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Z Gastroenterol 2001; 39(9): 783-788
DOI: 10.1055/s-2001-17196
Originalarbeiten
© Karl Demeter Verlag im Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Age and bioavailability of alcohol

Bioverfügbarkeit des Alkohols im AlterC. M. Oneta1 , M. Pedrosa2 , S. Rüttimann3 , R. M. Russell2 , H. K. Seitz4
  • Div. of Gastroenterology, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV), Lausanne, Switzerland
  • , USDA Human Nutrition Center on Aging, Tufts University, Boston, USA
  • , Dept. of Internal Medicine, Kantonsspital Schaffhausen, Switzerland
  • , Dept. of Medicine and Laboratory of Alcohol Research, Liver Disease and Nutrition, Salem Medical Center, Heidelberg, Germany
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Publication History

17.4.2001

29.5.2001

Publication Date:
14 September 2001 (online)

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Summary

It has been shown that advanced age results in a decreased first pass metabolism (FPM) of ethanol with elevated serum ethanol concentrations (SECs). It is still unknown if this is due to age by itself or to other factors like for example atrophic gastritis with decreased activity of alcohol dehydrogenase (ADH). To study the effect of age on SECs and on bioavailability of ethanol, 15 volunteers with a mean age of 71 ± 1 year (8males and 7 females) and 16 volunteers with a mean age of 37 ± 2 years (8males and 8 females) showing normal gastric histology received ethanol (0.225 g/kg b. w.) intravenously (iv.) and orally.

Results: The difference between the SEC time curves after iv. and oral ethanol administration (so called FPM of ethanol) was significantly increased in elderly subjects (54 ± 6 vs. 12 ± 9 %, p < 0.001). The SEC time curves after iv. ethanol application were significantly increased in the elderly (p < 0.001), whereas SECs following oral alcohol administration were significantly lower in elderly as compared to younger individuals (p < 0.02). Peak SECs following iv. application was also significantly elevated with age (52 ± 4 vs. 31 ± 1 mg/100 ml, p < 0.001) and occurrence of peak SECs following oral ethanol intake was significantly delayed (47 ± 4 vs. 28 ± 4 min, p < 0.001). No gender effect at all was observed.

Conclusion: FPM of ethanol is inexpectedly increased in elderly with normal gastric morphology compared to young people. The elevation of SECs after iv. ethanol administration in the elderly could be explained by the reduction of the water distribution space with age, whereas the increased FPM of ethanol in elderly subjects with normal gastric morphology is probably due to a deceleration of the speed of gastric emptying leading to an increased contact time of alcohol with gastric alcohol dehydrogenase (ADH). Our data do not confirm results from other research groups showing increased SECs in the elderly after alcohol consumption. Increased SECs are therefore not due to age by itself, but are probably caused by other factors as for example atrophic gastritis which is frequently found in the elderly people and which decreases FPM of ethanol.

Bioverfügbarkeit des Alkohols im Alter

Es ist gezeigt worden, dass höheres Alter mit einem verminderten First-Pass-Stoffwechsel (FPS) des Alkohols und erhöhten Serumalkoholkonzentrationen (SAK) einhergeht. Dabei ist unklar, ob dieser Effekt durch das Alter an sich zustande kommt oder vielmehr mit anderen Faktoren, wie zum Beispiel einer atrophischen Gastritis mit verminderter Aktivität der Alkoholdehydrogenase (ADH), im Zusammenhang steht. Um dies zu untersuchen, wurden 15 Probanden mit einem Durchschnittsalter von 71 ± 1 Jahr (8 Männer und 7 Frauen) und 16 Probanden mit einem Durchschnittsalter von 37 ± 2 Jahren (8 Männer und 8 Frauen), alle eine normale Magenhistologie aufweisend, mit Alkohol (0,225 g/kg KG) sowohl intravenös (i. v.) als auch peroral belastet.

Resultate: Der Unterschied zwischen den SAK-Zeit-Kurven nach i. v. und oraler Alkoholgabe (sog. FPS des Alkohols) war signifikant höher bei den älteren Probanden (54 ± 6 vs. 12 ± 9 %, p < 0,001). Die SAK-Zeit-Kurven nach i. v. Alkoholgabe waren bei den Alten ebenfalls signifikant höher (p < 0,001), wohingegen diejenigen nach oraler Alkoholgabe im Vergleich zu den Jungen niedriger ausfielen (p < 0,02). Die Spitzen-SAK waren bei den älteren Leuten nach i. v. Alkoholverabreichung signifikant erhöht (52 ± 4 vs. 31 ± 1 mg/100 ml, p < 0,001), während ihr Erreichen nach oraler Alkoholverabreichung bei diesen verzögert war (47 ± 4 vs. 28 ± 4 min, p < 0,001). Es wurden keinerlei Geschlechtsunterschiede beobachtet.

