Алкоголь является одним из наиболее распространенных психоактивных веществ, и его употребление связано с множеством негативных последствий как для здоровья отдельных людей, так и для общества в целом. При этом, тема достаточно спорная, отчасти потому, что исследования последних нескольких десятилетий показывают – умеренное употребление алкоголя не только не вредит здоровью, но и может защитить от некоторых заболеваний. Эта идея активно обсуждается, и противоречивые данные привели к разногласиям между учеными, специалистами в области общественного здравоохранения и правительственными организациями по поводу того, какими должны быть рекомендации по употреблению алкоголя.
Предлагаем углубиться в эту тему подробнее.
Метаболизм алкоголя.
Этот процесс происходит в 3 этапа:
1. Алкогольдегидрогеназа (АДГ) катализирует окисление этанола → в ацетальдегид.
2. Альдегиддегидрогеназа окисляет ацетальдегид в → ацетат.
3. Ацетат выходит из печени, попадает в кровоток и превращается в → ацетил-КоА для получения энергии в цикле лимонной кислоты.
На метаболизм алкоголя влияют четыре основных фактора:
• количество алкоголя;
• наличие (и количество) пищи в желудке;
• факторы, влияющие на скорость опорожнения желудка (состав, консистенция, температура, время приема пищи и ее объемы; состояние нервной и гормональной систем);
• скорость, с которой организм окисляет алкоголь.
Этанол и ацетальдегид ответственны за нейротоксические и поведенческие эффекты употребления алкоголя. Именно ацетальдегид считается основным токсичным побочным продуктом, однако современные данные свидетельствуют о том, что он, скорее всего, модулирует, а не опосредует действие этанола.
Биохимия алкоголя.
Алкоголь - такое же питательное вещество, как белки, углеводы и жиры: на один грамм приходится около 7 калорий.
В отличие от основных макронутриентов, алкоголь не может храниться в организме для использования в качестве энергии. Алкоголь – это "пустые калории", потому что он не содержит полезных питательных веществ, более того он нарушает способность организма усваивать важнейшие микроэлементы.
Употребление алкоголя может негативно повлиять на усвоение глутамина, витаминов группы В (B1, B2, B9), витамина C, железа, цинка, магния, селена.
Как именно алкоголь мешает их усвоению?
• изменяет структуру слизистой оболочки кишечника;
• изменяет состав микробиома;
• нарушает слизистый барьер желудка;
• изменяет динамику белков клеточных соединений и мембран – повышает проницаемость кишечника.
Всё это ведёт к снижению переваривания питательных веществ и всасывания в тонком кишечнике – как следствие возникает их дефицит. У взрослых людей, злоупотребляющих алкоголем, на 20-50% чаще встречается дефицит кальция, на 25-50% - магния, на 60-80% – витаминов группы В и на 14-58% – витаминов C, D, E и K. Цинк и магний - два важнейших микроэлемента, на которые влияет алкоголь. Алкоголь снижает всасывание цинка в кишечнике и увеличивает его выведение с мочой. От 30 до 50% людей, злоупотребляющих алкоголем, имеют низкий уровень цинка.
Как генетика влияет на метаболизм алкоголя?
Гены ADH1B и ALDH2 могут приводить к накоплению избыточного количества ацетальдегида после употребления алкоголя, повышая уровень окислительного стресса в организме. Эти варианты часто встречаются у людей восточноазиатского происхождения. У них появляются покраснения на теле/краснеет лицо, появляется тошнота и повышается пульс при употреблении алкоголя.
Вариация гена ADH1B связана с более быстрым выведением этанола из организма и интенсивной первоначальной реакцией на употребление алкоголя, а также с защитой от связанных с алкоголем врожденных дефектов и расстройств, связанных с его употреблением.
Может ли алкоголизм передаваться по наследству?
Если коротко – да. Если говорить подробнее, несмотря на то, что "гена алкоголизма" не существует, несколько вариантов генов были связаны с этим заболеванием. Есть люди, у которых при употреблении (и даже при простом ожидании) алкоголя возникает слишком активная дофаминовая реакция – эйфория. Такие люди подвержены большему риску развития алкогольного расстройства.
Влияние пищи на метаболизм алкоголя.
Пища в желудке замедляет скорость опорожнения желудка и задерживает всасывание алкоголя, отсюда и распространенный совет никогда не пить на голодный желудок. Жиры, белки и углеводы одинаково эффективно замедляют опорожнение желудка.
