Ферменты алкогольдегидрогеназа и ацетальдегиддегидрогеназа

Этанол для человеческого организма не является чужеродной молекулой и в небольших количествах постоянно образуется в клетках тела. Существует целая система ферментной деградации алкоголя. Под воздействием алкогольдегидрогеназы спирт окисляется и превращается в уксусный альдегид. Фермент ацетальдегиддегидрогеназа способствует расщеплению альдегида до уксусной кислоты.

Ферменты деградации этанола

Вещества, предназначенные для переработки алкоголя, выделяются в организме даже абсолютно непьющего человека. Ферменты алкогольдегидрогеназа (АДГ) и ацетальдегиддегидрогеназа (АЛДГ) можно условно разделить на два вида: медленные и быстрые. От того, в каких соотношениях эти ферменты вырабатываются, зависит вероятность развития алкогольной зависимости, а также индивидуальная реакция на алкоголь.

  • АДГ быстрого действия окисляет этиловый спирт в десятки раз быстрее медленной. Благодаря этому, при употреблении алкоголя человек почти не пьянеет.
  • Уксусный альдегид, являющийся продуктом распада этанола — токсичное вещество. Большая часть неприятных симптомов после приёма алкогольных напитков связанна именно с ним. Для обезвреживания этого токсина вырабатывается ацетальдегиддегидрогеназа.
  • При сочетании быстрой АДГ и быстрой АЛДГ человек способен переносить большие дозы алкоголя без сильного опьянения и неприятных последствий. Такие люди имеют высокую вероятность развития алкоголизма.
  • При быстрой АДГ и медленной АЛДГ значительно повышается содержание в крови токсичного ацетальдегида. При приёме даже малой дозы спиртных напитков резко ухудшается самочувствие. Люди с таким сочетанием ферментов, как правило, непьющие.
  • При выработке АДГ медленного типа, человек быстро пьянеет даже от небольшой дозы и опьянение тоже длится долго.
  • Люди, у которых медленная АДГ сочетается с быстрой АЛДГ чаще всего становятся алкоголиками.
  • Бывает, что оба фермента медленные. В таком случае сильное и длительное опьянение сочетается с такими же неприятными ощущениями от отравления организма токсическими продуктами распада этанола. Эти люди обычно малопьющие и редко спиваются.
  • С возрастом ферменты деградации алкоголя могут изменять свою форму с быстрой на медленную и наоборот.

Толерантность к алкоголю у народов мира

Как подтверждают многочисленные научные исследования, способность к выработке организмом антиалкогольных ферментов, а также их сочетание зависит от национальности и очень сильно различается.

  • Русские и Европейцы. У подавляющего большинства (90%) алкогольдегидрогеназа вырабатывается в медленной форме и нередко сочетается с быстрой ацетальдегидрогеназой, что способствует большому потреблению спиртосодержащих напитков и развитию зависимости. По данным Всемирной организации здравоохранения, Россия стоит на 4 месте в рейтинге стран мира по употреблению алкоголя на душу населения (15.76 литра). Чехия на втором, а Венгрия на третьем.
  • У народов Азии, даже проживающих на территории Российской Федерации, АДГ встречается только в быстрой форме и сочетается с медленной АЛДГ. От спиртного они почти не получают удовольствия, а лишь мучительные последствия. Из-за этого азиаты практически не пьют и стоят на последних местах в рейтинге потребления алкоголя. Таджикистан на 134 месте — 3,39 литра в год, Узбекистан — 131 место и 3,54 литра. И замыкает список Афганистан, где на каждого жителя приходится всего лишь 20 грамм спиртового эквивалента.
  • Коренные жители Крайнего Севера склонны к выработке алкогольдегидрогеназы только в медленной форме (быстрая составляет менее 5%).

Влияние полового признака на опьянение

Считается, что мужчины пьют гораздо больше и чаще, чем представительницы слабого пола, но при этом пьющая женщина подвергает себя большему риску развития алкогольной зависимости. Так ли это на самом деле?

