительное время пребывают в условиях интенсификации метаболических процессов, когда в организм человека попадает большое его количество, что сопровождаются образованием большого числа активных форм кислорода и реактивных метаболитов, инактивируемых глутатионом [6].

Биологические функции глутатиона: защищает SH-группы ферментов и других белков от окисления; восстанавливает Н2О2 и другие пероксиды; связывает свободные радикалы; участвует в тиол-дисульфидном обмене и в обезвреживании чужеродных для организма соединений восстанавливает рибонуклеотиды в дезоксирибонуклеотиды; переносит аминокислоты через мембрану клеток; является кофактором ряда ферментов, например глиоксалазы и формальдегиддегидрогеназы [6].

Однако наиболее существенной функцией глутатиона является участие его в процессах детоксикации ксенобиотиков. Этот трипептид прямо или косвенно участвует в функционировании всех звеньев системы детоксикации.

Первая фаза детоксикации заключается во взаимодействии глутатиона и цитохрома P-450. Их взаимосвязь реализуется на уровне восстановленных эквивалентов НАДФН, необходимых как для глутатионредуктазы, так и для цитохрома Р-450. Соответственно, важную роль в их взаимодействии будет играть перекисное окисление [6].

Глутатион устраняет избыток перекисных соединений при действии Se-зависимой или Se-независимой Глутатион-пероксидаз. Таким образом, осуществляется защита цитохрома Р-450 от повреждающего действия активных форм кислорода и перекисных соединений [6].

Вторая фаза заключается в участии глутатиона в образовании конъюгантов ксенобиотиков. Эти реакции катализируется глутатион-S-трансферазами. Глутатион участвует в реакциях дегалогенизации, замещения лабильных нитрогрупп или сульфатов. Он взаимодействует с эпоксидами, веществами с ненасыщенными связями, с органическими фосфатами, тиоцианатами, поли- и гетероциклическими соединениями и т. д. [6].

Таким образом, в результате проделанной работы, можно сделать вывод о серьезности проблемы алкоголизма и значимости развития в понимании механизмов возникновения токсических нейропатий и способов их устранения.

Поскольку, проблема носит повсеместный характер, ученым стоит задуматься о проведении более глобальных исследований, нацеленных на предотвращение токсического влияния алкоголя, в частности этанола, на организм человека.

Список литературы:

1. Алкогольная полинейропатия // Википедия. 2020.

2. Kera Y, Ohbora Y, Komura S (1989). «Buthionine sulfoximine inhibition of glutathione biosynthesis enhances hepatic lipid peroxidation in rats during acute ethanol intoxication». Alcohol Alcohol. 24 (6): 519-24. PMID 2576368

3. Скворцова Н.Н. Основы биохимии и молекулярной биологии. Часть 1. Химические компоненты клетки: Учебное пособие. - Санкт-Петербург: Университет ИТМО; ИХиБТ, 2016. - 154 с. - 100 экз

4. Mattin D., Willis S., Cline D. (1990) N-acetylcysteine in the treatment of human arsenic poisoning. J. Amer. Board. Fam. Pract., 3: 293–296.18. Strużńka L., Chalimoniuk M., Sulkowski G. The role of astroglia in Pb-exposed adult rat brain with respect to glutamate toxicity (англ.) // Toxicology: journal. — 2005. — September (vol. 212, no. 2—3). — P. 185—194.

5. Tiriq М., Morais С., Sobki S., Al Sulaiman М., Al Khader А. (1999) N-acetylcysteine attenuates cyclosporin-induced nephrotoxicicy in rats. Nephrol. Dial. Transplanc., 14(4): 923–929

6. Смирнов Лев Павлович, and Суховская Ирина Викторовна. "Роль глутатиона в функционировании систем антиоксидантной защиты и биотрансформации (обзор)" Ученые записки Петрозаводского государственного университета, no. 6 (143), 2014, pp. 34

7. Manji H. Toxic neuropathy. Curr Opin Neurol. 2011 Oct;24(5):484-90. doi: 10.1097/WCO.0b013e32834a94b6. PMID: 21897232.-40.

Код для цитирования: Скопировать