Métabolisme de l’alcool : Une mise à jour de l’Institut national sur l’abus d’alcool et l’alcoolisme
Métabolisme de l’alcool : Une mise à jour de l’Institut national sur l’abus d’alcool et l’alcoolisme
La consommation excessive d’alcool expose les gens à de nombreuses conséquences néfastes pour la santé, notamment l’alcoolisme, les lésions hépatiques et divers cancers. Mais certaines personnes semblent être plus à risque que d’autres de développer ces problèmes. Pourquoi certaines personnes boivent-elles plus que d’autres ? Et pourquoi certaines personnes qui boivent développent-elles des problèmes, alors que d’autres non ?
Les recherches montrent que la consommation d’alcool et les problèmes liés à l’alcool sont influencés par des variations individuelles du métabolisme de l’alcool, c’est-à-dire la façon dont l’alcool est décomposé et éliminé par l’organisme. Le métabolisme de l’alcool est contrôlé par des facteurs génétiques, comme les variations des enzymes qui décomposent l’alcool, et des facteurs environnementaux, comme la quantité d’alcool consommée par un individu et son alimentation globale. Les différences dans le métabolisme de l’alcool peuvent exposer certaines personnes à un risque plus élevé de problèmes liés à l’alcool, tandis que d’autres peuvent être au moins quelque peu protégées des effets nocifs de l’alcool.
Cette alerte sur l’alcool de l’Institut national de l’abus d’alcool et de l’alcoolisme décrit le processus de base impliqué dans la décomposition de l’alcool, y compris la façon dont les sous-produits toxiques du métabolisme de l’alcool peuvent entraîner des problèmes tels que la maladie alcoolique du foie, le cancer et la pancréatite. Cette alerte décrit également les populations qui peuvent être particulièrement exposées aux problèmes résultant du métabolisme de l’alcool, ainsi que les personnes qui peuvent être génétiquement « protégées » de ces effets indésirables.
La décomposition chimique de l’alcool
L’alcool est métabolisé par plusieurs processus ou voies. La plus courante de ces voies fait intervenir deux enzymes : l’alcool déshydrogénase (ADH) et l’aldéhyde déshydrogénase (ALDH). Ces enzymes aident à décomposer la molécule d’alcool, ce qui permet de l’éliminer de l’organisme. Dans un premier temps, l’ADH métabolise l’alcool en acétaldéhyde, une substance hautement toxique et cancérigène connue (1). Puis, dans une deuxième étape, l’acétaldéhyde est encore métabolisé en un autre sous-produit moins actif appelé acétate (1), qui est ensuite décomposé en eau et en dioxyde de carbone pour être facilement éliminé (2).
Autres enzymes-
Les enzymes cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) et catalase décomposent également l’alcool en acétaldéhyde. Cependant, le CYP2E1 n’est actif qu’après qu’une personne a consommé de grandes quantités d’alcool, et la catalase ne métabolise qu’une petite fraction de l’alcool dans l’organisme (1). De petites quantités d’alcool sont également éliminées en interagissant avec les acides gras pour former des composés appelés esters éthyliques d’acides gras (EAEG). Il a été démontré que ces composés contribuent à endommager le foie et le pancréas (3).
La décomposition chimique de l’alcool
Le nom chimique de l’alcool est éthanol (CH3CH2OH). L’organisme traite et élimine l’éthanol en plusieurs étapes distinctes. Des substances chimiques appelées enzymes aident à décomposer la molécule d’éthanol en d’autres composés (ou métabolites), qui peuvent être traités plus facilement par l’organisme. Certains de ces métabolites intermédiaires peuvent avoir des effets nocifs sur l’organisme.
La majeure partie de l’éthanol présent dans l’organisme est décomposée dans le foie par une enzyme appelée alcool déshydrogénase (ADH), qui transforme l’éthanol en un composé toxique appelé acétaldéhyde (CH3CHO), un agent cancérigène connu. Cependant, l’acétaldéhyde a généralement une courte durée de vie ; il est rapidement décomposé en un composé moins toxique appelé acétate (CH3COO-) par une autre enzyme appelée aldéhyde déshydrogénase (ALDH). L’acétate est ensuite décomposé en dioxyde de carbone et en eau, principalement dans les tissus autres que le foie.
L’acétaldéhyde : un sous-produit toxique – Une grande partie de la recherche sur le métabolisme de l’alcool s’est concentrée sur un sous-produit intermédiaire qui se produit tôt dans le processus de décomposition – l’acétaldéhyde. Bien que l’acétaldéhyde ait une courte durée de vie, puisqu’il n’est généralement présent dans l’organisme que pendant une courte période avant d’être décomposé en acétate, il peut causer des dommages importants. Cela est particulièrement évident dans le foie, où se déroule la majeure partie du métabolisme de l’alcool (4). Une partie du métabolisme de l’alcool se produit également dans d’autres tissus, notamment le pancréas (3) et le cerveau, ce qui provoque des dommages aux cellules et aux tissus (1). De plus, de petites quantités d’alcool sont métabolisées en acétaldéhyde dans le tractus gastro-intestinal, exposant ces tissus aux effets néfastes de l’acétaldéhyde (5).
