El hígado al ser expuesto al etanol tiene respuestas que pueden estar relacionadas con la generación de ATP en la mitocondria, aumento de formación de especies reactivas de oxígeno, la peroxidacion lipídica y supresión de oxidación de ácidos grasos. El etanol produce un estado hipermetabolico caracterizado por un incremento en el metabolismo de alcohol (SIAM) así como un desacoplamiento de la fosforilacion oxidativa en la mitocondria.
El metabolismo mitocondrial depende del movimiento de metabolitos hidrofilicos a través de la membrana externa de la mitocondria mediante el Canal de Aniones Dependientes de Voltaje. (VDAC). El metabolismo mitocondrial requiere el continuo intercambio de sustratos entre el citosol y la matriz mitocondrial, este intercambio es catalizado por intercambiadores específicos localizados en la membrana interna, incluyendo el transportador de nucleótidos de adenina, el transportador de fosfato, el transportador de ácido carboxílico, el transportador de carnitina-acilcarnitina y otros. El intercambio de caso todos los metabolitos solubles en agua entre el citosol y el espacio intermembranal se produce principalmente por el VDAC de la membrana externa mitocondrial.
Los cambios de permeabilidad de VDAC podría ser importantes en la regulación global del metabolismo mitocondrial.se sabe que la exposición al etanol causa problemas en la fosforilacion oxidativa de los hepatocitos y se cree que el cierre de VDAC puede suprimir la generación de ATP mitocondrial así como la oxidación de ácidos grasos. Se hicieron estudios para probar esta hipótesis y mostrar que los cambios bioquímicos en la permeabilidad de la mitocondria de los hepatocitos en ratas que son expuestas a una dosis única de etanol están relacionados con la disminución de permeabilidad de VDAC así como la permeabilidad de los metabolitos hidrofilicos de la membrana externa.
Los hepatocitos en estudio se aislaron y permeabilizaron con digitonina y midieron captaciones de tripano azul, liberación de enzimas y actividad respiratoria para también medir la oxidación del NADH con lactato deshidrogenasa y reducción de NADP+ por adenilato quinasa (AK).
La digitonina es un detergente no iónico que forma poros en el colesterol de las membranas y se utilizó para permeabilizar el plasma de las membranas mitocondriales en hepatocitos de ratas. El tamaño de los poros de la membrana plasmática inducida por digitonina aumenta progresivamente con la concentración.
Los resultados indican que el etanol disminuyo la actividad mitocondrial un 35% comparado con los hepatocitos no tratados, lo que indica que el etanol en hepatocitos disminuye la permeabilidad de la membrana externa.
Para medir la inhibición de VDAC se permeabilizo la membrana con digitonina y se trató con un inhibidor de VDAC; EPC. Los resultados indicaron que hubo disminución en un 56% en comparación con el control y Rhodex entra al espacio intermembranal por VDAC.
Se concluye entonces que el cierre de VDAC afecta el movimiento de metabolitos dentro y fuera de la mitocondria llevando a la supresión global de la actividad mitocondrial, los experimentos demostraron que los hepatocitos expuestos a etanol si provocan un deterioro en la permeabilidad de la membrana externa.
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