Giải mã hiểm họa chết người do methanol trong rượu, uống rượu mặt đỏ, uống rượu mặt tái. - HHK

PGS.TS. Hà Hoàng Kiệm, BV 103

Khi uống rượu một số người chỉ uống một ly nhỏ rượu là mặt nóng bừng và biến sang màu đỏ, ở một số người khác mặt chẳng những không đỏ mà càng uống càng tái. Nhờ di truyền học, chúng ta biết được nguyên nhân của hội chứng này nằm trong một gien có tên là ALDH2. Một nghiên cứu mới đây cho thấy những người với hội chứng đỏ mặt khi uống rượu là những người có nguy cơ mắc bệnh thực quản cao nếu nghiện rượu.

Hội chứng mặt đỏ khi uống rượu.

Quá trình chuyển hóa của rượu trong cơ thể

Để hiểu nguyên nhân của của sự khác biệt giữa những người uống rượu mặt đỏ và mặt tái, chúng ta cần tìm hiểu cơ chế sinh học của sự chuyển hóa rượu (alcohol)trong cơ thể.

Từ 70 đến 85% lượng rượu (thành phần hóa học của rượu là ethanol)đưa vào cơ thể sẽ được hấp thu ở tá tràng và phần trên của ruột non. Chỉ có khoảng 20% được hấp thu ở niêm mạc dạ dày. Rượu được hấp thu từ ruột sẽ theo tĩnh mạch cửa đến gan. Gan là cơ quan chuyển hóa rượu quan trọng nhất. Tại đây, trên 90% lượng rượu hấp thu sẽ được chuyển hóa. Phần còn lại sẽ được thải ra ngoài qua phổi và thận. Phần lớn rượu được chuyển hóa tại gan theo hai giai đoạn:

Ethanol + NAD < ========================== > Acetaldehyde + NADH + H+

Alcohol Dehydrogenase

Acetaldehyde + H2O + NAD < ==================== > Acetate + NADH + H+

Acetaldehyde dehyrogenase2

Acetate < ======= > AcetylCoA < ========== > CO2 + H2O

(Chu trình Krebs)

- Giai đoạn 1: chuyển hóa rượu thành Acetalhehyde được thực hiện bởi ba hệ thống enzym: (1) Alcohol dehydrogenase (ADH) có sự tham gia củacoenzyme NAD nằm trong bào tương; (2) hệ thống ôxy hóa rượu ở microsome (Microsomal Ethanol Oxidating System – MEOS) và (3) các enzym Catalase. Tuy nhiên ở người uống rượu nhiều thì hệ thống enzym MEOS có tầm quan trọng hơn ADH.

- Giai đoạn 2: acetaldehyde được hình thành là một chất độc, sẽ nhanh chóng được enzym acetaldehyde dehydrogenase2(ALDH2) chuyển thành Acetate.Khả năngchuyển hóa của giai đoạn này chỉ có giới hạn. Ở những người lạm dụng rượu, lượng Acetaldehyde được sản sinh với một mức quá lớn sẽ không được chuyển hóa hết gây dãn mạchvà gắn vào màng tế bào gây tổn thương tế bào thông qua các cơ chế gây độc, viêm và miễn dịch với hậu quả là quá trình tạo xơ.

Như vậy ethanol được chuyển hoá chủ yếu nhờ enzym alcohol dehydrogenase (ADH) và enzym acetaldehyde dehydrogenase2(ALDH2). ADHoxy hoá ethanol thành acetaldehyd với sự tham gia của NAD. ALDH2 chuyển acetaldehyde thành acetat.ADH là một enzym chứa kẽm, có nhiều ở gan ngoài ra còn có ở não và dạ dày.

Trong ba hoạt chất (ethanol, acetaldehyde và acetate), acetaldehyde là chất độc hại nhất, vì nó có khả năng gây đột biến DNA và ung thư. Mức độ độc hại của ethanol thường thấp, và acetate thì hầu như vô hại. Khi acetaldehyde tích tụ trong máu sẽ gây ra tình trạng dãn mạch mạnh, nóng bừng, nôn mửa, và ở một số người thì nhịp tim đập nhanh, nhức đầu vào buổi sáng sau khi uống rượu trong đêm trước.