Нахождение в сытом состоянии повышает уровень АДГ и увеличивает способность организма транспортировать восстановительные эквиваленты (такие как NADH) в митохондрии. Пища также увеличивает кровоток в печени. Определенные сахара, такие как фруктоза, фактически усиливают метаболизм алкоголя, способствуя превращению NADH в NAD и усиливают митохондриальное поглощение кислорода.
Старение и метаболизм алкоголя.
Скорость метаболизма и выведения алкоголя из организма у молодых и пожилых людей одинакова. Однако пожилые люди могут испытывать меньше симптомов похмелья по нескольким причинам:
• они употребляют меньшее количество алкоголя;
• у них более длительный стаж употребления алкоголя и более высокая переносимость;
• они склонны пить более "дорогие" виды алкоголя, которые содержат меньше конгенеров.
Влияние алкоголя на кишечную проницаемость.
Алкоголь, его метаболиты и активные формы кислорода, возникающие в процессе его метаболизма, способны повреждать клетки кишечного барьера и ослаблять клеточные мембраны. Это приводит к нарушению герметичности кишечника через два механизма: трансэпителиальный и парацеллюлярный.
1. Трансэпителиальный механизм: вредные вещества могут проходить непосредственно через мембраны эпителиальных клеток кишечника и попадать в кровоток.
2. Парацеллюлярный механизм: вещества могут проникать через соединения или небольшие промежутки между эпителиальными клетками, поскольку алкоголь разрушает белки плотных соединений.
Важно отметить, что для возникновения этих нарушений не требуется больших доз алкоголя. Всего 20 граммов алкоголя (примерно 1,5 стандартных порций) могут повредить два ключевых белка плотных контактов – зонулин и окклюдин, которые играют важную роль в поддержании целостности кишечного барьера.
Нарушение герметичности кишечника имеет серьезные последствия. Воспалительные цитокины, бактерии и токсины могут покидать кишечник и попадать в кровь и другие органы. Особенно опасен бактериальный токсин, известный как липополисахарид (ЛПС), который в норме находится только на внутренней стороне кишечной мембраны и не причиняет вреда. Однако, когда ЛПС попадает в кровь, он вызывает воспалительную реакцию. Один прием алкоголя может увеличить уровень ЛПС в крови на три часа. Хроническое употребление алкоголя в больших количествах связано с повышенным уровнем циркулирующего ЛПС по сравнению с теми, кто не злоупотребляет алкоголем, и коррелирует с более высокой проницаемостью кишечника. Кратковременное воздержание от алкоголя (19 дней) снижает проницаемость кишечника у людей с алкогольной зависимостью до уровня, наблюдаемого у тех, кто употребляет только один напиток в день.
Ось кишечник-мозг.
Известно, что микробиота кишечника оказывает значительное влияние на функции мозга, включая поведение, познание, настроение, тревожность и восприятие боли. Это влияние осуществляется через иммунную, энтеральную нервную, нейроэндокринную, кровеносную системы и блуждающий нерв. Нейротрансмиттеры и нейрогормоны производятся не только в мозге, но и в кишечнике. Например, бактерии рода Lactobacillus вырабатывают нейромедиатор ГАМК, Enterococcus — серотонин, а Bacillus — дофамин. Некоторые соединения, выделяемые кишечником, могут влиять на потребление алкоголя и объяснять, как кишечник связан с расстройствами, связанными с алкоголем. Инъекция липополисахарида (LPS) у мышей приводит к увеличению потребления алкоголя и снижению отвращения к его вкусу, причем этот эффект может сохраняться почти три месяца! Исследования показывают, что от 30 до 40 % всех расстройств, связанных с алкоголем, могут иметь связь с состоянием кишечника. Таким образом, воздействие на микробиом кишечника может стать альтернативным и эффективным методом лечения этих расстройств.
Эффект "больного бросившего пить" и "предвзятость здорового потребителя".
Эти эффекты часто используются для объяснения того, почему в обсервационных исследованиях умеренно пьющие люди оказываются здоровее тех, кто не пьет или воздерживается от алкоголя. Эти исследования подвергаются критике за влияние сбивающих переменных — характеристик участников, которые не учитываются, но существенно влияют на результаты.
Бывшие любители алкоголя, которые прекратили пить из-за проблем со здоровьем, могут быть объединены в одну группу с теми, кто никогда не пил, и это может привести к завышению предполагаемых преимуществ умеренного употребления алкоголя для здоровья.
