Зміни фармакокінетики етилового спирту під час перорального споживання солодових алкогольних напоїв у афроамериканців

Роберт Е. Тейлор

1 Центр досліджень алкоголю в Університеті Говарда, Вашингтон, округ Колумбія

Байрон Р. Райсор

1 Центр досліджень алкоголю в Університеті Говарда, Вашингтон, округ Колумбія

Джон Квагян

1 Центр досліджень алкоголю в Університеті Говарда, Вашингтон, округ Колумбія

Віджай А. Рамчандані

3 Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму, Бетесда, доктор медичних наук

Нненна Калу

1 Центр досліджень алкоголю в Університеті Говарда, Вашингтон, округ Колумбія

Монік Пауелл-Девіс

1 Центр досліджень алкоголю в Університеті Говарда, Вашингтон, округ Колумбія

Кліффорд Л. Фергюсон

1 Центр досліджень алкоголю в Університеті Говарда, Вашингтон, округ Колумбія

Люсінда Карр

2 Кафедра біохімії, Медична школа Університету Індіани, Індіанаполіс, штат Індіана

Деніз М. Скотт

1 Центр досліджень алкоголю в Університеті Говарда, Вашингтон, округ Колумбія

Анотація

Передумови

Напої з солодового алкоголю (ML) набувають все більшої популярності серед міських груп меншин, частково через їх недорогу ціну та цільову рекламу. Ми висунули гіпотезу, що неферментовані побічні продукти, що містяться в напоях ML, змінять фармакокінетичні (ПК) та фармакодинамічні (PD) ефекти вмісту етанолу. Крім того, ми визначили вплив генотипів алкогольдегідрогенази (АДГ) на ПК після споживання солодових алкогольних напоїв.

Методи

Дослідження було проведено у 31 здорової дорослої афроамериканської афроамериканської питушки, середній вік ± SD 22,3 ± 1,3 року та вага 70,7 ± 10,9 кг. Учасникам вводили етанол у рандомізованому порядку з інтервалом у два тижні у вигляді орального напою ML (6% об./Об.) Або ізокалорійного розчину содового етанолу (DS-Etoh) (6% об./Об.) . Під час кожного сеансу напій вживали протягом 4 хвилин, а концентрацію алкоголю в диханні (BrAC), а також суб'єктивні та поведінкові ефекти етанолу оцінювали протягом 180 хвилин. Фармакокінетичні параметри етанолу розраховували за допомогою кінетики елімінації Майкеліса-Ментена. Вплив генотипу ADH на ПК оцінювали за допомогою тесту рангу Wilcoxon Signed.

Результати

Результати показують більш повільну середню швидкість поглинання, Ka, (0,12 проти 0,15 хв -1, p = 0,03) і більший час досягнення максимальної концентрації Tmax, (28 проти 23 хв. P Ключові слова: солодовий лікер, фармакокінетика, алкогольдегідрогеназа, альдегіддегідрогеназа, афроамериканці

ВСТУП

Солодовий лікер стає все більш популярним серед студентів коледжів, хоча в основному він продається в районах з низьким рівнем доходу. Відомо недостатньо інформації щодо переваги напоїв, особливо серед малодосліджених груп меншин у місті (Graves & Kashkutas, 2002). Отже, більшість дослідників не визначають чітких відмінностей між солодовим напоєм та пивом, а також між вином, міцним вином та охолоджувачами вина. Дослідження специфічних для напоїв прототипів є важливими, оскільки вони інформують про епідеміологію споживання, допомагають визначити групи населення, яким загрожує виникнення конкретних проблем, пов’язаних з алкоголем, та виділяють цільові громади, які зазнають непропорційної реклами та розповсюдження (Bluthenthal, et al, 2005; Кашкутас, 2002). У Сполучених Штатах зростає інтерес громадськості до споживання солодових напоїв серед молоді та населення етнічних меншин (Alaniz and Wilkes, 1998).

