Metabolizm alkoholu - Medical Hypothesis

Po dwóch poprzednich tekstach omawiających artykuły z Medical Hypothesis (powiązanie cukru i depresji, powiązanie alkoholu i COVID) nadszedł czas aby na łamach bloga omówić tekst prezentujący wpływ alkoholu na organizm człowieka. 

Tekst ten ("Ethanol metabolism: The good, the bad, and the ugly")  to w większości skomplikowana publikacja z dziedziny chemii omawiająca reakcje biochemiczne w których alkohol i jego metabolity biorą udział. Chciałbym jednak przytoczyć informacje z tekstu, które mogą zainteresować większość z pośród czytelników bloga.

Pierwsza z nich dotyczy spadkowi stężenia alkoholu we krwi. Spadek ten odbywa się ze stałą prędkością - średnio 0.016g na decylitr na godzinę dla mężczyzn i 0.018 g na decylitr na godzinę dla kobiet [1] - oczywiście po zaprzestaniu konsumpcji.

Drugą to proste wytłumaczenie braku ewolucyjnego przystosowania gatunku ludzkiego do alkoholu etylowego. Substancja ta co prawda występuje w przyrodzie w sfermentowanych owocach, jednak rzadko w ilości takiej, aby mógł doprowadzać on do podobnego stanu co picie piwa, wina lub mocniejszych alkoholi. W związku z tym, o ile mamy wbudowane mechanizmy regulujące np. stężenie cukru we krwi, nie mamy natomiast takiego mechanizmu w odniesieniu do alkoholu. 

Trzecia z nich dotyczy wpływu alkoholu na bilans energetyczny. Większość czytelników zdaje sobie sprawę, że alkohol zawiera dość sporo kalorii. Może jednak być pewnym zaskoczeniem, że u osoby pijącej większe ilości czysty etanol może odpowiadać nawet za 50% spożywanych kalorii [1]. Co więcej są to kalorie z chemicznego punktu widzenia dość łatwo dostępne, tak więc alkohol wypiera pozostałe źródła energii w organizmie. 

Ten fakt prowadzi autorów do konkluzji (w końcu nie przypadkiem został opublikowany w Medical Hypothesis), że przystosowanie organizmu do wykorzystywania alkoholu jako źródła energii stanowi istotną część uzależnienia od tej substancji. Próba odstawienia powoduje poważny deficyt energetyczny - zwłaszcza w komórkach mózgu. 

Czwarta to wpływ alkoholu na układ glutaminianergiczny (związany z glutaminianem jako neuroprzekaźnikiem). Jest to istotna część układu nerwowego biorąca udział między innymi w procesach uczenia i zapamiętywania. Alkohol wpływa na ten układ hamująco, co prowadzi w konsekwencji do jego dostosowania i zwiększenia liczby receptorów. 

Odstawienie alkoholu powoduje nadmierne pobudzenie układu, co w konsekwencji prowadzi do śmierci komórek mózgowych. Tak więc w przypadku nałogu alkoholowego do śmierci komórek mózgowych doprowadza zarówno sam alkohol i jego metabolity jako substancje toksyczne, jak również brak alkoholu powodujący nadmierne pobudzenie układu glutaminianergiczny. Zainteresowanych tematem odesłałbym do polskiego artykułu "Rola układu glutaminianergicznego w patogenezie oraz terapii zespołu zależności alkoholowej", który już 10 lat temu w "Postępach Medycyny i Higeny Doświadczalnej" opublikowali pracownicy Uniwersytetu Medycznego w Łodzi.

Na koniec autorzy stawiają dwie hipotezy medyczne, sugerując że leki stosowane w terapii uzależnień alkoholowych powinny adresować te dwa problemy - deficyt energetyczny, zwłaszcza w komórkach mózgowych i nadmierne pobudzenie układu glutaminianergetycznego, aby złagodzić efekt odstawienia alkoholu.

