Biomarcadores del consumo de alcohol y su relación con la dosis

Abstract

Introducción La detección de biomarcadores del consumo de alcohol es una herramienta útil para prevenir la aparición de problemas sociales y de salud relacionados con la ingesta del mismo. El consumo de alcohol puede monitorizarse mediante la detección de biomarcadores. En la práctica habitual se utilizan biomarcadores indirectos (volumen corpuscular medio, transaminasas, gammaglutamiltranspeptidasa o la transferrina deficiente en carbohidratos), aunque existen también biomarcadores directos del consumo de alcohol, entre ellos el propio alcohol y sus metabolitos. Entre los últimos, los biomarcadores no oxidativos del etanol como el etilglucurónido (EtG), el etilsulfato (EtS) y los ésteres etílicos de ácidos grasos (FAEEs) en diferentes matrices biológicas permiten un mejor control del consumo. En común estos metabolitos tienen una semivida de eliminación más larga que la del etanol, lo que les permite detectarse a lo largo de horas-días, según la cantidad de alcohol ingerida y el metabolito concreto. En este proyecto de Tesis se pretende conocer y realizar un estudio más completo de la relación entre la dosis de alcohol y las concentraciones de biomarcadores no oxidativos y evaluar los mismos en poblaciones específicas (adultos consumidores de bajo riesgo) y con una perspectiva de género. Métodos Se realizó un ensayo clínico de farmacocinética, en voluntarios sanos, simple ciego, no aleatorizado con una condición de tratamiento por sujeto de entre cuatro posibles, que contienen 20 g, 40 g, 60 g y 80 g de alcohol. En total participaron 53 sujetos de ambos géneros (15 para cada dosis de 20, 40 y 60 g, y 8 para la dosis de 80 g). Como criterio de inclusión los participantes debían tener un consumo de al menos 1 UBE/día (acumulada semanal) y experiencia en borracheras. Se determinaron en sangre concentraciones de etanol, etilglucurónido (EtG) y etilsulfato (EtS), y de cuatro FAEEs (palmitato, linoleato, oleato y estearato). Se determinaron en orina el EtG y el EtS. Adicionalmente, se determinaron los efectos fisiológicos, subjetivos y tolerabilidad del alcohol. Además, se determinaron las concentraciones de alcohol y sus respectivos metabolitos en plasma y orina. Los efectos fisiológicos incluyeron la medición de presión arterial, frecuencia cardíaca y temperatura oral. Los efectos subjetivos de las diferentes dosis de alcohol se evaluaron mediante cuestionarios como escalas analógicas visuales EAV, ARCI (Addiction Research Center Inventory-49 item short form, BAES (Bifasic Alcohol Effects Scale), VESSPA (Valoración de Efectos Subjetivos de Sustancias con Potencial de Abuso), y un cuestionario de identificación de dosis. Resultados Con respecto a las diferentes dosis de alcohol para los diferentes biomarcadores no oxidativos se observó que la concentración máxima (Cmax) aumentaba siguiendo una relación lineal, mientras que el área bajo la curva (AUC) dejó de ser lineal a dosis elevadas. Los periodos de detección de los biomarcadores no oxidativos fueron más prolongados que para el alcohol. Se hallaron diferencias estadísticamente significativas entre géneros en el área bajo la curva de las concentraciones de alcohol de 0 a 10h (AUC10h) siendo más alta en las mujeres que en los hombres para las 3 dosis que fueron comparadas. En la excreción urinaria del EtG y del EtS se observó que el incremento en el AUC era mayor a medida que aumentaba la dosis de alcohol, en ambos géneros, detectándose las concentraciones hasta las 48h post-administración con las dosis altas. Con respecto a los efectos subjetivos se observaron importantes diferencias interindividuales con las diferentes dosis. Conclusiones El AUC de los distintos biomarcadores no oxidativos del alcohol (FAEEs, EtG y EtS) siguió una relación no lineal con la dosis de alcohol, a diferencia de lo observado con la Cmax de la alcoholemia. Los metabolitos de los (FAEEs, Etg y Ets) en plasma se detectaron hasta las 10h post administración, mientras que en orina los metabolitos del Etg y el Ets se detectaron hasta las 48 horas. Se encontraron diferencias entre géneros tanto en las concentraciones de alcohol y metabolitos como en los efectos (generalmente superiores en las mujeres).

Introduction The detection of biomarkers of alcohol consumption is a useful tool to prevent the emergence of social and health problems related to alcohol intake. Alcohol consumption can be monitored by detecting biomarkers. Indirect biomarkers (mean corpuscular volume, transaminases, gammaglutamyltranspeptidase or carbohydrate-deficient transferrin) are used in common practice, although there are also direct biomarkers of alcohol consumption, including alcohol itself and its metabolites. The non-oxidative biomarkers of ethanol such as ethyl glucuronide (EtG), ethyl sulphate (EtS) and fatty acid ethyl esters (FAEEs) in different biological matrices provide better control of consumption. In the same way, these metabolites have a longer elimination half-life than ethanol, which can be detected along days-hours, in relation to the amount of alcohol ingested and the specific metabolite. The aim of this thesis project is to know and carry out a more complete study of the relationship between alcohol dose and non-oxidative biomarker concentrations and to evaluate these in specific populations (low-risk adult consumers) from a gender perspective. Methods A single-blind, non-randomized, pharmacokinetic clinical trial was conducted on healthy, volunteers with one treatment condition per subject between of four possible, containing 20 g, 40 g, 60 g, and 80 g of alcohol. A total of 53 subjects of both genders participated (15 for each dose of 20, 40 and 60 g, and 8 for the 80 g dose). For inclusion the participants were required to have an intake of at least 1 standar drink unit/day (accumulated weekly) and previous drunken experience. Blood concentrations of ethanol, ethyl glucuronide (EtG) and ethyl sulfate (EtS), and four FAEEs (palmitate, linoleate, oleate and stearate) were determined. EtG and EtS were determined in urine. Additionally, the physiological, subjective and tolerability effects of alcohol were determined. In addition, alcohol concentrations and their respective metabolites in plasma and urine were determined. Physiological effects included measurement of blood pressure, heart rate and oral temperature. The subjective effects of the different doses of alcohol were evaluated by several questionnaires such as visual analogue scales EAV, ARCI (Addiction Research Center Inventory-49 item short form, BAES (Bifasic Alcohol Effects Scale), VESSPA (Subjective Effects Assessment of Substances with Abuse Potential), and a dose identification questionnaire. Results It was observed that the maximum concentration (Cmax) increased following a linear relationship, while the area under the curve (AUC) was not linear at high doses. The time periods for detection of non-oxidative biomarkers were longer than for alcohol. Statistically significant gender differences were found in the area under the curve of alcohol concentrations from 0 to 10h (AUC10h) being higher in women than in men for the 3 doses that were compared. In the urinary excretion of EtG and EtS it was observed that the increase in the AUC was greater as the dose of alcohol increased, in both genders, being detected the concentrations until 48h post-administration with high doses. There were considerable differences between individuals with different doses. Conclusions The AUC of the different non-oxidative alcohol biomarkers (FAEEs, EtG and EtS) followed a non-linear relationship with the alcohol dose, in contrast to what was observed with the Cmax of alcohol. The metabolites of the (FAEEs, Etg and Ets) in plasma were detected until 10h post-administration, while in urine the metabolites of EtG and EtS were detected until 48 hours. Gender differences were found in both alcohol and metabolite concentrations and effects (generally higher in women).