どのようにエタノールのような小さな分子は、そんなに人間の悲惨さの根源にあることができますか？
ここでは、過剰に祝う夜の化学的影響の底に到達することを提案します。
2.1エタノール代謝
エタノール(CH3CH2OH)は肝臓でアセトアルデヒド(CH3CHO,ethanal)に酸化され、第二段階でさらに酢酸(CH3COOH,ethanoic acid)に酸化される(Fig. 2). 酢酸は最終的にクエン酸サイクルで二酸化炭素と水に分解されます。
エタノールは、グルコース（400kcal/100g）と脂肪（930kcal/100g）の間の値である450kcal/100gのかなりの量のエネルギーを供給する。 したがって、アルコール飲料は食品の中で分類されなければならない。
図2. 体内のエタノール代謝。
エタノール⇒アセトアルデヒド
最初のステップでは、エタノールは肝臓の細胞でアセトアルデヒドに酸化され、NAD+（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）を酸化剤とする。 この反応は、アルコールデヒドロゲナーゼ（ADH）酵素によって触媒され、そのうちの人体には多くのものが利用可能である。 それらはすべて構造的に非常に類似しており、常に2つのサブユニットで構成され、それぞれに374個のアミノ酸が含まれています。 エタノール酸化に適したα-、β-、およびγ-サブユニットは、私たちの染色体4の三つの遺伝子にコードされており、六つのADH二量体（α α、β β、γ、α β、α β）のいずれかと自由に組み合わせることができる。 様々な組み合わせの触媒活性はわずかに異なるだけである。
また、βとγのサブユニットにも様々な種類が存在する。 ヨーロッパ人の間で一般的なβ1サブユニットを含むADHはcaを酸化する。 1時間あたり110mgのエタノールおよび体重kgであるが、アジア人の間でより一般的なβ2バージョンは、130mg/kg/hで有意に触媒活性である。
アルコールの慢性的な誤用は、エタノール酸化の通常の下位機構の肝細胞における高レベルの調節を誘導する：ミクロソームエタノール酸化システム（MEOS）。 この場合、特別なシトクロムP450モノオキシゲナーゼが増加して合成され、adhとは独立してエタノールを代謝する。 MEOS反応シーケンスでは、エタノールは分子酸素によって直接酸化され、すなわち、ミトコンドリア内の呼吸鎖へのエネルギー結合はない。 エタノールのMEOS酸化によって放出されるエネルギーは、単に熱の形で廃棄され、「正常な」ADH代謝とは対照的に、化学的に蓄積されません。
これは人間で印象的に実証されています：対照研究では、通常の毎日のカロリー摂取量は、エタノールまたはチョコレートの補足量で倍増しました。 結果：エタノールを使用して、二週間後の体重は変わらなかったが、チョコレートを食べる人は3キロを得た。
アセトアルデヒド＋酢酸
二つのアルデヒドデヒドロゲナーゼ（ALDHs）は、エタノールのさらなる酸化の準備ができて立っています。 アセトアルデヒドは有毒であるため、急速な酸化も重要である。 毒性のあるアセトアルデヒドは2つの経路に沿って無害な酢酸に酸化され、アルデヒドデヒドロゲナーゼALDH1によって肝細胞内の小画分が酸化され、一方、主画分はミトコンドリア内でALDH2によって酸化される。
アルコールとアセトアルデヒドの両方の酸化において、NAD+（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）が実際の酸化剤である。 アセトアルデヒドの血中濃度は、一般的に5mmol/Lの典型的なエタノール濃度と比較して、2μ mol/L以下のままである。
図3. エタノールの細胞内代謝。
すべてのALDHは4つの同一のサブユニットで構成され、それぞれが500アミノ酸を持ち、サイトゾルに見られるALDH1の場合は9番染色体に局在し、ミト ミトコンドリア由来のALDH2は細胞質ゾル由来のALDH1よりもはるかに活性である（図1）。 3).