Солодовий лікер відноситься до напою, ферментованого з дріжджів, що має вміст алкоголю між 5,6–8% мас./Об. (Kerr & Greenfield, 2003). Він містить неферментовані побічні продукти ("справжній екстракт"), які виробляють більшу частину смаку цих напоїв. Такі інгредієнти, як антиоксиданти та дубильні речовини, додаються для отримання різкого смаку. Солодовий лікер має відносно низьку вартість за унцію абсолютного алкоголю і часто розфасовується у великі обсяги (40 унцій і більше), іноді нерозкривні контейнери, що заохочують до більш негайного та постійного споживання (Kerr & Greenfield, 2003). Ці продукти можуть мати більший вміст алкоголю, ніж звичайні охолоджувачі пива чи вина, які зазвичай містять не більше 5% алкоголю, і зазвичай продаються у контейнерах унціями та меншими розмірами. На додаток до їх недорогих витрат, популярність цих солодових алкогольних напоїв з високим вмістом алкоголю може бути віднесена до агресивного та цілеспрямованого маркетингу (Moore, DJ et al, 1996; LaVeist & Wallace, 2000). Споживання цих недорогих, солодових напоїв із більшим вмістом алкоголю та інших підсолоджених алкогольних напоїв, особливо серед підлітків та молодих людей, викликає занепокоєння, оскільки вони можуть сприяти збільшенню вживання та зловживання алкоголем та підвищеному ризику розвитку залежності.

Біологічна основа популярності цих солодових напоїв систематично не вивчалася. Одне з пояснень може бути пов’язане з фармакокінетичним (ПК) «посиленням» етанолу, що всмоктується з цих напоїв, наявністю побічних продуктів, що містяться в цих солодових напоях, включаючи олігосахариди, отримані в результаті амілолітичного розпаду амілази та амілопектину, частково деградованих білків, різних мінералів та незначні органічні рослинного походження.

Проведено обмежену кількість досліджень, які описують алкоголь ФК після споживання пива або інших напоїв, отриманих з солоду (Greenfield et al 2004; Bluthenthal et al 2005). Більшість з них використовують метод «орального прийому алкоголю», який широко застосовується для вивчення ФК етанолу в різних експериментальних умовах (Thomasson et al. 1995, Jones and Jonsson 1994, Wang et al. 1992, Mumenthaler et al. 2000, Jones et al. 1997, Whitfield and Martin 1994, Jones et al 1992). Варіабельність відповіді за допомогою методів орального сприйняття виникає внаслідок таких критичних проблем, як обсяг зразка, генетичний поліморфізм у показниках метаболізму алкоголю, споживання їжі перед прийомом етанолу та використання відповідних засобів контролю (Holford, 1997). Ці проблеми можуть пояснити між- та внутрішньо-індивідуальні відмінності у відносній біодоступності та складній ФК після споживання напоїв з різною концентрацією етанолу.

МЕТОДИ

Учасники

Дані були отримані від молодих дорослих афроамериканських добровольців, які оплачували роботу та прочитали та підписали інформовану заяву про згоду, схвалену Інституційною комісією університету Говарда (IRB) та які відповідали критеріям включення/виключення для участі у дослідженні солодового алкоголю. Суб'єкти були соціальними споживачами алкоголю, які не заявляли про проблеми з алкоголем. Критерії включення включали: (1) вік від 21 до 25 років, (2) зріст 152–188 см і вагу 68–80 кг для чоловіків та 52–64 кг для жінок, (3) відсутність основних медичних проблем на підставі анамнез та фізичний огляд, (4) результати в межах норми для наступних лабораторних тестів у сироватці крові: загальний аналіз крові (CBC), аланінамінотрансфераза, аспартатамінотрансфераза, гамма-глутамілтрансфераза, креатинін, глюкоза та гепатит С та негативний тест на вагітність з сечею для жінок. Критерії виключення включали захворювання нирок, легенів, шлунково-кишкового тракту, печінки, серця; або психіатричний діагноз, або призначені психотропні препарати. Учасники заповнили опитувальник "Timeline Followback", щоб отримати історію пияцтва за останні тридцять днів (Sobell та Sobell, 1995). Тридцять один випробуваний розпочав та закінчив випробування.

Експериментальна процедура

Випробовувані брали участь у двох експериментальних сесіях в одиничному сліпому дизайні кросовера в межах предмета. Під час кожної сесії прийнятні учасники були прийняті до Загального клінічного дослідницького центру Університету Говарда о 8:00 ранку, після нічного посту. Були отримані вихідні дані щодо всіх учасників, включаючи зріст, вагу, коротку історію хвороби та тест на вагітність сечі для жінок.

