Leber: Alkohol

Zurück zur Übersicht

Der Alkohol und die Leber

Abbau des Alkohols in der Leber

Etwa 1 % des eingenommenen Alkohols werden unverändert durch Niere und Lunge ausgeschieden, die restlichen 99% werden in der Leber abgebaut.

Alkohol (C2H5OH) --> Acetaldehyd (C2H4O)

Diese Umwandlung erfolgt durch das Enzym Alkoholdehydrogenase. Dieses Enzym kann seine Abbaurate nicht beschleunigen, sondern baut pro Stunde immer nur eine feste Menge zwischen 0,1 und 0,2 Promille ab. Bei chronischer Alkoholaufnahme und über 1,0 Promille erfolgt der Abbau auch über das so genannte MEOS, das mikrosomale ethanoloxidierende System, zum anderen über die Katalase.

Acetaldehyd (C2H4O) --> Essigsäure (C2H4O2)

Acetaldehyd ist ein starkes Zellgift und wird deswegen sehr schnell von dem Enzym Acetaldehydrogenase weiter verarbeitet.

Essigsäure(C2H4O2) --> Wasser (H2O) + Kohlendioxid (CO2)

Die Essigsäure entsteht im Körper bei einer Reihe von Stoffwechselprozessen. Sie wird unter anaeroben Bedingungen über das Enzymsystem des Zitronensäurezyklus abgebaut. Es entsteht dabei Wasser und Kohlendioxid.

Alkoholdehydrogenase

Die Alkoholdehydrogenase (ADH) ist ein Enzym, das sowohl die Reaktion von Alkoholen zu den entsprechenden Aldehyden, als auch die Rückreaktion dieser (Aldehyd zu Alkohol), katalysiert. Beispiele hierfür sind der letzte Schritt der Alkoholischen Gärung durch Hefe, bei der Acetaldehyd zu Ethanol ( Äthylalkohol = Trinkbarer Alkohol) umgewandelt wird, als auch die umgekehrte Variante (Ethanol zu Acetaldehyd), die im menschlichen Körper im Rahmen des Alkoholabbaus stattfindet.

Im menschlichen Körper kommt ADH vor allem in der Leber, aber auch im Magen vor. Ethanol aus alkoholischen Getränken wird wieder in Acetaldehyd (auch Ethanal genannt) umgewandelt, anschließend durch Acetaldehyddehydrogenase in Ethansäure ( Essigsäure) und dann durch den Zitronensäurezyklus in Wasser und Kohlenstoffdioxid. Für das Einschleusen in den Zitronensäurezyklus ist das Enzym Acetyl-CoA-Synthetase notwendig, welches unter ATP-Verbrauch Acetyl-CoA bildet. Die Menge des ADH-Enzyms im Körper ist von Person zu Person unterschiedlich und bestimmt, wie viel Alkohol der Mensch verträgt. Im Allgemeinen haben Ostasiaten und indigene Völker Amerikas eher geringe Mengen ADH im Körper - dies ist neben der Tatsache, dass diese Menschen eine weniger effektive Version des Enzyms Acetaldehyddehydrogenase besitzen, mit ein Grund für deren im Vergleich zu anderen Völkern erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Ethanol.

Die Alkoholdehydrogenase dient im Menschen und in vielen Tieren auch dem Abbau von toxischen Alkoholen. Das in Magen und Leber vorhandene Enzym katalysiert hauptsächlich die Oxidation von Ethanol zu Acetaldehyd unter Beteiligung des Cofaktors NAD:

C₂H₅OH + NAD⁺ → C₂H₄O + NADH + H⁺

Im Menschen koexistieren mindestens sechs geringfügig unterschiedliche Alkoholdehydrogenasen. Alle sind Dimere aus zwei Polypeptidketten, wobei jede Untereinheit zwei Zinkionen (Zn²⁺) enthält. Eines dieser Ionen ist essenziell für die Funktion des Enzyms: es ist am aktiven Zentrum lokalisiert und stabilisiert die Hydroxylgruppe des Alkohols.