Действительно, существует такая тенденция. И дело здесь не только в том, что у мужчины имеют большую массу тела. Фермент алкогольдегидрогеназа в основном присутствует в печени, где и происходит расщепление алкоголя, но в небольших концентрациях он также присутствует в почках и желудке, не встречается в сыворотке крови. При этом у сильного пола содержание АДГ в желудке выше, чем у женщин, соответственно, и расщепляется этанол быстрее. По этой причине представительницы слабого пола пьянеют быстрее и им рекомендуется быть крайне осторожными с алкогольсодержащими продуктами.

Активность антиалкогольных ферментов АДГ и АЛДГ в человеческом организме связано с его полом, возрастным показателем, расовой принадлежностью и может определяться генетической предрасположенностью. Исследования доказывают, что с увеличением частоты и регулярности употребления алкогольных напитков активность действия алкогольдегидрогеназы становится слабее и медленнее. У мужчин спирт частично нейтрализуется, находящейся в желудке АДГ и благодаря этому концентрация этанола в крови у них ниже, чем у женщин.

  • Автор: chebo
  • Распечатать

Оцените статью:

(1 голос, среднее: 5 из 5)

Ферменты переработки этилового спирта в организме часто становятся предметов домыслов: дескать у кого-то их много, а некоторых нет совсем. Кроме того кто-то утверждает, что можно их так сказать «натренировать» и дальше пить без проблем и тем более без алкоголизма. А как на самом деле обстоят дела в человеком организме с этими энзимами, которые позволяют нам по большей части мало замечать алкогольное отравление. Исходя из археологических изысканий, употребление алкоголя в человеческой культуре появилось задолго до бронзового века, еще 2019 лет назад. В действительности употребление спиртовых продуктов, очевидно, началось еще намного раньше. В естественной среде многие животные поедают бродящие перезрелые ягоды и фрукты, содержащие алкоголь, и беспочвенно утверждать, что наши прародители были образцом трезвости. Закономерно, что в результате эволюции у человека сформировались необходимые ферменты — алкогольдегидрогеназа и ацетальдегиддегидрогеназа, способные эффективно перерабатывать алкоголь.

Быстрые и медленные, активные и пассивные алкогольные ферменты

В генотипе человека могут существовать различные варианты (аллели) генов, от которых зависит кодировка, а значит эффективность ферментов метаболизма алкоголя. Если популяризировать, то возможны две вариации алкогольдегидрогеназы одну для простоты назовем «быстрой», другую «медленной». Такие названия выбраны не случайно «быстрая» алкогольдегидрогеназа (ADH1B*47His) может до 90 раз эффективнее, а значит быстрее метаболизировать этанол в ацетальдегид.

В этом случае при употреблении алкоголя содержание его в крови нарастает медленно, человек гораздо менее пьянеет, слабее привыкает к алкоголю. Есть и обратная сторона, в результате срабатывания «быстрой» алкогольдегидрогеназы образуется больше ацетальдегида, токсическим образом действующего на организм.

То же самое справедливо и в отношении ацетальдегиддегидрогеназы. Этот фермент может быть «активным» и «пассивным». Ацетальдегиддегидрогеназа в активной форме быстро превращает ацетальдегид, а пассивная форма (например, ALDН2*487Lys) может делать это только медленно.

Различные сочетания форм двух основных ферментов разрушающих алкоголь объясняют разную генетическую предрасположенность у людей к алкоголизму. Если у человека «быстрая» алкогольдегидрогеназа и «пассивная» ацетальдегиддегидрогеназа, то даже небольшая доза этанола моментально превращается в уксусный альдегид, который долгое время находится в крови, и действует токсично.

Похмелье таких людей наступать обычно не к утру, а значительно ранее после потребления спиртного, из-за этого спиртное удовольствия приносит им мало, поэтому среди них алкоголики встречаются крайне редко. По данным научных исследований из Кореи, среди людей с двумя копиями генов с «медленными» и «активными» вариациями этих ферментов в 91 раз чаще отмечаются случаи алкоголизма, чем среди людей обладающих «быстрой» алкогольдегидрогеназой и «пассивной» ацетальдегиддегидрогеназой соответственно.