Приготування та введення алкогольних напоїв

Приблизно о 9:00 ранку, випробовувані отримували в рандомізованому порядку такі алкогольні напої під час кожного сеансу:

Солодовий лікер (ML)

у всіх дослідженнях використовувався той самий комерційно доступний солодовий лікерний напій марки Olde, що містить 6% об./об. етилового спирту. Англійська марка Olde була обрана через легку доступність.

Дієтичний сода-етанол (DS-Etoh)

Дієтична сода з 95% спиртом, розведеним до 6% об/об і зробленим ізокалорійним з додаванням сахарози. Дієтичний спрайт застосовували через низьку калорійність та відсутність харчових барвників.

Для кожного суб'єкта напої готували на основі їх загального обсягу води в організмі, оціненого на основі їх вимірювання зросту та ваги на додаток до статі та віку. Розрахований дослідний об’єм ML або DS-Etoh, необхідний для досягнення пікової концентрації 50 мг%, був підготовлений з використанням нормограми на основі розрахункового загального обсягу тіла (Watson et al, 1980).

Фармакокінетичний аналіз

Дані BrAC щодо часу для кожного сеансу аналізували окремо. Пікову концентрацію, Cmax та час пікової концентрації (Tmax) отримували безпосередньо з спостережуваних даних. Площа під кривою концентрації алкоголю в диханні та часу (AUC) оцінювали за допомогою лінійної інтерполяції, використовуючи правило трапеції. Для оцінки критичних фармакокінетичних параметрів (швидкість всмоктування, Ka, максимальна швидкість виведення, Vm, константа Майкеліса-Ментена, км, об'єм розподілу, Vd) використовували однокамерну відкриту модель з пероральною абсорбцією першого порядку та кінетикою елімінації Michaelis-Menten . Відповідність моделі Міхаеліса-Ментена для фармакокінетики алкоголю була розглянута в літературі [Dubowski, 1985, Lunquist and Wolthers, 1958]. Тим не менше, адекватність моделі сучасним даним оцінювали за критеріями відповідності найменших квадратів. Аналіз проводився за допомогою програми WINNONLIN (Професійна версія 3.3).

Фармакодинамічний аналіз

Фармакодинамічний ефект ML оцінювали насамперед шляхом самостійного повідомлення про суб’єктивні та поведінкові ефекти алкоголю протягом 3 годин, використовуючи анкети SHAS для сприйманих „високих” та „інтоксикаційних” ефектів та BAES для „стимулюючих” та „заспокійливих” ефектів. Окремі пункти на «стимулюючій» та «седативній» підмасштабах були окремо та однаково зважені, а результати виражались як середній бал на одиницю для кожної з підшкал. Складений бал був розрахований як середнє значення балів у цих пунктах, щоб представити ефект "стимулювання" та "седації".

Генотипування ADH

У кожного суб'єкта отримували зразок венозної крові та виділяли ДНК для генотипування. Ланцюгову реакцію полімерази використовували для ампліфікації значних порцій локусу ADH за допомогою праймерів для ампліфікації, розроблених на основі послідовності кожного гена. Потім послідувала гібридизація із специфічними для алеля радіоміченими олігонуклеотидними зондами. [Ю та ін, 1988]

Статистичний аналіз

Для кожного суб’єкта оцінювали параметри ПК для кожного сеансу. Були представлені стандартні зведені статистичні дані для всіх параметрів ПК. Адекватність моделі ПК даним оцінювали залишковим аналізом за критеріями відповідності найменших квадратів. Оцінки фармакокінетичних параметрів досліджували одноваріантно та графічно, щоб визначити їх розподільні характеристики. Різниця між параметрами ML та DS-Etoh PK була перевірена за допомогою тесту підсумовування рангу Вількоксона. Дисперсійний аналіз повторних заходів (ANOVA) був використаний для вивчення різниці у відповіді на суб’єктивні показники „високого”, „сп’яніння”, „седативного ефекту” та „стимулювання” між ML та DS-Etoh. Вплив генотипу ADH на параметри ПК оцінювали за допомогою тесту рангового тесту, підписаного Вілкоксоном. Рівень статистичної значущості був встановлений на рівні 0,05. Статистичний аналіз проводили з використанням SAS версії 9.1 (SAS Institute, Cary, NC).