En plus de ses effets toxiques, certains chercheurs pensent que l’acétaldéhyde pourrait être responsable de certains des effets comportementaux et physiologiques précédemment attribués à l’alcool (6). Par exemple, lorsque l’acétaldéhyde est administré à des animaux de laboratoire, il entraîne une incoordination, des troubles de la mémoire et une somnolence, des effets souvent associés à l’alcool (7).
En revanche, d’autres chercheurs rapportent que les concentrations d’acétaldéhyde dans le cerveau ne sont pas assez élevées pour produire ces effets (7). Cela s’explique par le fait que le cerveau possède une barrière unique de cellules (la barrière hémato-encéphalique) qui contribue à le protéger des produits toxiques circulant dans le sang. Il est toutefois possible que l’acétaldéhyde soit produit dans le cerveau lui-même lorsque l’alcool est métabolisé par les enzymes catalase (8,9) et CYP2E1 (10).
La génétique derrière le métabolisme
Quoique la personne consomme, le corps ne peut métaboliser qu’une certaine quantité d’alcool par heure (2). Cette quantité varie considérablement d’un individu à l’autre et dépend d’une série de facteurs, notamment la taille du foie (1) et la masse corporelle.
En outre, la recherche montre que différentes personnes sont porteuses de différentes variations des enzymes ADH et ALDH. Ces différentes versions peuvent être retracées à des variations dans le même gène. Certaines de ces variantes d’enzymes fonctionnent plus ou moins efficacement que d’autres ; cela signifie que certaines personnes peuvent décomposer l’alcool en acétaldéhyde, ou l’acétaldéhyde en acétate, plus rapidement que d’autres. Une enzyme ADH rapide ou une enzyme ALDH lente peut provoquer l’accumulation d’acétaldéhyde toxique dans le corps, créant des effets dangereux et désagréables qui peuvent également affecter le risque d’un individu pour divers problèmes liés à l’alcool – comme le développement de l’alcoolisme.
Il a été démontré que le type d’ADH et d’ALDH que porte un individu influence sa consommation d’alcool, ce qui influence à son tour son risque de développer l’alcoolisme (11). Par exemple, des niveaux élevés d’acétaldéhyde rendent la consommation d’alcool désagréable, entraînant des bouffées de chaleur sur le visage, des nausées et une accélération du rythme cardiaque. Cette réaction de « bouffée de chaleur » peut se produire même lorsque des quantités modérées d’alcool sont consommées. Par conséquent, les personnes porteuses de variétés de gènes pour l’ADH rapide ou l’ALDH lente, qui retardent la transformation de l’acétaldéhyde dans l’organisme, peuvent avoir tendance à boire moins et sont donc quelque peu « protégées » de l’alcoolisme (bien que, comme nous le verrons plus loin, elles puissent être plus exposées à d’autres conséquences pour la santé lorsqu’elles boivent).
Les différences génétiques dans ces enzymes peuvent contribuer à expliquer pourquoi certains groupes ethniques ont des taux plus ou moins élevés de problèmes liés à l’alcool. Par exemple, une version de l’enzyme ADH, appelée ADH1B*2, est fréquente chez les personnes d’ascendance chinoise, japonaise et coréenne, mais rare chez les personnes d’ascendance européenne et africaine (12). Une autre version de l’enzyme ADH, appelée ADH1B*3, est présente chez 15 à 25 % des Afro-Américains (13). Ces enzymes protègent contre l’alcoolisme (14) en métabolisant très efficacement l’alcool en acétaldéhyde, ce qui entraîne des niveaux élevés d’acétaldéhyde qui rendent la consommation d’alcool désagréable (15). D’autre part, une étude récente de Spence et de ses collègues (16) a révélé que deux variations de l’enzyme ALDH, ALDH1A1*2 et ALDH1A1*3, peuvent être associées à l’alcoolisme chez les Afro-Américains.
Bien que ces facteurs génétiques influencent les habitudes de consommation, les facteurs environnementaux sont également importants dans le développement de l’alcoolisme et d’autres conséquences sanitaires liées à l’alcool. Par exemple, Higuchi et ses collègues (17) ont constaté qu’avec l’augmentation de la consommation d’alcool au Japon entre 1979 et 1992, le pourcentage d’alcooliques japonais porteurs de la version protectrice du gène ADH1B*2 est passé de 2,5 à 13 %. En outre, bien que les Amérindiens soient plus nombreux à mourir de causes liées à l’alcool que tout autre groupe ethnique aux États-Unis, les recherches montrent qu’il n’y a pas de différence entre les Amérindiens et les Blancs en ce qui concerne les taux de métabolisme de l’alcool et les profils enzymatiques (18). Cela suggère que les taux d’alcoolisme et de problèmes liés à l’alcool sont influencés par d’autres facteurs environnementaux et/ou génétiques.