Vai trò của gien ALDH2

Nhiều nghiên cứu trong vòng hai thập niên qua cung cấp cho chúng ta nhiều thông tin quan trọng về ảnh hưởng của gien đến tửu lượng của từng cá nhân.Quá trình chuyển hóa từ ethanol trong rượu sang acetaldehyde có vai trò điều phối của một gien có cùng tên với enzyme là ALDH2. Gien ALDH2 có hai type là Glu (G) và Lys (L). Do đó, trong dân số có 3 nhóm người với 3 kiểu gien: GG, LG và LL.

Người mang kiểu gen LL cơ thể không có khả năng chuyển hóa acetaldehyde một cách hữu hiệu, và do đó chất này tích tụ trong cơ thể. Chính vì lý do này mà người mang kiểu gien LL khi uống rượu mặt trở nên đỏ bừng, hay nôn mửa, và tim đập nhanh.Kiểu gien LL có mặt trong khoảng 30-40% ở người Đông Á (Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc). Ở Việt Nam, vì chưa có những nghiên cứu liên quan nên chúng ta chưa biết chính xác tần số người mang kiểu gien LL, nhưng cùng là người châu Á nên cũng có thể vào khoảng 30-40%.

Người mang kiểu gien GG có khả năng chuyển hóa acetaldehyde tốt nhất, người mang kiểu gien LG có khả năng chuyển hóa acetaldehyde tốt, nên họ có tửu lượng cao hơn những người có kiểu gien LL.Phần lớn những người uống rượu nhiều ở Nhật và Hàn Quốc mang kiểu gien GG và LG.

Như vậy những người mang kiểu gen LL thì khi uống rượu, lượng acetaldehyde được chậm chuyển hóa thành acetat và bị tích lũy lại với nồng độ cao trong máu gây ra dãn mạch mạnh, làm mặt và da đỏ, tim đập nhanh, nôn mửa, nhức đầu. Những người này nếu uống nhiều rượu sẽ có nguy cơ tổn thương các cơ quan như vữa xơ động mạch, xơ gan, đột quỵ, ung thư thực quản… nhiều hơn so với những người có kiểu gen GG hoặc LG khi uống cùng một lượng rượu. Acetaldehyde có tác dụng làm cho các mao mạch dãn rộng. Dãn rộng các mao mạch trên mặt là nguyên nhân khiến cho mặt bị đỏ. Những người uống rượu mặt bị đỏ có nghĩa là có thể nhanh chóng chuyển hóa ethanol thành acetaldehyde do họ có enzyme alcohol dehydrogenase (ADH) có hoạt tính cao, nhưng lại chậm chuyển acetaldehyde thành acetat do hoạt tính của enzym acetaldehyde dehydrogenase2 (ALDH 2) thấp. Vì hoạt tính enzyme ADH cao, nhưng hoạt tính enzyme ALDH2 thấp, cho nên cơ thể nhanh chóng tích tụ acetaldehyde, do đó thời gian đỏ mặt sẽ dài hơn. Nhưng sau khoảng một đến hai giờ mặt đỏ sẽ nhạt dần, đó là nhờ enzym P450 trong gan chuyển hóa acetaldehyde thành acetat, sau đó acetat đi vào chu trình crep để chuyển hóa thành CO2, H2O và năng lượng.

Những người có kiểu gen GG có tốc độ chuyển hóa nhanh acetaldehyde thành acetat và họ có thể uống một lượng rượu lớn mà không thấy thay đổi gì. Những người này uống rượu nhiều mà càng uống mặt càng tái đi, đến một lúc nào đó đột nhiên không uống được nữa, say đến mức “không biết trời đất”. Đó là vì họ có enzyme ALDH2 có hoạt tính cao, acetaldehyde vừa hình thành đã nhanh chóng được chuyển hóa thành acetate. Những người như vậy có thể uống được một lượng rượu rất nhiều. Một người vừa có enzyme ADHcó hoạt tính cao vừa có enzyme ALDH2 hoạt tính cao thì họ là những “cao thủ” về tửu lượng. Những người này khi uống rượu thường ra mồ hôi nhiều, vì nếu như hai loại enzyme đều có hoạt tính cao, alcohol sẽ nhanh chóng biến thành acetat đi vào chu trình chu trình crep để chuyển hóa cho ra năng lượng dưới dạng nhiệt làm họ đổ mồ hôi nhiều khi uống rượu.

Rượu liên quan với ung thư thực quản như thế nào?

