Eles observaram que o ALDH2 foi expresso no cerebelo, em um tipo de célula nervosa chamada astrócito, tanto no tecido cerebral humano quanto em camundongos vivos
Os efeitos da intoxicação, como a fala arrastada e a má coordenação, são resultado da quebra de produtos alcoólicos no cérebro e não no fígado.
A fala arrastada, a má coordenação e os efeitos sedativos do consumo excessivo de álcool podem realmente ser causados pela quebra de produtos alcoólicos produzidos no cérebro, não no fígado, como os cientistas atualmente pensam.
Essa é a descoberta de um novo estudo liderado por pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade de Maryland (UMSOM) e do Instituto Nacional de Abuso de Álcool e Alcoolismo.
O estudo foi publicado recentemente na revista Nature Metabolism e fornece novas informações sobre como o álcool pode afetar o cérebro e o potencial de novos tratamentos para tratar o uso indevido de álcool.
É sabido que o fígado é o principal órgão que metaboliza o álcool, usando a enzima álcool desidrogenase para converter álcool em um composto chamado acetaldeído. O acetaldeído, que tem efeitos tóxicos, é rapidamente dividido em uma substância mais benigna chamada acetato. Isso ocorre através de uma enzima diferente chamada acetaldeído desidrogenase 2 (ALDH2).
Até agora, álcool e acetaldeído, produzidos pelo fígado, têm sido considerados atores importantes para desencadear o comprometimento cognitivo associado ao imbípbe. O acetato, por outro lado, foi considerado relativamente sem importância na produção de efeitos como comprometimento motor, confusão e fala arrastada. Os pesquisadores também não sabiam qual região cerebral ou células cerebrais particulares eram mais importantes para o metabolismo do álcool.
Para saber mais sobre o papel desempenhado pelo cérebro no metabolismo do álcool, os pesquisadores mediram a distribuição da enzima ALDH2 no cerebelo, utilizando scanners de ressonância magnética (MR) tanto em camundongos quanto em tecido humano. Eles observaram que o ALDH2 foi expresso no cerebelo, em um tipo de célula nervosa chamada astrócito, tanto no tecido cerebral humano quanto em camundongos vivos.
Os pesquisadores descobriram que essa enzima controlava a conversão de acetaldeído em acetato no cérebro. Eles também encontraram efeitos celulares e comportamentais induzidos pelo álcool em regiões específicas do cérebro onde essa enzima foi expressa. Foi encontrado acetato para interagir com o químico mensageiro cerebral chamado GABA, que é conhecido por diminuir a atividade no sistema nervoso. Essa diminuição da atividade pode levar à sonolência, à coordenação prejudicada e à menor sensação normal de inibição.
"Descobrimos que o ALDH2 era expresso em células conhecidas como astrócitos no cerebelo, uma região cerebral que controla o equilíbrio e a coordenação motora", disse Qi Cao, PhD, Professor Assistente de Radiologia Diagnóstica e Medicina Nuclear na Faculdade de Medicina da Universidade de Maryland. "Também descobrimos que quando o ALDH2 foi removido dessas células, os camundongos eram resistentes ao comprometimento motor induzido pelo consumo de álcool."
Su Xu, PhDHe e sua equipe também encontraram a enzima ALDH2 em outras regiões cerebrais responsáveis pela regulação emocional e tomada de decisão (ambas prejudicadas pelo consumo excessivo de álcool), incluindo no hipocampo, amídala e córtex pré-frontal.
Esses achados sugerem que certas regiões cerebrais são importantes para o metabolismo do álcool e que anormalidades na produção de enzimas nessas regiões cerebrais podem levar a efeitos prejudiciais associados ao uso indevido de álcool. Eles também sugerem que o acetato produzido no cérebro e no fígado diferem em sua capacidade de afetar a função motora e cognitiva.
"Nosso próximo passo é determinar se esses mecanismos observados em camundongos também existem nas pessoas", disse o Dr. Cao. "Gostaríamos de saber se o metabolismo do álcool é regulado diretamente no cérebro humano. Se novas pesquisas confirmarem que esse é o caso, pode levar a potenciais novos alvos para o tratamento do transtorno do uso de álcool.
"Esta é uma pesquisa básica emocionante que elucida caminhos importantes envolvidos no metabolismo do álcool do corpo. Isso sugere que o acetato serve como o importante elo perdido que conecta o metabolismo do corpo de álcool com alterações cognitivas no cérebro", disse E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, Vice-Presidente Executivo para Assuntos Médicos, UM Baltimore, e john Z. e Akiko K. Bowers Professor Distinto e Reitor da Faculdade de Medicina da Universidade de Maryland.
"A replicação desta pesquisa pode eventualmente levar a novos caminhos para o tratamento do transtorno do uso de álcool."
Su Xu, PhD, Professor de Radiologia Diagnóstica e Medicina Nuclear, foi coautor deste estudo.
“Brain ethanol metabolism by astrocytic ALDH2 drives the behavioural effects of ethanol intoxication” by Shiyun Jin, Qi Cao, Fanghan Yang, Hongying Zhu, Su Xu, Qi Chen, Ziyi Wang, Yuhong Lin, Resat Cinar, Robert J. Pawlosky, Ye Zhang, Wei Xiong, Bin Gao, George F. Koob, David M. Lovinger & Li Zhang. Nature Metabolism