Ethanol-Metabolismus erfolgt primär in der Leber (~90 %), mit geringen Beiträgen vom Magen (gastrische ADH), Gehirn und anderen Geweben. Der Prozess umfasst sequenzielle enzymatische Oxidation.
Hauptwege
1. Alkoholdehydrogenase (ADH) – Zytosolisch (Primär)
- Ethanol + NAD⁺ → Acetaldehyd + NADH + H⁺
- Mehrere Isoenzyme (ADH1A, 1B, 1C, 4, etc.) mit unterschiedlichem Km/Vmax.
- Genetische Polymorphismen (ADH1B*2, ADH1C*1) → schnellere Oxidation → niedriger Peak-BAK, Erröten.
- Rate-limitierend bei niedrig-moderatem BAK; sättigbar (Null-Orden-Kinetik bei hohem BAK).
2. Acetaldehyddehydrogenase (ALDH) – Mitochondrial
- Acetaldehyd + NAD⁺ + H₂O → Acetat + NADH + H⁺
- ALDH2*2 (Glu504Lys) Variante (30–50 % Ostasiaten) → inaktives Enzym → Acetaldehyd-Ansammlung → Erröten, Tachykardie, Übelkeit (schützend gegen Alkoholismus).
- Acetat → Acetyl-CoA → Zitronensäurezyklus oder Fettsäuresynthese.
3. Mikrosomaler Ethanol-Oxidierender System (MEOS / CYP2E1)
- Glattes Endoplasmatisches Retikulum; induzierbar durch chronischen Alkohol.
- Ethanol + NADPH + O₂ → Acetaldehyd + NADP⁺ + H₂O
- Trägt ~10 % bei niedrigem BAK; bis zu 30–50 % bei hohem BAK/chronic use.
- Generiert ROS (oxidativer Stress); metabolisiert Medikamente (Paracetamol → toxisches NAPQI).
4. Nebenwege
- Katalase (peroxosomal): Nutzt H₂O₂; geringfügig, es sei denn H₂O₂ hoch.
- Nicht-oxidativ: FAEE (Fettsäureethylester) – Marker der Aufnahme; Phospholipase D → Phosphatidylethanol.
Ausscheidung
- Unverwertetes Ethanol: Atem (Alkoholtest), Urin, Schweiß (~2–10 % Gesamt).
- Atem:Blut-Verhältnis ~1:2100 (variiert mit Temperatur, Hämatokrit).
Faktoren, die die Rate beeinflussen
- Genetik (ADH/ALDH-Varianten)
- Geschlecht (Frauen: geringere gastrische ADH, höherer Körperfettanteil, geringeres Wasservolumen → höherer BAK pro Drink)
- Alter (↓magerer Masse, ↓Lebervolumen, ↓Enzymaktivität)
- Körpergewicht/-zusammensetzung
- Nahrung (verzögert Magenentleerung → ↓Peak-BAK, ↑AUC)
- Medikamente (Disulfiram hemmt ALDH; Metronidazol, einige Cephalosporine → Disulfiram-ähnliche Reaktion)
- Lebererkrankung (Zirrhose → ↓Metabolismus, ↑Bioverfügbarkeit)
Klinische Implikationen
- Durchschnittliche Eliminationsrate: ~0,015 g/dL/h (7–10 g/h) – etwa 1 Standarddrink/Stunde.
- Null-Orden-Kinetik bei typischen sozialen BAKs (0,02–0,2 %) – konstante Rate, nicht exponentiell.
- Acetaldehyd-Toxizität → Kater, Karzinogenese (Gruppe 1 Karzinogen), Fötalschäden.
Mäßigung (≤2 Drinks/Tag Männer, ≤1 Frauen) minimiert Schaden. Kein Alkohol ist am sichersten für Krebsprävention.
