14.3 Stoffwechselwirkungen des Alkohols

14 – 31

Vorsichtbei Alkoholgenuss

frühmorgensauf nüchternem Magen

NADH NADHAcet–

Ethanol aldehyd Essigsäure

Hemmung der Gluconeogenese aus Lactat:

Substrat-Limitierung von PC und PEP-CKals Folge einer Verschiebung der LDH- undMDH-Gleichgewichte in Richtung Lactatund MalatPC = Pyruvat-CarboxylasePEPCK = Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase

6. Hemmung der GluconeogeneseSpätestens vier Stunden nach der letzten Nahrungsaufnahmewird die Blutzucker-Konzentration durch Glykogenolyse derLeber aufrecht gehalten, um alle Zellen, die nicht auf Fettsäure-Verbrennung umschalten können, vor allem Nervenzellen undErythrozyten, mit Glucose zu versorgen. Nach weiteren zweiStunden beginnt allmählich die hepatische Gluconeogenese,diese Aufgabe zu übernehmen. Ohne sie könnten wir nicht das12-stündige Intervall zwischen Abendessen und Frühstücküberstehen. Sie ist somit in der Phase des Hungerns ein lebens-wichtiger Prozess. Ist sie gestört, so kommt es zum Versagenvon Hirnfunktionen bis hin zum hypoglykämischen Schock undTod.Gluconeogenese ist eine partielle Umkehrung der Glykolyse.Sie findet statt in der Leber und (nach längerem Hungern) auchin der Niere. Die wichtigsten Substrate sind Lactat (aus Ery-throzyten und Muskel), Alanin (aus Muskel) und Glycerin (ausFettgewebe). Bei ihrer Umwandlung zu Glucose sind mehrereNAD+-abhängige Dehydrogenase-Reaktionen direkt beteiligt:GDH bei Glycerin, GAPDH bei Alanin, LDH und GAPDH beiLactat; indirekt auch MDH bei Alanin und Lactat. An diesenReaktionen kann die Gluconeogenese durch das Redox-Chaos,das die Ethanol-Oxidation auslöst, beeinflusst werden.

Sir Hans Krebs (siehe Citrat-Zyklus, genannt nach seinemEntdecker Krebs-Zyklus), der die Erforschung der Gluconeoge-nese anstieß, sah darin einen reduktiven Prozess, der sich – wie eranfangs vermutete – mit Ethanol beschleunigen lässt, weil NADHauf der Stufe der GAPDH verbraucht wird. Seine Experimenteergaben aber genau das Gegenteil.Das nebenstehende Experiment zeigt dies mit der isolierten per-fundierten Leber. Nach längerem Nahrungsentzug befand sich dieRatte in Gluconeogenese-Bereitschaft (das Schrittmacher-EnzymPEP-CK wurde durch Glucagon induziert); der vom Gesamtorga-nismus isolierten Leber aber fehlte das Substrat. Unmittelbar nachStart der Lactat-Infusion wird Glucose ins Perfusat abgegeben.Ethanol-Infusion aber stoppt sofort die Produktion.Bis hier simuliert das Experiment eine Situation in vivo (Alkohol,frühmorgens auf nüchternem Magen genossen). Die Hemmung istreversibel. (Die rasche Reversibilität lässt sich jedoch nur mitnicht-zirkulierendem Perfusat zeigen; denn in vivo verlässt Alko-hol nicht schlagartig das Blut.)

Was ist die Ursache für die Hemmung der Gluconeogenese?Die Negativierung des Redoxpotentials der cytosolischen undmitochondrialen NADH/NAD+-Systeme wirkt sich empfindlichauf die LDH- und MDH-Gleichgewichte aus. Die oxidiertenPartner, Pyruvat und Oxalacetat, sinken auf so niedrige Kon-zentrationen ab, dass den folgenden Reaktionen, katalysiertdurch Pyruvat-Carboxylase (PC) und Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase (PEP-CK), das Substrat fehlt. Die Folge ist,dass der Gluconeogenese-Fluss bereits bei der PC-Reaktionverlangsamt ist. Das wenige Oxalacetat, das doch noch entsteht,reicht nicht aus, um die PEP-CK zu füttern.

Zuerst das Brot, dann der Wein!Alkohol nie ohne Kohlenhydrate!

„... auf dass der Wein erfreue des Menschen Herz....und das Brot des Menschen Herz stärke, ... Psalm 104, Vers15