Ung thư thực quản tuy không phổ biến ở các nước phương Tây nhưng khá phổ biến ở người Á châu. Ung thư thực quản là một bệnh nguy hiểm, bởi vì khoảng 2/3 bệnh nhân tử vong trong vòng 5 năm sau khi chẩn đoán. Nhiều nghiên cứu trong thời gian qua cho thấy nguy cơ ung thư thực quản gia tăng theo hàm lượng rượu. Người uống rượu càng nhiều, nguy cơ ung thư càng tăng theo cấp số nhân.

ungthuthucquan
Ung thư thực quản của một bệnh nhân 51 tuổi với tiền sử uống rượu và mặt đỏ bừng. Nguồn: PLoS Medicine.

Nguy cơ ung thư tùy thuộc vào kiểu gien. Nếu cùng uống một lượng rượu như nhau thì những người mang kiểu gien LL có nguy cơ ung thư cao hơn người mang kiểu gien LG và GG. Ung thư thực quản cũng như tổn thương các cơ quan khác còn phụ thuộc vào lượng rượu được uống.Chẳng hạn, nếucùng mang kiểu gien LL,những ngườiuống nhiều rượu (trên 400 mg mỗi tuần) cónguy cơ ung thư thực quản tăng gấp 50 lần so với người uống với liều lượng thấp (dưới 200 mg ethanol mỗi tuần).

Tuy nhiên, vì những biến chứng nôn mửa và nóng bừng, tim đập nhanh nên người mang kiểu gien LL thường không uống nhiều rượu. Do đó, ung thư thực quản lại hay thấy ở những người mang kiểu gien LG và GG. Thật vậy, nghiên cứu ở Nhật cho thấy khoảng 60-70% trường hợp ung thư thực quản là do kiểu gien LG!

Phòng bệnh

Ở nước ta, lạm dụng rượu bia đã và đang trở thành một vấn nạn y tế cộng đồng với qui mô quốc gia. Kết quả điều tra y tế cộng đồng của Tổ chức Y tế thế giới cho biết có khoảng 70% đàn ông và 4% phụ nữ thường xuyên uống rượu và bia. Trong số này 6% đàn ông được xem là uống “nhiều rượu” ở mức độ có thể gây nguy hại đến sức khỏe.

Với những hiểu biết trên giúp chúng ta có những biện pháp phòng ngừa để tránh những tác hại của rượu. Nếu người uống rượu mà mặt biến thành màu đỏ bừng, đó là dấu hiệu cho biết người đó có thể mang kiểu gien LL của gien ALDH2, và nếu tiếp tục uống rượu dù ở liều lượng trung bình (như 200 đến 400 mg ethanol mỗi tuần) thì nguy cơ ung thư thực quản rất cao. Biện pháp phòng bệnh tốt nhất cho những người này là hạn chế tửu lượng càng thấp càng tốt, tốt nhất là bỏ rượu.

Đối với những người uống rượu nhưng mặt không đỏ, rất có thể họ có kiểu gien LG hoặc GG. Những người này (khoảng 60-70% trong cộng đồng) vì tửu lượng cao, họ thường uống nhiều, do đó nguy cơ ung thư thực quản vẫn tăng. Biện pháp phòng bệnh ở những người này là giữ liều lượng rượu ở mức trung bình và thấp (dưới 400 mg ethanol/tuần) để giảm nguy cơ ung thư thực quản. Theo ước tính của các nhà nghiên cứu, nếu những người mang kiểu gien LG và GG giảm tửu lượng xuống mức dưới 200 mg ethanol/tuần thì số ca ung thư thực quản sẽ giảm khoảng 50%.

Hiểm họa chết người từ methanol lẫn trong rượu

Chất độc methanol phổ biến trong rượu lậu chỉ khác ethanol ở số lượng nguyên tử carbon và hydro trong cấu trúc phân tử,nhưng có thể gây chết người với liều lượng nhỏ.

Methanol là loại rượu tổng hợp phổ biến thường dùng trong nước làm mát và nước lau kính chắn gió, theo Live Science. Tương tự ethanol, loại cồn này thường có trong rượu, nhưng methanol lại là chất độc đối với cơ thể. Ở mức độ phân tử, nó chỉ khác ethanol ở chỗ chứa ít hơn một nguyên tử carbon và hai nguyên tử hydro, dẫn tới cáchchuyển hóakhác nhau củagan đối với hai loại rượu.

hiem-hoa-chet-nguoi-tu-methanol-trong-ruou-lau-1

Công thức hóa học của methanol và ethanol. Ảnh: Wordpress.

Methanol-2D.png

Methanol Lewis.svg

Methanol-3D-balls.png

Methanol-3D-vdW.png

Tên hệ thống

Metanol[1]

Công thức hóa học của methanol. Nguồn Wikipedia.