Alkoholdehydrogenase ist verantwortlich für die Toxizität von anderen Alkoholen: zum Beispiel oxidiert sie Methanol zu dem wesentlich giftigeren Produkt Formaldehyd (Methanal), und Ethylenglykol zu Glykol- und Oxalsäure. Die konventionelle Behandlung dieser Art von Vergiftungen besteht in der Applikation von Ethanol, der bevorzugt in der Leber umgesetzt wird. Solange der Ethanolabbau stattfindet, wird das Methanol durch die Nieren ausgeschieden. Somit tritt keine Vergiftung des Körpers durch das Methanal auf. Außerdem existiert mit Fomepizole (4-Methylpyrazol) die Möglichkeit ADH kompetitiv zu hemmen. Ein weiterer Inhibitor ist 2-Fluor-Ethanol. Außerdem hemmen alle Nichtsteroidalen Antirheumatikum (NSAR zb Diclofenac) die ADH mehr oder minder stark.

In Hefen und vielen Bakterien spielt die Alkoholdehydrogenase eine wichtige Rolle in der Fermentation: Pyruvat aus der Glykolyse wird in Acetaldehyd und Kohlendioxid umgewandelt, und dann von der ADH zu Ethanol reduziert. Auf diese Weise wird für die Glykolyse benötigtes NAD⁺ regeneriert. ADH aus Hefe ist größer als die menschliche und besteht aus vier Untereinheiten. Ihr aktives Zentrum besitzt Zink als Metallion. Dennoch sind die Enzyme aus Pilz und Mensch stark verwandt.

In Insekten wie der Fruchtfliege kommt eine der menschlichen nicht verwandte Alkoholdehydrogenase vor, die an kein Metallion gebunden ist.

Eine dritte Klasse der Alkoholdehydrogenasen enthält Eisen als Zentralion. Diese existieren in Bakterien, und eine (anscheinend inaktive) Form wurde in Hefe gefunden.

Weblinks

• http://www.quarks.de/dyn/15408.phtml

Folgen des Alkohols an verschiedenen Organen

• Leber
  • Fettleber
  • alkoholische Hepatitis
  • Leberzirrhose
  • HCC = Hepatozelluläres Karzinom = Leberkrebs
• Fettgewebe
  • Alkohol macht fett
  • Alkohol enthält fast so viel Kalorien wie Fett, 1gr Alkohol = 7 kcal
  • Alkohol macht dick und baut Fettgewebe auf.
  • Es sei denn, die Kalorien werden durch Körperaktivität verbraucht.
• Kardiovaskuläres System:
  • Kardiomyopathie, Herzmuskelschädigung durch den Alkohol
  • Hypertonie
• Gastrointestinales System:
  • Gastritis
  • Pankreatitis
• Hämatopoetisches System:
  • Anämie
  • Thrombopenie
• Immunologisches System:
  • Erhöhtes lnfektionsrisiko
  • IgA Mangel
• Tumore:
  • Speiseröhren-, Mund- und Rachenkarzinom
  • Pankreas-Karzinom
  • Leber-Karzinom
  • Mamma-Karzinom
• Stoffwechsel:
  • Hypertriglyzeridämie
  • Hyperurikämie
• Nervensystem:
  • Alkohol-Polyneuropathie
  • Hirnorganische (epileptische) Anfälle
  • Alkoholtoxische Kleinhirnrindenatrophie
  • Polioenzephalopathie Wernicke-Korsakow
  • Alkohol-Amblyopie
• Psychiatrische Folgen:
  • Alkohol-Abhängigkeit
  • Alkohol-Entzugssyndrom
  • Alkoholdelir
  • Alkohol-Halluzinose
  • Alkohol-Demenz
  • Alkohol-Schweratmigkeit