Alcoholgeïnduceerde oxidatieve stress in het brein

Alcohol heeft verschillende effecten in het brein, waardoor in het foetale brein ernstige dysfuncties kunnen optreden. Ook het volwassen brein ondervindt schade van zwaar alcoholgebruik. Alcoholgeïnduceerde oxidatieve stress wordt gezien als een belangrijk mechanisme dat hersenschade veroorzaakt. Oxidatieve stress is een disbalans tussen de productie van reactive oxygen species (ROS) en de mogelijkheid van het biologische systeem om dit onschadelijk te maken en de schade te herstellen. Omdat alcohol de transcriptie via NF-κB verhoogt en via CREB verlaagt, verschuift de cel van een overlevingsstaat naar een proinflammatoire staat waarin de cel extra gevoelig is voor oxidatieve stress. Alcohol wordt in het brein gemetaboliseerd door drie enzymen, alcoholdehydrogenase (ADH), cytochroom P450 2E1 (CYP 2E1) en katalase. ADH en CYP 2E1 geven beide een verhoging van de hoeveelheid ROS. Naast deze enzymen veroorzaken alcoholgeïnduceerde vrije metalen ook extra ROS. Tijdens normale metabole processen ontstaan er kleine hoeveelheden ROS, daarom heeft de cel hier beschermingsmechanismen tegen. Dit zijn de antioxidanten zoals superoxide dismutases (SOD), glutathion (GSH) en vitamines. Door alcohol worden de concentraties van de antioxidanten lager, dan is de cel extra gevoelig voor de verhoging van ROS. Dit resulteert in de peroxidatie van koolhydraten (DNA), aminozuren (eiwitten) en lipiden met ernstige gevolgen als chromosomale abnormaliteiten, niet-functionele enzymen en breuken in het celmembraan. Cellen in het brein en de bloedhersenbarrière (BHB) gaan zelfs dood, waardoor neuroinflammatoire ziekten verergeren en negatieve gedragseffecten optreden. Ondanks de desastreuze effecten van alcoholgeïnduceerde oxidatieve stress zijn er ook positieve gevolgen gevonden. ROS vervullen fysiologische functies in de cel, weren mico-organismen en beschermen het brein tegen ischemische schade als de hoeveelheid maar niet te hoog is. Gematigd drinken heeft dus positieve effecten voor volwassenen, terwijl chronische alcoholconsumptie ernstige negatieve gevolgen heeft. Het foetale brein wordt zo zwaar beïnvloed door alcohol dat drinken tijdens de zwangerschap volledig wordt afgeraden.