Из-за такой неправильной классификации умеренно пьющие могут казаться более здоровыми по сравнению с другими, поскольку в группе воздерживающихся могут оказаться люди, бросившие пить из-за уже существующих проблем со здоровьем.
Таким образом, лучшее состояние здоровья умеренно пьющих не обязательно связано с их потреблением алкоголя.
Для корректного учета эффекта "больного бросающего" исследования должны включать группу людей, которые никогда не пили, а также тех, кто в настоящее время не пьет (включая как тех, кто никогда не пил, так и бывших любителей алкоголя). Эффект "здорового пользователя" подразумевает смещение в наблюдательных исследованиях, когда люди, придерживающиеся определенных здоровых привычек (например, умеренного употребления алкоголя), также имеют другие полезные для здоровья привычки (например, занимаются спортом и правильно питаются). Такой эффект может привести к переоценке пользы конкретного поведения для здоровья, поскольку наблюдаемая польза может быть обусловлена не самим поведением, а другими здоровыми жизненными установками. Например, у людей, которые умеренно пьют или употребляют алкоголь в небольших количествах, обычно лучше обстоят дела с гигиеной зубов, физической активностью, весом, качеством питания и уровнем дохода. При адекватном контроле этих сбивающих факторов большинство или даже все защитные эффекты алкоголя на риск заболеваний могут исчезнуть.
Учитывая это, предлагаем изучить влияние алкоголя на риск развития различных заболеваний. Начнём с главного – алкоголь и мозг.
Алкоголь растворим как в воде, так и в жирах, что позволяет ему преодолевать гематоэнцефалический барьер. Когда люди, не страдающие алкоголизмом, впервые употребляют алкоголь, в мозге происходит активизация таких областей, как вентральный стриатум и прилежащее ядро – ключевые компоненты системы вознаграждения. Алкоголь вызывает выброс дофамина в этих зонах, что приводит к чувству удовольствия и удовлетворения, тем самым поощряя повторное употребление.
У людей с алкогольным расстройством процесс высвобождения дофамина замедлен: при одинаковом количестве алкоголя они получают меньше дофамина, возможно из-за меньшей плотности дофаминовых рецепторов или транспортеров. Таким людям требуется больше алкоголя для достижения аналогичного уровня этого гормона.
Алкоголь также способствует выделению серотонина в срединной и дорсальной рапе, которые играют важную роль в формировании импульсов, мотивации и вознаграждения, а также в реакциях на стресс и тревогу. На начальном этапе серотонин может вызывать "приятные" ощущения, которые некоторые люди испытывают во время употребления алкоголя.
Снижение тревожности, вызванное алкоголем, связано с его взаимодействием с гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК) – тормозным нейромедиатором в мозге.
Алкоголь действует как агонист ГАМК-рецепторов. Кроме того, он снижает уровень возбуждающего нейротрансмиттера глутамата и может влиять на наше восприятие и реакцию на угрозы. Под воздействием алкоголя активность зрительных и лимбических областей мозга также снижается. Сильно тревожные люди могут испытывать мощный эффект снижения тревоги в ответ на алкоголь. Но после того как действие алкоголя ослабевает, они могут испытывать еще большую тревогу, и это явление часто называют "похмельным синдромом".
В 2022 году было опубликовано исследование с более 36 000 участников, в котором выяснилось, что употребление всего одного-двух напитков в день связано с уменьшением объема серого и белого вещества мозга. Это исследование подтверждает существующие данные о том, что алкоголь может способствовать уменьшению объема головного мозга в областях, имеющих решающее значение для обработки памяти и визуально-пространственных функций, а тяжелое употребление алкоголя может привести к потере нейронов в гипоталамусе, мозжечке, гиппокампе и миндалине.
Алкоголь может оказывать прямое воздействие на мозг, влияя на усвоение питательных веществ, прямую токсичность и воспаление:
Дефицит тиамина: Употребление алкоголя может привести к дефициту тиамина (витамина B1), необходимого для здоровья нервов и мозга, нарушая его усвоение. Это может снизить защиту клеток от окислительного стресса и вызвать повреждение мозга, в том числе из-за токсичности железа. Тиамин поддерживает целостность гематоэнцефалического барьера, и его дефицит может привести к накоплению железа в мозге. Исследование с участием более 20 000 человек из Великобритании показало, что потребление более семи единиц алкоголя в неделю связано с высоким уровнем железа и ухудшением когнитивных функций.