Одним наглядных признаков накопления токсичного ацетальдегида – резкое после выпивки покраснение кожи лица. Следовательно, у человека, лицо которого значительно чаще краснеет после выпивки склонность к алкоголизму меньше.

«Пассивная» ацетальдегиддегидрогеназа играет роль естественного защитного механизма от алкогольной зависимости, вызывая преждевременный дискомфорт от употребления алкоголя — похмелье. Узнав, особенности генотипа, а следовательно вариации алкоголь- и ацетальдегиддегидрогеназы имеются у человека, можно соответствующие рекомендации, оценив риски для здоровья, генетическую склонность к алкоголизму, связанные с употреблением спиртного. Генетические исследования становятся все доступнее и проводятся во многих клиниках.

Как узнать есть ли у тебя алкогольдегидрогеназа медленная или быстраяЛюдей, особенно перед праздниками часто интересует, а есть ли у них алкогольдегидрогиназа, как увеличить этот фермент в организме или по крайней мере заставить его работать на полную. Так вот, современный уровень развития медицины еще не позволяет менять биохимию обмена веществ в организме, каждом приходиться пользоваться тем, что есть. Еще раз следует уточнить, алкогольдегидрогиназа и ацетальдегиддегидрогеназа — есть и у тебя и у меня и вообще у всех.

Эти ферменты метаболизма этанола наличествуют хотя бы потому, что в каждом человеке есть так называемый эндогенный алкоголь, который самостоятельно, пускай в очень малых образуется в его организме. Наличие эндогенного алкоголя никак не зависит от того пил ли человек спиртные напитки или нет, он есть по факту, а значит, есть и ферменты благодаря которым он не только образовался, но и утилизируется.

Ценность наблюдения за переработкой алкоголя в своем организме

Узнать быстрые или медленные у Вас внутренние катализаторы утилизации и выведения алкоголя из организма не сложно, достаточно просто провести за собой наблюдение после употребление спиртного. Если Вы желаете поставить настоящий эксперимент, помните начинать нужно с малых доз, а достоверные результаты будут по крайней мере после проведения серии из трех и более независимых опытов.

Вообще, выработка собственной меры — «я свою меру, знаю» есть ничто иное, как самостоятельное определение насколько быстрая или медленная алкогольдегидрогеназа (и менее известная ацетальдегиддегидрогеназа — но ведь важна совместная работа этих ферментов) у человека. К сожалению, психоактивные свойства алкоголя настолько смазывают картину «чистого» проведения опыта, что результаты по определению собственной меры редко соответствуют истине.

Чем больше у человека проблем со спиртным, тем меньше на него влияет особенность работы его ферментативной системы. Организм сам, тратя огромные ресурсы, подстраивается под огромные дозы спиртного которые в него заливают алкоголики. Да, на второй стадии алкоголизма толерантность алкоголю намного превышает таковую у вообще не пьющего человека, но алкогольдегидрогеназа тут не причем.

Алкогольдегидрогеназа в таблетках

Настойчивое желание решить проблему с алкоголем самым простым способом приводит к тому, что возникают устойчивые алкогольные мифы. Так в отношении ферментов, утилизирующих этиловый спирт в организме они тоже имеются. Одним из таких мифов является мнение что есть таблетки, с помощью которых якобы можно «добавить» себе энзимов по переработке алкоголя или сделать их быстрее.

Некоторые алкоголики, особенно в период временной повышенной устойчивости хвалятся своей сильной, быстрой алкогольдегидрогеназой или её количеством. Как ни странно начинающие алкоголики, а также те кто уже спился окончательно (на заключительный этапе алкогольной зависимости) нередко хотят именно такую алкогольную толерантность. Ведь выпивать больше всех в их глазах это демонстрация силы и здоровья.