Schlussfolgerung: Der FPS des Alkohols ist bei älteren Leuten mit normaler Magenmukosahistologie im Vergleich zu jungen unerwarteterweise verstärkt. Die bei den Alten erhöhten SAK nach i. v. Alkoholgabe können mit der Reduktion des Wasserverteilungsvolumens erklärt werden, während der erhöhte FPS des Alkohols sehr wahrscheinlich auf die Verzögerung der Magenentleerung mit dadurch erhöhter Kontaktzeit des Alkohols mit der Magen-ADH zurückzuführen ist. Die Resultate anderer Arbeitsgruppen, dass oraler Alkoholkonsum bei alten Leuten mit erhöhten SAK einhergeht, können durch unsere Daten nicht bestätigt werden. Erhöhte SAK bei älteren Individuen sind deshalb nicht direkt mit dem Alter assoziiert, sondern vielmehr bedingt durch andere Faktoren, wie zum Beispiel einer atrophischen Gastritis, die häufig bei alten Leuten angetroffen wird und den FPS von Alkohol vermindert.

Key words

Alcohol - Age - First Pass Metabolism of Ethanol - Gastric Emptying - Gastritis - Alcohol Dehydrogenase

Schlüsselwörter

Alkohol - First-Pass-Metabolismus von Äthanol - Magenentleerung - Gastritis - Alkoholdehydrogenase