W tym momencie chciałbym czytelnikowi podać jeszcze jeden temat do dalszej analizy. Skoro odstawienie alkoholu powoduje zaburzenie układu wykorzystującego glutaminian jako neuroprzekaźnik a w konsekwencji śmierć komórek mózgowych, to jaki wpływ może mieć na mózg czysty glutaminian dodawany jako wzmacniacz smaku? Zainteresowanych tematem odsyłam do tekstu "Ekscytotoksyny, smak który zabija." oraz innych tekstów oznaczonych tagiem glutaminian sodu z niniejszego bloga.

 

Źródła. 

[1] Ethanol metabolism: The good, the bad, and the ugly.  Medical HypothesisVolume 140, July 2020 David F.Wilson i Franz M.Matschinsky 

[2] Metabolism of Dietary Glutamate in Adults, Annals of Nutrition and Metabolism 2018, Vol.73, Suppl. 5 December 2018. Cynober L 

[3] Rola układu glutaminianergicznego w patogenezie oraz terapii zespołu zależności alkoholowej Postepy Higeny i Medycyny Doświadczalnej, 2010; 64: 534-543. Karina Łukasik, Karolina Piątkowska, Bogusława Pietrzak - Zakład Farmakodynamiki Uniwersytetu Medycznego w Łodzi.

[4] Wpływ alkoholu na ośrodkowy układ nerwowy - Danuta Byczyńska 

[5] NMDA Receptor - Wikipedia (en) 

[6] Ekscytotoksyny - smak który zabija. - Szkodliwe Jedzenie.  

Czy nadwaga i alkohol powodują cięższy przebieg COVID-19 - Medical Hypotheses

Pierwotnie po artykule dotyczącym cukru i depresji planowałem streszczenie artykułu dotyczącego metabolizmu alkoholu. W listopadzie bieżącego roku ukazał się jednak krótszy i ważniejszy artykuł dotyczący alkoholu, nadwagi i ich wpływu na cięższy przebieg COVID-19 [1], którego tezy chciałbym przedstawić czytelnikom bloga. 

Autorzy tekstu stawiają hipotezę, że nadwaga i spożywanie alkoholu ma wpływ na cięższy przebieg COVID-19 w przypadku zakażenia. W przypadku COVID-19 najgroźniejszym zjawiskiem, prowadzącym do śmierci jest tak zwana burza cytokin [7]. (Cytokiny są cząsteczkami pobudzającymi stan zapalny w organizmie i są istotnym fragmentem reakcji obronnej organizmu. Niestety w przypadku burzy cytokin ten sam mechanizm może doprowadzić nie tylko do śmierci lub wydalenia wirusów i bakterii ale do śmierci całego organizmu[7]). 

U pacjenta z COVID-19 wzrasta poziom interleukiny 8 [5] oraz TNF [3,4] - czynnika martwicy nowotworów. Poziom tych cytokin zapalnych również wzrasta w przypadku nadużywania alkoholu. Ponadto nadużywanie alkoholu wpływa na zwiększoną ekspresję receptorów ACE II [6]-  konwertazy angiotensyny typu 2. Receptory te są punktem zaczepienia dla wirusa [2], więc wpływa to na łatwiejsze przenikanie wirusa SARS-COV-2 do komórek. Oprócz tego zwiększona ekspresja receptorów ACE II prowadzi do większej toksyczności czynnika martwicy nowotworów. 

Tak więc zdaniem autorów tekstu zwiększona konsumpcja alkoholu zarówno zwiększa ilość cytokin, których nadmiar może doprowadzić do śmierci w czasie COVID-19, jak i ułatwiać wirusowi na wnikanie do komórek.

Otyłość natomiast, co zauważają autorzy, stanowi dodatkowe obciążenie układu oddechowego. W badaniach okazuje się, że otyłość ma wpływ np. na cięższy przebieg grypy. Osoby otyłe wydalają wirusa z organizmu wolniej niż osoby szczupłe. Otyłość również jest skorelowana z wyższym poziomem interleukiny 8 i czynnika martwicy nowotworów, co zdaniem autorów jest kolejnym czynnikiem ryzyka. 