Вот почему люди ищут способы как управлять этим ферментом. Алкогольдегидрогеназа в таблетках — это средство, которое хотят купить для того чтобы с помощью медикаментов управлять алкогольной зависимостью, минимизировать вред от злоупотребления.

Надо отметить, что наука действительно продвинулась в отношении воздействия на энзимы био-утилизации алкоголя в организме. Так на слаженную работу алкогольдегидрогеназы и ацетальдегидрогеназы активно влияют препараты так называемой химической защиты от алкоголя (прежде всего дисульфирам и цинамид). Но вопреки ожиданиям пьяниц, которые в большинстве своем хотят продолжать пить, но с минимальными вредными последствиями — эти таблетки нарушают и замедляют процесс, а не ускоряют его.

Таким образом выходит таблетки подобные есть, только они противоположного действия — мешают пить, а не делают этот процесс безопасным.

Алкогольдегидрогеназа в народах и странах: генетическая устойчивость
Исходя из данных генетических популяционных исследований, безопасный вариант алкогольдегидрогеназы (точнее сочетания ферментов метаболизма алкоголя), снижающий риск алкогольной зависимости, выявляется в среднем у 3-7% жителей Восточной Европы в том числе и на соответствующей части России. Это сочетание мало распространено в Западной Европе, в регионах южнее Сахары и в Северной Америке.

Чаще всего «быстрая» алкогольдегидрогеназа наблюдается в Северо-Восточной и Юго-Восточной Азии. Статистические данные позволяют утверждать, что генетически жители РФ алкоголизму устойчивы немного меньше, чем американцы или европейцы или, но значительно сильнее, чем азиаты. Но большая часть наших соотечественников обладает «медленной», алкогольдегидрогеназой — это нужно знать и учитывать, хотя непосредственно на клинику лечения алкоголизма это обстоятельство существенного влияния не оказывает.

Ферменты переработки этилового спирта в организме часто становятся предметов домыслов: дескать у кого-то их много, а некоторых нет совсем. Кроме того кто-то утверждает, что можно их так сказать «натренировать» и дальше пить без проблем и тем более без алкоголизма. А как на самом деле обстоят дела в человеком организме с этими энзимами, которые позволяют нам по большей части мало замечать алкогольное отравление. Для Вашего удобства сразу приведем ссылки с narcofree.ru на материалы, которые позволят разобраться в теме:

  • Какая допускается безопасная доза алкоголя — здесь, сколько можно пить, чтобы не было никаких последствий;
  • Что такое эндогенный алкоголь — читать о роли внутреннего этанола в организме, может ли его показать алкотестер;
  • Как отличается метаболизм этилового спирта у женщин — узнать отличия действия алкоголя по сравнению с мужчинами;
  • Почему возникает непереносимость алкоголя, какие бывают реакции — тут, причем здесь ферменты и аллергия.

Исходя из археологических изысканий, употребление алкоголя в человеческой культуре появилось задолго до бронзового века, еще 2019 лет назад. В действительности употребление спиртовых продуктов, очевидно, началось еще намного раньше. В естественной среде многие животные поедают бродящие перезрелые ягоды и фрукты, содержащие алкоголь.

И беспочвенно утверждать, что наши прародители были образцом трезвости. Закономерно, что в результате эволюции у человека сформировались необходимые ферменты — алкогольдегидрогеназа и ацетальдегиддегидрогеназа, способные эффективно перерабатывать алкоголь.

Быстрые и медленные, активные и пассивные алкогольные ферменты

В генотипе человека могут существовать различные варианты (аллели) генов, от которых зависит кодировка, а значит эффективность ферментов метаболизма алкоголя. Если популяризировать, то возможны две вариации алкогольдегидрогеназы одну для простоты назовем «быстрой», другую «медленной». Такие названия выбраны не случайно «быстрая» алкогольдегидрогеназа (ADH1B*47His) может до 90 раз эффективнее, а значит быстрее метаболизировать этанол в ацетальдегид.