Токсичность ацетальдегида: Это соединение может повреждать ДНК и белки в клетках мозга, что приводит к нарушению работы клеток и их гибели.
Нейровоспаление: алкоголь может повышать уровень глутамата – нейротрансмиттера, связанного со стрессом и эксайтотоксичностью, – и активировать систему стрессового ответа, что способствует развитию воспаления мозга, опосредованного активацией микроглии и астроцитов – иммунных клеток мозга.
Исследования показывают, что легкое и умеренное употребление алкоголя в среднем и позднем зрелом возрасте связано с понижением риска когнитивных нарушений и деменции. Умеренное потребление может снизить риск деменции и болезни Альцгеймера на 26-28%, в то время как четыре напитка в неделю обеспечивают снижение на 10%. Употребление от одного до 14 напитков в неделю связано с 47% снижением риска по сравнению с воздержанием, но при превышении 14 напитков риск возрастает на 17% с каждым увеличением на семь единиц. Свыше 23 напитков в неделю значительно возрастает риск деменции. Эти тенденции сохраняются и для людей старше 60 лет: легкое употребление (один напиток в неделю) снижает риск на 22%, а умеренное (до трех напитков в день) — на 38%. Употребление трех и более напитков в день не снижает риск по сравнению с воздержанием.
Чем можно объяснить связь между низким и умеренным потреблением алкоголя и улучшением здоровья мозга?
Было предложено несколько механизмов:
Метаболизм глюкозы: Одним из отличительных признаков болезни Альцгеймера и других форм деменции является нарушение метаболизма глюкозы в мозге. Способность мозга эффективно утилизировать глюкозу имеет решающее значение для поддержания когнитивных функций. Алкоголь, что интересно, может помочь улучшить метаболизм глюкозы в мозге. Возможно, это связано со способностью алкоголя увеличивать количество чувствительных к инсулину транспортеров глюкозы, которые помогают клеткам эффективнее усваивать глюкозу, тем самым поддерживая лучшую работу мозга.
Здоровое сердце и кровеносные сосуды важны для поддержания нормального кровотока к мозгу, что помогает предотвратить болезнь Альцгеймера и слабоумие. Умеренное потребление алкоголя может повысить уровень холестерина ЛПВП, который защищает сердечно-сосудистую систему, предотвращая образование бляшек в артериях.
Алкоголь также снижает агрегацию тромбоцитов, уменьшая риск тромбообразования и улучшая кровоснабжение мозга.
Глимфатическая система, отвечающая за выведение отходов из мозга и активнее работающая во время сна, показала улучшение своей активности при употреблении небольших доз алкоголя в исследования на мышах.
Ресвератрол, содержащийся в красном вине, обладает антиоксидантными и противовоспалительными свойствами и может улучшать мозговое кровообращение и способствовать выведению бета-амилоидов, связанных с болезнью Альцгеймера. Однако количество ресвератрола в красном вине невелико, и для достижения терапевтических уровней требуется чрезмерное количество напитка.
Алкоголь, APOE4 и болезнь Альцгеймера.
APOE – это ген, который предписывает нашему организму вырабатывать аполипопротеин Е, который соединяется с липидами (холестерином и триглицеридами), образуя липопротеины. Существует три варианта или аллели гена APOE: APOE2, APOE3 и APOE4.
Аллель APOE4 связан с повышенным риском развития деменции и болезни Альцгеймера, а также с более ранним возрастом начала этих заболеваний в некоторых популяциях.
У носителей аллеля APOE4, употреблявших алкоголь реже одного раза в месяц, риск развития деменции был в 2,3 раза выше, чем у тех, кто никогда не пил. А у носителей, выпивавших несколько раз в месяц, риск был выше в 3,6 раза.
У взрослых с одной или несколькими копиями аллеля APOE4, любой алкоголь ассоциировался с повышенным риском снижения когнитивных способностей, причем риск был на 90% выше при употреблении двух или менее напитков в день, на 170% выше при употреблении от двух до пяти напитков в день и на 730% выше при употреблении пяти и более напитков в день!
Как алкоголь влияет на сон и старение, связан ли он с возникновением рака, сердечно-сосудистых заболеваний и репродуктивной дисфункцией, расскажем в следующей статье! И, конечно, дадим несколько полезных советов о том, как минимизировать его вред.