Như trên chúng tôiđã trình bày:quá trình chuyển hóa ethanol ở gan bắt đầu khi một enzyme có tên alcohol dehydrogenase biến đổi chất hóa học này thành một hóa chất độc khác tên acetaldehyde. Acetaldehyde được chuyển hóa nhanh và sẽ biến thành CO2 và nước không độc chỉ sau vài bước.
Khác với ethanol, quá trình chuyển hóa methanol khôngnhư vậy,enzymealcohol dehydrogenase biến methanol thành formaldehyde, một chất rất độc hại vẫn được sử dụng trong ướp xác. Chất hóa học này làmtổn hạihệ thần kinh trung ương theo cách tương tự như ethanol. Vì vậy, nếu sử dụng với liều lượng lớn, methanol có thể gây chết người như trong các vụ ngộ độc rượu. Theo Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH)thì chỉ 56 - 227 gram methanol là đủ để giết chết một người trưởng thành. Quá trình alcohol dehydrogenase biến đổi methanol thành formaldehyde diễn ra rất chậm, dẫn đến các triệu chứng nhiễm độc methanol đôi khi chỉ xuất hiện sau nhiều giờ hoặc nhiều ngày. Khi dấu hiệu nhiễm độc xuất hiện, các phản ứng hóa học diễn ra nhanh, tạo ra thành phẩm là acid formic. Acid formic là chất độc, loại hóa chất chậm chuyển hóa có trong vết đốt của kiến. Sự tích tụ axit formic gâyphá hủy dây thần kinh thị giác, có thể dẫn tới mù vĩnh viễn và gây nhiễm toan chuyển hóa có thể gâytử vong nếu không được phát hiện kịp thời. Những bệnh nhân ngộ độc nặng nếu được cấp cứu sống sót có thể để lại di chứng do tổn thươngnão, mắt...
Alcohol dehydrogenase

Ethanol ====================> Formaldehyde =========> acid formic========> CO2 + H2O

Formaldehyde độc gấp 33 lần so với methanol và gây các triệu chứng lâm sàng. Formaldehyde sau đó chuyển hóa thành acid formic, độc gấp 6 lần so với methanol. Thời gian bán hủy của formaldehyde là 1-2 phút. Ngoài ra, nồng độ acid formic có liên quan đến mức độ toan máu và mức độ gia tăng khoảng trống anion. Tỷ lệ tử vong và các triệu chứng thị giác có liên quan đến mức độ toan máu. Bước thứ3 của quá trình chuyển hóa methanol là từ acid formic chuyển thành CO2 và nước.

Methanol là rượu đơn giản nhất, nhẹ, dễ bay hơi, không màu, dễ cháy, rất giống nhưng hơi ngọt hơn ethanol (rượu uống), công thức là CH3OH, bay hơi ở nhiệt độ phòng. Áp suất hơi là 100 mmHg ở nhiệt độ 21,2oC. Điểm sôi là 64,7oC, trọng lượng riêng là 0,81. Bản thân methanol rất ít độc, nhưng các chất chuyển hóa của nó rất độc. Khi uống vào, methanol được hấp thu nhanh, đạt nồng độ đỉnh trong máu sau 30-60 phút, tùy thuộc có sự hiện diện của thức ăn hay không. Ngộ độc thường có một giai đoạn tiềm ẩn (40 phút đến 72 giờ), trong giai đoạn này không có triệu chứng gì, đây là thời gian methanol chuyển hóa thành formaldehyde. Sau giai đoạn này là sự phát triển của toan máu, tăng khoảng trống anion và các triệu chứng về thị giác.

Thể tích phân bố của methanol là 0,6L/kg. Methanol phân bố trong nước của cơ thể và hầu như không tan trong mỡ. Sau đó nó sẽ chuyển hóa từ từ ở gan, 3-5% bài tiết qua phổi và 12% qua thận. Thời gian bán hủy của methanol là 12 giờ, có thể giảm xuống còn 2,5 giờ khi lọc qua thận.

Acid formic được xem là chất gây độc cho thị giác trong ngộ độc methanol. Nó ức chế cytochrome oxidase trong thần kinh thị, làm xáo trộn dẫn truyền sợi trục. Cả acid formic và acid lactic đều gây toan chuyển hóa và giảm bicarbonate trong huyết thanh.

Mặc dù ngộ độc methanol thường đặc trưng bởi toan máu, tăng khoảng trống anion, tuy nhiên nếu không có triệu chứng tăng khoảng trống anion cũng không thể loại trừ chẩn đoán.