В этом случае при употреблении алкоголя содержание его в крови нарастает медленно, человек гораздо менее пьянеет, слабее привыкает к алкоголю. Есть и обратная сторона, в результате срабатывания «быстрой» алкогольдегидрогеназы образуется больше ацетальдегида, токсическим образом действующего на организм.

То же самое справедливо и в отношении ацетальдегиддегидрогеназы. Этот фермент может быть «активным» и «пассивным». Ацетальдегиддегидрогеназа в активной форме быстро превращает ацетальдегид, а пассивная форма (например, ALDН2*487Lys) может делать это только медленно.

Различные сочетания форм двух основных ферментов разрушающих алкоголь объясняют разную генетическую предрасположенность у людей к алкоголизму. Если у человека «быстрая» алкогольдегидрогеназа и «пассивная» ацетальдегиддегидрогеназа, то даже небольшая доза этанола моментально превращается в уксусный альдегид, который долгое время находится в крови, и действует токсично.

Похмелье таких людей наступать обычно не к утру, а значительно ранее после потребления спиртного, из-за этого спиртное удовольствия приносит им мало, поэтому среди них алкоголики встречаются крайне редко. По данным научных исследований из Кореи, среди людей с двумя копиями генов с «медленными» и «активными» вариациями этих ферментов в 91 раз чаще отмечаются случаи алкоголизма, чем среди людей обладающих «быстрой» алкогольдегидрогеназой и «пассивной» ацетальдегиддегидрогеназой соответственно.

Одним наглядных признаков накопления токсичного ацетальдегида – резкое после выпивки покраснение кожи лица. Следовательно, у человека, лицо которого значительно чаще краснеет после выпивки склонность к алкоголизму меньше.

«Пассивная» ацетальдегиддегидрогеназа играет роль естественного защитного механизма от алкогольной зависимости, вызывая преждевременный дискомфорт от употребления алкоголя — похмелье. Узнав, особенности генотипа, а следовательно вариации алкоголь- и ацетальдегиддегидрогеназы имеются у человека, можно сделать выводы. Дать соответствующие рекомендации, оценив риски для здоровья, генетическую склонность к алкоголизму, связанные с употреблением спиртного. Генетические исследования становятся все доступнее и проводятся во многих клиниках.

Как узнать есть ли у тебя алкогольдегидрогеназа медленная или быстрая

Людей, особенно перед праздниками часто интересует, а есть ли у них алкогольдегидрогиназа, как увеличить этот фермент в организме или по крайней мере заставить его работать на полную. Так вот, современный уровень развития медицины еще не позволяет менять биохимию обмена веществ в организме, каждом приходиться пользоваться тем, что есть. Еще раз следует уточнить, алкогольдегидрогиназа и ацетальдегиддегидрогеназа — есть и у тебя и у меня и вообще у всех.

Эти ферменты метаболизма этанола наличествуют хотя бы потому, что в каждом человеке есть так называемый эндогенный алкоголь, который самостоятельно, пускай в очень малых образуется в его организме. Наличие эндогенного алкоголя никак не зависит от того пил ли человек спиртные напитки или нет. Он есть по факту, а значит, есть и ферменты благодаря которым он не только образовался, но и утилизируется.

Ценность наблюдения за переработкой алкоголя в своем организме

Узнать быстрые или медленные у Вас внутренние катализаторы утилизации и выведения алкоголя из организма не сложно, достаточно просто провести за собой наблюдение после употребление спиртного. Если Вы желаете поставить настоящий эксперимент, помните начинать нужно с малых доз. А достоверные результаты будут по крайней мере после проведения серии из трех и более независимых опытов.

Вообще, выработка собственной меры — «я свою меру, знаю» есть ничто иное, как самостоятельное определение насколько быстрая или медленная алкогольдегидрогеназа (и менее известная ацетальдегиддегидрогеназа — но ведь важна совместная работа этих ферментов) у человека. К сожалению, психоактивные свойства алкоголя настолько смазывают картину «чистого» проведения опыта. Так что результаты по определению собственной меры редко соответствуют истине.