References

  • 1 Julkunen R JK, DiPadova C, Lieber C S. First pass metabolism of ethanol - a gastrointestinal barrier against the systemic toxicity of ethanol.  Life Sci. 1985;  37 567-573
    Google Scholar
  • 2 Seitz H K, Oneta C M. Gastrointestinal alcohol dehydrogenase.  Nutr Rev. 1998;  56 52-60
    Google Scholar
  • 3 Frezza M, DiPadova C, Pozzato G. et al . High blood alcohol levels in women: The role of decreased gastric alcohol dehydrogenase activity and first-pass metabolism.  N Engl J Med. 1990;  322 95-99
    Google Scholar
  • 4 Lieber C S. Alcohol and the liver: 1994 update.  Gastroenterology. 1994;  106 1085-1105
    Google Scholar
  • 5 Baraona E, Abittan C S, Lieber C S. Contribution of gastric oxidation to ethanol first-pass metabolism in boboons.  Alcohol Clin Exp Res. 2000;  24 946-951
    Google Scholar
  • 6 Oneta C M, Simanowski U A, Martinez M. et al . First pass metabolism of ethanol is strikingly influenced by the speed of gastric emptying.  Gut. 1998;  43 612-619
    Google Scholar
  • 7 Moreno A, Parés X. Purification and characterization of a new alcohol dehydrogenase from human stomach.  J Biol Chem. 1991;  266 1128-1133
    Google Scholar
  • 8 Yin S -J, Liao C -S, Wu C -W. et al . Human stomach alcohol and aldehyde dehydrogenase: Comparison of expression pattern and activities in alimentary tract.  Gastroenterology. 1997;  112 766-775
    Google Scholar
  • 9 Dohmen K, Baraona E, Ishibashi H. et al . Ethnic differences in gastric σ-alcohol dehydrogenase activity and ethanol first-pass metabolism.  Alcohol Clin Exp Res. 1996;  20 1569-1576
    Google Scholar
  • 10 Baraona E. Site and quantitative importance of alcohol first-pass metabolism.  Alcohol Clin Exp Res. 2000;  24 405-406
    Google Scholar
  • 11 Ammon E, Schäfer C, Hofmann U, Klotz U. Disposition and first-pass metabolism of ethanol in humans: Is it gastric or hepatic and does it depend on gender?.  Clin Pharmacol Ther. 1996;  59 503-513
    Google Scholar
  • 12 Moreno A, Parés A, Ortiz J. et al . Alcohol dehydrogenase from human stomach: Variability in normal mucosa and effect of age, gender, ADH3 phenotype and gastric region.  Alcohol Alcohol. 1994;  29 663-671
    Google Scholar
  • 13 Seitz H K, Egerer G, Simanowski U A. High blood alcohol levels in women.  [Letter] N Engl J Med. 1990;  323 58
    Google Scholar
  • 14 Seitz H K, Egerer G, Simanowski U A. et al . Human gastric alcohol dehydrogenase activity: Effect of age, sex, and alcoholism.  Gut. 1993;  34 1433-1437
    Google Scholar
  • 15 Harada S, Okubo T. Investigation of alcohol dehydrogenase isozymes of biopsy gastric mucosa in Japanese.  Alcohol Alcohol. 1993;  28 59-62
    Google Scholar
  • 16 Haber P S, Gentry R T, Mak K M. et al . Metabolism of alcohol by human gastric cells: Relation to first-pass metabolism.  Gastroenterology. 1996;  11 863-870
    Google Scholar
  • 17 Seitz H K, Veith S, Cygan P. et al . In vivo interactions between H2-receptor antagonists and ethanol metabolism in man and in rats.  Hepatology. 1984;  4 1231-1234
    Google Scholar
  • 18 Seitz H K, Simanowski, Egerer G. et al . Human gastric alcohol dehydrogenase: In vitro characteristics and effect of cimetidine.  Digestion. 1992;  51 80-85
    Google Scholar
  • 19 Caballeria J, Baraona E, Rodamilans M. et al . Effects of cimetidine on gastric alcohol dehydrogenase activity and blood ethanol levels.  Gastroenterology. 1989;  96 388-392
    Google Scholar
  • 20 DiPadova C, Roine R, Frezza M. et al . Effects of ranitidine on blood alcohol levels after ethanol ingestion: Comparison with other H2-receptor antagonists.  JAMA. 1992;  267 83-86
    Google Scholar
  • 21 Amir I, Anwar N, Baraona E. et al . Ranitidine increases the bioavailability of imbibed alcohol by accelerating gastric emptying.  Life Sci. 1996;  58 511-518
    Google Scholar
  • 22 Roine R P, Gentry R T, Lim R T. et al . Effect of concentration of ingested ethanol on blood alcohol levels.  Alcohol Clin Exp Res. 1991;  15 734-738
    Google Scholar
  • 23 Roine R T, Hernandez-Munoz R, Baraona E. et al . Effect of omeprazole on gastric first-pass metabolism of ethanol.  Dig Dis Sci. 1992;  37 891-896
    Google Scholar
  • 24 Salmela K S, Salaspuro M, Gentry R T. et al . Helicobacter infection and gastric ethanol metabolism.  Alcohol Clin Exp Res. 1994;  18 1294-1299
    Google Scholar
  • 25 Thuluvath P, Wonjo K J, Yardley J H. et al . Effect of Helicobacter pylori infection and gastritis on gastric alcohol dehydrogenase activity.  Alcohol Clin Exp Res. 1994;  18 795-798
    Google Scholar
  • 26 Gupta A M, Baraona E, Lieber C S. Significant increase of blood alcohol by cimetidine after repetitive drinking of small alcohol doses.  Alcohol Clin Exp Res. 1995;  19 1083-1087
    Google Scholar
  • 27 Pedrosa M C, Russell R M, Saltzman J R. et al . Gastric emptying modulates first pass metabolism of ethanol in elderly subjects with and without atrophic gastritis.  Scand J Gastroenterol. 1996;  31 671-677
    Google Scholar
  • 28 Brown A S, Fiatarone J R, Wood P. et al . The effect of gastritis on human gastric alcohol dehydrogenase activity and ethanol metabolism.  Aliment Pharmacol Ther. 1995;  9 57-61
    Google Scholar
  • 29 Seitz H K, Pöschl G. The role of gastrointestinal factors in alcohol metabolism. Invited commentary.  Alcohol Alcohol. 1997;  32 543-549
    Google Scholar
  • 30 Marshall A W, Kingstone D, Boss M, Morgan M Y. Ethanol elimination in males and females: Relationship to menstrual cycle and body composition.  Hepatology. 1983;  3 701-706
    Google Scholar
  • 31 Pozzato G, Moretti M, Franzin F. et al . Ethanol metabolism and aging: The role of „first pass metabolism” and of gastric alcohol dehydrogenase activity.  J Gerontol. 1995;  50A B135-B141
    Google Scholar
  • 32 Bucher T, Redeteski H. Eine spezifische photometrische Bestimmung von Aethylalkohol auf fermentativem Wege.  Klin Wochenschr. 1951;  29 615
    Google Scholar
  • 33 Horowitz M, Maddern G J, Chatterton B E. et al . Changes in gastric emptying rates with age.  Clin Sci. 1984;  67 213-218
    Google Scholar
  • 34 Evans M A, Triggs E J, Cheung M. et al . Gastric emptying rate in the elderly: Implications for drug therapy.  J Am Geriatr Soc. 1981;  29 201-205
    Google Scholar
  • 35 Moore J G, Tweedy C, Christian P E, Datz F L. Effect of age on gastric emptying of liquid-solid meals in man.  Dig Dis Sci. 1983;  28 340-344
    Google Scholar
  • 36 Hutson W R, Roehrkasse R L, Wald A. Influence of gender and menopause on gastric emptying and motility.  Gastroenterology. 1989;  96 11-17
    Google Scholar
  • 37 Wedmann B, Schmidt G, Wegener M. et al . Effects of age and gender on fat-induced gallbladder contraction and gastric emptying of a caloric liquid meal: A sonographic study.  Am J Gastroenterol. 1991;  86 1765-1770
    Google Scholar
  • 38 Gärtner U, Schmier M, Bogusz M, Seitz H K. Blutalkoholkonzentrationen nach oraler Alkoholgabe - Einfluss von Alter und Geschlecht.  Z Gastroenterol. 1996;  34 675-679
    Google Scholar
  • 39 Vestal R E, McGuire E A, Tobin J D. et al . Aging and ethanol metabolism.  Clin Pharmacol Ther. 1977;  21 343-354
    Google Scholar

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