Механизм токсического воздействия

Для того, что бы понять механизм токсического действия метанола, необходимо обратить внимание на этанол (С₂Н₅ОН). Согласно современным представлениям нейробиологии и нейрохимии, этанол не является чужеродным для организма человека веществом, более того, в ЦНС в ничтожных дозах были обнаружены изопропиловый, изобутиловый и некоторые другие как одноатомные, так и многоатомные спирты. Этанол был обнаружен во многих межнейрональныхсинаптических связях ЦНС, особенно в лобных долях головного мозга, лимбической и мезолимбической системах, а так же было обнаружено участие этанола в межнейрональной передаче сигнала в сосочке зрительного нерва и сетчатке глаза. Было доказано, что эти спирты осуществляют нейромедиаторную регуляцию в ЦНС, а так же участвуют в энергообеспечении клетки. Соответственно, для биотрансформации этанола в организме человека присутствуют специфические ферменты – алкогольдегидрогеназы (АДГ). Более того, было обнаружено около 20 изотипов данного фермента, соответственно разныеизотипы фермента осуществляют биотранформациюс разной скоростью и имеют различную степень сродства к различным видам спиртов. Около 80% АДГ обнаруживается в печени, 5% в почках, 10% в ЦНС и 5% в остальных системах организма человека. Естественно все эти процессы протекают в норме, если не происходит рекреационного употребления спиртов, этанола например и других, с целью опьянения.

В норме биотрансформация этанола осуществляется по схеме:

Этанол Этаналь (ацетальдегид) Этановая кислота Оксид Вода

(уксусная кислота)углерода IV

1 – фермент алкогольдегидрогеназа (АДГ)

2 – фермент альдегиддегидрогеназа

3 – фермент декарбоксилаза

При отсутствии поступления этанола в организм с целью опьянения, продуты реакции, а именно ацетальдегид, не оказывают токсического воздействия, вследствие малой концентрации.

При поступлении в организм метанола, он равномерно распределяется по всем тканям, но особенно важно его попадание в ЦНС. Метанол имеет более высокое сродство к изотипамалкогольдегидрогеназылокализующимся именно в ЦНС, а так же хорошо биотрансформируется АДГ печени. Сам по себе метанол малотоксичен (сравним с этанолом), но продукты его биотрансформации оказывают чрезвычайно токсический эффект – это называют летальным синтезом. Рассмотрим реакцию его биотрансформации:

1 – фермент алкогольдегидрогеназа (АДГ)

2 – фермент альдегиддегидрогеназа

3 – фермент декарбоксилаза

Основным токсикантом в этом летальном синтезе оказывается метаналь (35% раствор метаналя в воде называется формальдегидом), а так же метановая кислота (муравьиная кислота). В связи с тем, что изотипы АДГ находящиеся в ЦНС имеют более высокое сродство к метанолу, нежели изотипы АДГ печени, а особенно высокое сродство имеют изотипы АДГ находящиеся в сосочке зрительного нерва и сетчатке, то в клинике отравления преобладает неврологическая и офтальмологическая симптоматика, так же нужно учитывать летальный синтез метаналя и метановой кислоты АДГ в печени и других органах.

Из-за низкой электронной плотности на атоме углерода формальдегид легко вступает в реакции даже со слабыми нуклеофилами, а именно амино-, имино-, сульфгидрильными группами, которые входят в состав самых различных белков, в том числе и белков-ферментов, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность клетки. В первую очередь поражаются ферменты цепи окислительного фосфорилирования в сетчатке глаза и ЦНС, за счет этого и за счет синтеза метановой кислоты нарастает метаболический ацидоз и истощаются энергетические запасы клетки с накоплением протонов, что ещё сильнее «закисляет» среду клетки, еще одним важный моментом в патогенезе отравления метанолом (и этанолом) является то, что при окислении молекул спиртов участвует НАД⁺ и, соответственно, при интоксикации его запасы в клетке резко истощаются. Во-вторую очередь, следует отметить то, что происходит денатурация самых разных белков как внутри клетки, так и во вне клеточных средах. В результате клетка гибнет от тяжелых метаболических нарушений, чем обуславливается клиника и соответствующее лечение. Ещё следует отметить тот факт, что сродство этанола к АДГ выше чем метанола, это путь для конкурентного метаболизма и лечения, а так же, следует отметить, что при отравлении метанолом строго противопоказано введение препаратов индукторов ферментов микросомального окисления например карбамазепина, фенобарбитала натрия и пр, так как это усилит скорость летального синтеза.