世界の一部の人口、特にアジアからの人々によって表示される異常なアルコール感受性は、ALDH2の変化によるものです。 ヨーロッパ人やアフリカ人とは対照的に、日本人の44％（タブ。 1)レバー細胞のmitochondriaでALDH2酵素の変形を持って下さい。 この修飾にはALDH2*という名称があり、487位のグルタミン酸がリジンに置き換えられている。 突然変異は触媒的に不活性であり、ALDH2*を持つ人々は、活性の低いALDH1経路を使用することによって、アセトアルデヒドをゆっくりと代謝することがで
結果:エタノール消費から数分以内に、血中アセトアルデヒド濃度が劇的に増加する。 血中アルコール含有量が0.5‰のヨーロッパ（ALDH2）の場合、血中アセトアルデヒドレベルは2μ mol/L以下のままであるのに対し、ALDH2*を有する日本人の場合、この値は35μ mol/Lに達することがある。
アセトアルデヒドには強力な血管拡張作用があり、顔が赤くなる、または”フラッシュ”（フラッシング症候群）を引き起こします。 同時に、暴力的な二日酔いのような症状が起こる（頭痛、震え、気分が悪い）。
表1. 様々な民族集団における不活性アルデヒドデヒドロゲナーゼ（ALDH2*）の有病率。
酵素がブロックされた場合、活性ALDH2を有するヨーロッパ人に対して同一の症状が観察される。 この効果は、ALDH2を完全にブロックする化合物である医薬製剤Antabuse®で自由に誘導することができます。 結果として生じるアセトアルデヒド濃度の上昇衝撃は、それに伴う深刻な二日酔いの症状を伴い、アルコールに耽溺した後、治療を受けている離脱段階の薬物中毒者を悩ませる。
同様に、一般的に”common ink cap”または”tippler’s bane”として知られているキノコCoprinus atramentariusを含む料理を味わった後、次の三日間は、すべてのアルコール飲料を厳密に避けるべきである（図。 4). それ以外の場合は、わずか数分後に、主な二日酔いの症状は、このような紅潮、心臓の動悸や脈拍の上昇、頭痛、吐き気、嘔吐、発汗攻撃、手足の震えなどを開発し 特に重度の症例では、崩壊する可能性があります。 この臨床像はCoprinusシンドロームとして知られています。 それは数時間持続することができますが、これまでのところ死亡例は記録されていません。
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図4. コプリヌス症候群
コプリヌス症候群の原因は、アセトアルデヒドの酢酸への酸化を遮断するキノコの成分による血中アセトアルデヒド濃度の大幅な増加です。 観察される徴候はAntabuse（ジスルフィラム）との処置の間にアルコール取入口の後で見られるそれらと同一です。 犯人は、この真菌から単離されたコプリン、N5-（1-ヒドロキシシクロプロピル）-L-グルタミン（2）である可能性があります。 アルデヒドデヒドロゲナーゼALDH2をブロックするのはコプリン自体ではなく、むしろその代謝産物の一つである1-アミノシクロプロパノール（3）またはシクロプロパノン（4）の水和物であることが最近示されている。
2.2追加の代謝変化
エタノールとその分解—後者は猛烈な速度で進行—中毒の期間をはるかに超えて持続する生理学的変化をもたらす。 化学的観点からは、エタノールはカロリーが豊富な還元剤であり、その処理はかなりの量の酸化剤NAD+をゴブリングし、NAD+/NADH比を4：1から2：1に低下させる。 細胞の酸化潜在性のこの低下により新陳代謝、例えば、ブドウ糖の統合の減少、乳酸の蓄積、脂質の高められた生産、および脂肪および蛋白質の減らされた低下で大きく、遠大な変化を引き起こします。
グルコース合成の減少は、血液の糖レベルを低下させ、結果として一般的な身体的弱さをもたらす。 薬に慣れている糖尿病の場合、これは恐ろしい低血糖を引き起こす可能性があります。 その間、乳酸の蓄積は7.36（アシドーシス）の下で血のpHを減らすことができます。
脂肪酸合成が高まり、脂質（脂肪）とタンパク質代謝が低下すると、肝臓に脂肪とタンパク質が沈着します。 これは、時折のアルコール乱用の場合には可逆的なプロセスであるが、慢性的な状況では、それは肝臓代謝へのさらなるアルコール誘発性の損傷と一緒に、肝硬変または癌腫で終わることができる”脂肪肝”に直接つながる。
エタノール消費は不利な点だけではありません。 HDLコレステロール（”善玉コレステロール”）の血漿濃度が増加し、血液の凝固能力が低下する。 これらの両方は、特定の地中海諸国（地中海ダイエット）で致命的な循環器疾患の低い有病率を説明するのに役立つかもしれない心臓発作や脳卒中 しかし、いくつかのケースでは、赤ワインは冠状動脈疾患および脳卒中はあまり一般的ではないが、脂肪肝から癌腫までの肝臓疾患がより一般的であ
いつものように—Paracelsusから自由に適応—節度はおそらく黄金の平均を表しています。
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二日酔いの化学—アルコールとその結果の一部1
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この記事はドイツ語で出版されています:
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W.E.Russeyによって翻訳されました。
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