Conséquences de la consommation d’alcool sur la santé
Métabolisme de l’alcool et cancer-La consommation d’alcool peut contribuer au risque de développer différents cancers, notamment les cancers des voies respiratoires supérieures, du foie, du côlon ou du rectum, et du sein (19). Cela se produit de plusieurs façons, notamment par les effets toxiques de l’acétaldéhyde (20).
Les endroits où le métabolisme de l’alcool a lieu
L’alcool est métabolisé dans l’organisme principalement par le foie. Le cerveau, le pancréas et l’estomac métabolisent également l’alcool.
Plusieurs gros buveurs ne développent pas de cancer, et certaines personnes qui ne boivent que modérément développent des cancers liés à l’alcool. La recherche suggère que, tout comme certains gènes peuvent protéger les individus contre l’alcoolisme, la génétique peut également déterminer le degré de vulnérabilité d’un individu aux effets cancérigènes de l’alcool (5).
Ironiquement, les gènes mêmes qui protègent certaines personnes de l’alcoolisme peuvent amplifier leur vulnérabilité aux cancers liés à l’alcool. Le Centre international de recherche sur le cancer (21) affirme que l’acétaldéhyde doit être classé parmi les substances cancérigènes. L’acétaldéhyde favorise le cancer de plusieurs façons – par exemple, en interférant avec la copie (c’est-à-dire la réplication) de l’ADN et en inhibant un processus par lequel l’organisme répare l’ADN endommagé (5). Des études ont montré que les personnes exposées à de grandes quantités d’acétaldéhyde courent un plus grand risque de développer certains cancers, comme les cancers de la bouche et de la gorge (5). Bien que ces personnes soient souvent moins susceptibles de consommer de grandes quantités d’alcool, Seitz et ses collègues (5) suggèrent que lorsqu’elles boivent, leur risque de développer certains cancers est plus élevé que les buveurs qui sont exposés à moins d’acétaldéhyde pendant le métabolisme de l’alcool.
L’acétaldéhyde n’est pas le seul sous-produit cancérigène du métabolisme de l’alcool. Lorsque l’alcool est métabolisé par le CYP2E1, des molécules très réactives contenant de l’oxygène – ou espèces réactives de l’oxygène (ERO) – sont produites. Les ROS peuvent endommager les protéines et l’ADN ou interagir avec d’autres substances pour créer des composés cancérigènes (22).
L’ensemble des troubles causés par l’alcoolisation fœtale (ETCAF) – Les femmes enceintes qui boivent beaucoup sont encore plus exposées à des problèmes. Une mauvaise nutrition peut amener la mère à métaboliser l’alcool plus lentement, exposant le fœtus à des niveaux élevés d’alcool pendant de plus longues périodes (23). Une exposition accrue à l’alcool peut également empêcher le fœtus de recevoir la nutrition nécessaire à travers le placenta (24). Chez le rat, il a été démontré que la malnutrition maternelle contribue à ralentir la croissance du fœtus, l’une des caractéristiques de l’ETCAF, un spectre de malformations congénitales associées à la consommation d’alcool pendant la grossesse (23). Ces résultats suggèrent que la gestion de la nutrition chez les femmes enceintes qui boivent peut aider à réduire la gravité de l’ETCAF (25).
Maladie alcoolique du foie – En tant que principal organe responsable de la décomposition de l’alcool, le foie est particulièrement vulnérable aux effets du métabolisme de l’alcool. Plus de 90 % des personnes qui boivent beaucoup développent une stéatose hépatique, un type de maladie du foie. Pourtant, seuls 20 % d’entre eux développeront la maladie alcoolique du foie, plus grave, et une cirrhose du foie (26).
Pancréatite alcoolique-Le métabolisme de l’alcool se produit également dans le pancréas, exposant cet organe à des niveaux élevés de sous-produits toxiques tels que l’acétaldéhyde et les EAF (3). Pourtant, moins de 10 % des gros consommateurs d’alcool développent une pancréatite alcoolique – une maladie qui détruit le pancréas de manière irréversible – ce qui suggère que la consommation d’alcool ne suffit pas à provoquer la maladie. Les chercheurs supposent que des facteurs environnementaux tels que le tabagisme, la quantité et le mode de consommation d’alcool et les habitudes alimentaires, ainsi que des différences génétiques dans la façon dont l’alcool est métabolisé, contribuent également au développement de la pancréatite alcoolique, bien qu’aucun de ces facteurs n’ait été définitivement lié à la maladie (27).
CONCLUSION
Les chercheurs continuent d’étudier les raisons pour lesquelles certaines personnes boivent plus que d’autres et pourquoi certaines développent de graves problèmes de santé à cause de leur consommation d’alcool. Les variations dans la façon dont le corps décompose et élimine l’alcool pourraient être la clé pour expliquer ces différences. De nouvelles informations aideront les chercheurs à développer des traitements basés sur le métabolisme et donneront aux professionnels du traitement de meilleurs outils pour déterminer qui est à risque de développer des problèmes liés à l’alcool.