Оказалось, характерная неуклюжесть появляется потому, что алкоголь окисляется до ацетата в мозжечке, отвечающем за координацию. Раньше считалось, что он окисляется в печени.
Схема метаболизма этанола в печени (внизу) и в мозге (справа) / ©Shiyun Jin et al / Nature Metabolism
Ацетат — метаболит этанола, который производится ферментом ALDH2. Он взаимодействует с гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК) — тормозным нейромедиатором центральной нервной системы. Он же отвечает за то, как выпивший человек ведет себя. Например, у людей, которые краснеют от алкоголя, наблюдается дефицит ALDH2. Значит, они не могут быстро производить ацетат.
Ранее считалось, что метаболизм этанола происходит в печени, а в мозг попадают уже продукты распада. Однако группа американских нейробиологов из Института алкоголизма Национальных институтов здоровья США выяснила, что окисление ацетата может происходить и в мозге. Оказалось, он экспрессируется в астроцитах мозжечка и вызывает потерю координации. Подробности открытия опубликованы в журнале Nature Metabolism.
Ученые исследовали экспрессию мРНК ALDH2 в различных областях мозга на 11 срезах тканей мышиного мозга и трех срезах тканей мозга человека. Выяснилось, что больше всего экспрессия выражена в мозжечке, а меньше всего — в префронтальной коре.
Также команда провела эксперимент на мышах. Для этого ученые вывели грызунов, в мозге которых не было фермента ALDH2. Затем им и обычным животным давали небольшое количество этанола (один грамм на килограмм веса). В ходе анализа выяснилось, что спирт стимулирует появление ацетата в мозжечке. Однако выведенные мыши оказались более устойчивыми к воздействию алкоголя, поскольку фермент почти не превращал алкоголь в ацетат, который накапливался в мозге. У грызунов без астроцитарного ALDH2 также был более низкий уровень ГАМК в мозге после употребления алкоголя. Отсюда — лучшая координация.
У мышей с дефицитом фермента в печени такая зависимость не наблюдалась. Это позволило авторам исследования предположить, что источник ацетата в мозжечке — спирт, а не альдегид. Но это еще предстоит доказать.
Наконец, ученые пришли к выводу, что фермент ALDH2, находящийся в печени и мозге, влияет на организм по-разному. Они намерены продолжить исследования этого фермента у человека. Также специалисты назвали астроцитарный ALDH2 важной мишенью для лечения алкогольной зависимости и неврологических заболеваний.