Чем больше у человека проблем со спиртным, тем меньше на него влияет особенность работы его ферментативной системы. Организм сам, тратя огромные ресурсы, подстраивается под огромные дозы спиртного которые в него заливают алкоголики. Да, на второй стадии алкоголизма толерантность алкоголю намного превышает таковую у вообще не пьющего человека, но алкогольдегидрогеназа тут не причем.

Алкогольдегидрогеназа в таблетках

Настойчивое желание решить проблему с алкоголем самым простым способом приводит к тому, что возникают устойчивые алкогольные мифы. Так в отношении ферментов, утилизирующих этиловый спирт в организме они тоже имеются. Одним из таких мифов является мнение что есть таблетки, с помощью которых якобы можно «добавить» себе энзимов по переработке алкоголя или сделать их быстрее.

Некоторые алкоголики, особенно в период  временной повышенной устойчивости хвалятся своей сильной, быстрой алкогольдегидрогеназой или её количеством. Как ни странно начинающие алкоголики, а также те кто уже спился окончательно (на заключительный этапе алкогольной зависимости) нередко хотят именно такую алкогольную толерантность. Ведь выпивать больше всех в их глазах это демонстрация силы и здоровья.

Вот почему люди ищут способы как управлять этим ферментом. Алкогольдегидрогеназа в таблетках — это средство, которое хотят купить для того чтобы с помощью медикаментов управлять алкогольной зависимостью, минимизировать вред от злоупотребления.

Надо отметить, что наука действительно продвинулась в отношении воздействия на энзимы био-утилизации алкоголя в организме. Так на слаженную работу  алкогольдегидрогеназы и ацетальдегидрогеназы активно влияют некоторые лекарства. А именно, препараты так называемой химической защиты от алкоголя (прежде всего дисульфирам и цинамид). Но вопреки ожиданиям пьяниц, которые в большинстве своем хотят продолжать пить, но с минимальными вредными последствиями — эти таблетки нарушают и замедляют процесс, а не ускоряют его.

Таким образом выходит таблетки подобные есть, только они противоположного действия — мешают пить, а не делают этот процесс безопасным.

Алкогольдегидрогеназа в народах и странах: генетическая устойчивость

Исходя из данных генетических популяционных исследований, безопасный вариант алкогольдегидрогеназы (точнее сочетания ферментов метаболизма алкоголя), снижающий риск алкогольной зависимости, выявляется в среднем у 3-7% жителей Восточной Европы в том числе и на соответствующей части России. Это сочетание мало распространено в Западной Европе, в регионах южнее Сахары и в Северной Америке.

Чаще всего «быстрая» алкогольдегидрогеназа наблюдается в Северо-Восточной и Юго-Восточной Азии. Статистические данные позволяют утверждать, что генетически жители РФ алкоголизму устойчивы немного меньше, чем американцы или европейцы или, но значительно сильнее, чем азиаты. Но большая часть наших соотечественников обладает «медленной», алкогольдегидрогеназой — это нужно знать и учитывать. Хотя непосредственно на клинику лечения алкоголизма это обстоятельство существенного влияния не оказывает.

Утверждение, согласно которому алкогольдегидрогеназа у северных народов практически не вырабатывается — явное упрощение. Россияне в среднем по признакам генетической устойчивости к алкоголю находятся в среднем положении. Профессор Жданов на эту тему придерживается более радикальных взглядов, однако в целях профилактики алкоголизма любую пропаганду необходимо поддержать.

Видео: Геноцид славян Жданов

Можно поделиться им через соцсети:

А также оставить комментарий.

Текущая версия страницы пока

не проверялась

опытными участниками и может значительно отличаться от

версии

, проверенной 8 апреля 2017;
проверки требуют

7 правок

.

Текущая версия страницы пока

не проверялась

опытными участниками и может значительно отличаться от

версии

, проверенной 8 апреля 2017;
проверки требуют

7 правок

.

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 Zn2+.

Функции[править | править код]

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[править | править код]

Оптимум действия фермента находится при pH 8,0. Цианиды, йодоацетат тормозят действие энзима.