Methanol ảnh hưởng chủ yếu lên hệ thần kinh trung ương với các triệu chứng say rượu, ngủ gà, sững sờ, co giật, hôn mê. Methanol cũng ảnh hưởng lên dây thần kinh thị và hạch nền.

Ngộ độc methanol thường xảy ra do uống rượu mà những người nấu rượu đã cho cồn công nghiệp(methanol) vào để giảm giá thành. Một dấu hiệu giúp nhận biết ngộ độc methanol là nhìn thấy trắng mờ, như là đang trong cơn bão tuyết. Một số triệu chứng sớm khác là nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn, nôn, đau thượng vị và mệt mỏi. Ngưỡng độc: Liều tử vong được xem là khoảng 1 – 2 ml/kg hoặc 80mg/dl. Tử vong cũng từng được ghi nhận khi uống chỉ 15ml methanol 40% (tức là 6g methanol nguyên chất).

Trong giai đoạn tiềm ẩn (18-24 giờ) bệnh nhân có thể hoàn toàn không có triệu chứng gì. Triệu chứng ngộ độc bao gồm: Thị giác: giảm thị giác, sung huyết đĩa thị, phù gai thị, giật nhãn cầu theo chiều thẳng đứng và xoay. Ở giai đoạn sau, đĩa thị nhợt và giảm đáp ứng của đồng tử đối với ánh sáng là những dấu hiệu tiên lượng xấu. Bệnh nhân có thể bị mù hoặc mất thị lực vĩnh viễn. Ngưng thở: gặp ở giai đoạn sớm, liên quan đến methanol chưa chuyển hoá. Thở nhanh sau đó là để bù trừ cho tình trạng toan chuyển hoá. Đau bụng dữ dội, chán ăn, buồn nôn và nôn ói. Nhiều biểu hiện thần kinh khác nhau từ cảm giác lơ lửng cho đến co giật, hôn mê, nhồi máu hạch nền. Ngoài ra còn có thể gặp triệu chứng cổ cứng và dấu màng não, có thể có liên quan đến xuất huyết não. Nhịp tim chậm, suy cơ tim, và tụt huyết áp khi ngộ độc nặng.

Cồn trong công nghiệp được điều chế từ gỗ, vì thế etanol dùng trong phòng thí nghiệm có chứa nhiều metanol do đó tuyệt đối không được uống cồn hoặc dùng cồn thay rượu uống. Khi uống vào, methanol gây tổn thương não, dây thần kinh thị giác, hoại tử não, tổn thương nội tạng. Bình thường ở ngưỡng 20mg/dl đã đe doạ tổn thương thần kinh.

Một số doanh nghiệp làm ăn phi pháp và thiếu trách nhiệm thườngpha cồn công nghiệp(methanol) vào các loại đồ uống có cồn vì sản phẩm này rẻ hơn so với sản xuất ethanol, không biết họ có biết hay không biết ethanol là một chất độc có thể gây chết người. Ngoài ra, mức độ methanol cao ngoài ý muốn có thể vô tình được tạo ra trong quá trình lên men các loại đồ uống có nồng độ pectin cao, như đồ uống làm từ nho và dâu tây. Trong quá trình lên men sạch đúng cách, methanol được sản sinh ra ở mức độ thấp và an toàn. Tuy nhiên, các loại vi khuẩn khiến methanol được sản sinh ra ở các mức độ cao hơn trong các bình chứa không hợp vệ sinh.

Tài liệu tham khảo

1. Hà Hoàng Kiệm. Bệnh gan do rượu. http://hahoangkiem.com/benh-khac/benh-gan-do-ruou-298.html

2. Nguyễn Văn Tuấn, www.ykhoa.net

3. Phan Thị Xuân. www.yds.edu.vn

4. Fine S J (1998), Alcohol intoxication, Emergency toxicology, 2 ed, Lippincott-Raven, 900-917.

5. Goodenberger D (2007), Ethanol and other alcohols, The Washington manual of medical therapeutics, 32 ed, Lippincott Williams & Wilkins,734.

6. Stone C K, Humphries R L (2008), Current Diagnosis & Treatment Emergency Medicine, 6 ed, McGraw-Hill.

7. Yip L (2006), Ethanol, Goldfrank's Toxicologic Emergencies, 8 ed, McGraw-Hill.

Nguồn Hahoangkiem.com

Bài mới đăng

Viết bình luận

Đường đến Phòng khám