Oczywiście jest to na razie tylko hipoteza wymagająca potwierdzenia w kolejnych badaniach, ale jest to o kolejny argument za ograniczeniem kalorii i konsumpcji alkoholu. 

Czytelników bloga zachęcam do przeczytania oryginalnego tekstu w języku angielskim. Załączam też  linki do Wikipedii, ułatwiające zrozumienie roli TNF, Interleukiny 8 i ACE 2 w procesie rozwoju chorób.

źródła: 

[1] Alcohol consumption and obesity: The hidden scare with COVID-19 severity. Medical Hypothesis Volume 144, November 2020, 110272

[2] What is the ACE2 receptor, how is it connected to coronavirus and why might it be key to treating COVID-19? The experts explain. 

[3] TNF - Wikipedia (pl) 

[4] TNF - Wikipedia (en) 

[5] Interleukina 8 - Wikipedia (pl) 

[6] ACE 2 - Wikipedia (en) 

[7] Burza cytokin - Wikipedia (pl) 

Czy cukier powoduje depresje - Artykuł z Medical Hypotheses

    Medical Hypotheses to pismo naukowe przeznaczone do publikowania niekonwencjonalnych    pomysłów naukowych, pomyślane jako forum wymiany idei i dyskusji nad nowymi teoriami w medycynie [2] . Podobnie jak w innych przypadkach większość artykułów wymaga dostępu przez instytucję naukową, która wykupiła dostęp do czasopisma. W 2020 ukazały się jednak dwa teksty w otwartym dostępie do których lektury chciałbym zachęcić czytelnika. 

    W niniejszym wpisie chciałbym zachęcić do przeczytania tekstu z numeru styczniowego: "The depressogenic potential of added dietary sugars". Tekst ten jasno sugeruje związek pomiędzy cukrem dodawanym do jedzenia a występującą coraz szerzej występującą depresją, na podstawie wyciągania wniosków z różnych badań cytowanych przez autorów. 

    Autorom tekstu udało się przedstawić swoją hipotezę w sposób na tyle przystępny, że lektura tekstu nie powinna być trudniejsza niż lektura większości tekstów w prasie popularno-naukowej, więc osobom znającym język angielski polecam kliknięcie na link a następnie użycie przycisku "Full Text" i przeczytanie źródłowego tekstu. Osoby które nie dysponują wystarczająco dobrym językiem angielskim zapraszam do streszczenia 

    Tekst jest w większości oparty na na danych amerykańskich. Obecnie cukier i substancje słodzące znajdują się w 75% produktów spożywczych sprzedawanych w Ameryce. Cukier dodawany do wyrobów spożywczych odpowiada za 14% kalorii spożywanych przez amerykanów i stanowi odpowiednik 18 łyżeczek cukru. 

    W badaniu w którym wzięło udział prawie 70 tys kobiet - w górnym przedziale statystycznym  (średnia 79g cukru dziennie) ryzyko depresji było większe o ponad 23% niż w dolnym przedziale (średnio 17,8g cukru dziennie). Chociaż nie wiadomo, czy to osoby skłonne do depresji częściej sięgają po słodkie produkty, czy to cukier powoduje depresje - autorzy tekstu sugerują raczej to drugie, omawiając w dalszej części kilka mechanizmów przyczynowo-skutkowych i korelacji. 

    Pierwszym z nich jest stan zapalny występujący na skutek zwiększonej konsumpcji cukru. W cytowanych przez autorów tekstu badaniach zaobserwowano związek pomiędzy większą konsumpcją cukrów (szczególnie fruktozy) a występowaniem stanów zapalnych w organizmie - w tym również w mózgu.Ponadto w jednym z wyników badań u szczurów dieta wysokocukrowa prowadziła to zmniejszenia funkcji poznawczych, co również ma miejsce w depresji.