Распространение[править | править код]

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, этнической принадлежности, генетической предрасположенности. Например, молодые женщины не могут обрабатывать алкоголь с той же скоростью, что и молодые мужчины, потому что они не экспрессируют алкогольдегидрогеназу так же высоко, хотя обратное верно для среднего возраста.[1] С ростом частоты и регулярности употребления алкоголя активность алкогольдегидрогеназы снижается[2].

Фармакогенетика алкогольдегидрогеназы[править | править код]

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[3].

Класс I (ADH1)[править | править код]

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[4]. 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)[5]. Также некоторые исследования указывают на распространение аллеля ADH1C1 среди безалкогольной популяции[6].

Класс III (ADH3)[править | править код]

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[3].

Класс IV (ADH4)[править | править код]

Обладают ретинол-дегидрогеназной активностью, участвуют в формировании ретиноевой кислоты и, следовательно, в регуляции дифференцировки клеток позвоночных[7].

Влияние различных АДГ на метаболизм этанола[править | править код]

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[8].

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)[9].

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[4].

Алкогольдегидрогеназа и витамин А[править | править код]

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[10].

Конформационные изменения и катализ алкогольдегидрогеназы[править | править код]

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[11].

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[11].

См. также[править | править код]

  • ADH1B

Примечания[править | править код]

  1. ↑ Parlesak A, Billinger MH, Bode C, Bode JC (2002). “Gastric alcohol dehydrogenase activity in man: influence of gender, age, alcohol consumption and smoking in a caucasian population”. Alcohol and Alcoholism. 37 (4): 388—93. DOI:10.1093/alcalc/37.4.388. PMID 12107043.
  2. ↑ Фармацевтическая опека: клинико-фармацевтические аспекты применения алкоголя в медицине
  3. 1 2 Jörnvall, H., Höög, J. O., Persson, B. & Parés, X. Pharmacogenetics of the alcohol dehydrogenase system. Pharmacology 61, 184-91 (2000).
  4. 1 2 Edenberg, H. J. The genetics of alcohol metabolism: role of alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase variants. Alcohol Res. Health 30, 5-13 (2007).
  5. ↑ Whitfield, J. B. et al. ADH Genotypes and Alcohol Use and Dependence in Europeans. Alcohol. Clin. Exp. Res. 22, 1463—1469 (1998).
  6. ↑ Borràs, E. et al. Genetic polymorphism of alcohol dehydrogenase in europeans: the ADH2*2 allele decreases the risk for alcoholism and is associated with ADH3*1. Hepatology 31, 984-9 (2000).
  7. ↑ Involvement of Alcohol Dehydrogenase, Short-Chain Dehydrogenase/Reductase, Aldehyde Dehydrogenase, and Cytochrome P450 in the Control of Retinoid Signaling by Activation of Retinoic Acid Synthesis — Biochemistry (ACS Publications). DOI:10.1021/bi961176%2B (Accessed: 15th May 2016)
  8. ↑ O’Connor, S., Morzorati, S., Christian, J. & Li, T.-K. Clamping Breath Alcohol Concentration Reduces Experimental Variance: Application to the Study of Acute Tolerance to Alcohol and Alcohol Elimination Rate. Alcohol. Clin. Exp. Res. 22, 202—210 (1998).
  9. ↑ Kitson, K. E. Regulation of Alcohol and Aldehyde Dehydrogenase Activity: A Metabolic Balancing Act With Important Social Consequences. Alcohol. Clin. Exp. Res. 23, 955—957 (1999).
  10. ↑ Zile, M. H. Symposium : Functional Metabolism of Vitamin A in Embryonic Development Vitamin A and Embryonic Development : An Overview 1 , 2. 455—458 (1998).
  11. 1 2 Plapp, B. V. NIH Public Access. 493, 3-12 (2011)

Ссылки[править | править код]

  • Алкогольдегидрогеназа в Химической энциклопедии
  • Алкогольдегидрогеназа млекопитающих — объект молекулярной медицины