    Kolejnym czynnikiem jest niekorzystna zmiana składu flory jelitowej u osób które spożywają więcej cukru. Nieprawidłowa praca jelit  przekłada się na przedostawanie się szkodliwych substancji przez ściany jelita i promowanie procesów zapalnych w organizmie. Cytowane badania pokazują że skład flory jelitowej u osób cierpiących na depresję jest inny niż u osób zdrowych. (Zapraszam do przeczytania innych tekstów z tagiem dysbioza)

    Kolejnym i moim zdaniem kluczowym czynnikiem jest rozregulowanie układu nagrody, na skutek nadmiernego wydzielania się dopaminy po konsumpcji słodkich pokarmów. Jest to mocna reakcja prowadząca do wystąpienia nałogu (uzależnienie od cukru), który może być silniejszy nawet niż uzależnienie od narkotyków. Podobnie jak w innych nałogach - duże dawki cukru prowadzą do uzależnienia i niemożności odczuwania radości ze źródeł innych niż nałóg - co w prostej drodze prowadzi do depresji. Przy okazji czytelnikowi należy się również wyjaśnienie terminu "Bliss Point" [3] - oznaczającego taką ilość cukru lub soli które spowodują maksymalną odpowiedź układu nagrody - firmy spożywcze celowo ustawiają wysokość cukru w produktach na poziomie, który maksymalnie pobudzi nasz układ nagrody. 

    Następnym czynnikiem jest stres oksydacyjny. Autorzy cytują badania pokazujące zwiększony poziom stresu oksydacyjnego u osób chorych na depresje i badania pokazujące wpływ nadmiernego spożycia cukru na zwiększony poziom stresu oksydacyjnego. W tym przypadku jednak autorzy pokazali jedynie korelację, która nie musi oznaczać ciągu przyczynowo skutkowego. 

    Zwiększone spożycie cukru, a w szczególności fruktozy przekłada się również na wykształcenie insulinooporności. Objawy [4] to między innymi pogorszenie koncentracji, zmęczenie, brak energii. Może ona również, zgodnie z cytowanymi wynikami badań, być kolejnym czynnikiem ryzyka depresji. 

    Ostatnim czynnikiem jest wpływ cukrów na powstawanie zaawansowanych produktów glikacji [5] AGE (dla zainteresowanych polecam tekst na stronie dietetycy.org.pl). Autorzy artykułu cytują jeszcze badanie w którym zwiększona obecność AGE w tkance skórnej przekładała się na 42% większe ryzyko wystąpienia depresji. Przy czym jako mechanizm wystąpienia depresji podany jest stres oksydacyjny i promowanie stanów zapalnych. 

    Zadziwiające jest, że autorzy nie podali jednego oczywistego związku przyczynowo-skutkowego. Więcej cukru w pożywieniu to większe ryzyko wystąpienia otyłości. Otyłość prowadzi co złego obrazu samego siebie, co również może być istotnym czynnikiem depresji. Osoby otyłe nie będą prowadzić aktywnego stylu życia, który mógłby zmniejszyć szansę wystąpienia depresji. 

    Podsumowując artykuł to kolejny argument za zmianą nawyków żywieniowych na zdrowsze, i za czytaniem dokładnie etykiet na żywności. Lepiej świadomie 2-3 razy dziennie wsypać łyżeczkę cukru do kawy lub herbaty niż spożywać 18 łyżeczek w produktach takich jak kukurydza z puszki, wędliny czy jogurty. 

Źródła: 

[1] "The depressogenic potential of added dietary sugars". Daniel J.Reis, Stephen S.Ilardi, Michael S.Namekata, Erik K.Wing1, Carina H.Fowler Medical Hypotheses Volume 134, January 2020 

[2] Medical Hypothesis - Wikipedia 

[3] Bliss Point - Wikipedia

[4] Insulinooporność - Wikipedia

[5] AGEs - końcowe produkty glikacji - dietetycy.org.pl