La plupart de l’alcool pénètre dans la circulation sanguine par la couche de muqueuse de l’estomac et des intestins. De nos jours, les conséquences sont incontestées : même de petites quantités d’alcool altèrent la capacité de concentration et de réaction des personnes, ce qui augmente le risque d’accidents. De plus, boire régulièrement de grandes quantités est préjudiciable à la santé : les conséquences courantes sont les maladies du foie, l’inflammation du tractus gastro-intestinal et le cancer. Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), environ trois millions de personnes meurent chaque année d’une consommation excessive d’alcool.

Des chercheurs de l’ETH Zurich ont mis au point un gel protéiné qui décompose l’alcool dans le tractus gastro-intestinal. Dans une étude récemment publiée dans la revue Nature Nanotechnology, ils montrent que, chez la souris, le gel convertit l’alcool rapidement, efficacement et directement en acide acétique inoffensif avant qu’il ne pénètre dans la circulation sanguine, où il développerait normalement ses effets enivrants et nocifs.

« Le gel déplace la dégradation de l’alcool du foie vers le tube digestif. Contrairement à la métabolisation de l’alcool dans le foie, aucun acétaldéhyde nocif n’est produit comme produit intermédiaire », explique le professeur Raffaele Mezzenga du Laboratoire des matériaux alimentaires et mous de l’ETH Zurich. L’acétaldéhyde est toxique et est responsable de nombreux problèmes de santé causés par une consommation excessive d’alcool.

À l’avenir, le gel pourrait être pris par voie orale avant ou pendant la consommation d’alcool pour empêcher le taux d’alcoolémie d’augmenter et l’acétaldéhyde d’endommager le corps. Contrairement à de nombreux produits disponibles sur le marché, le gel combat non seulement les symptômes de la consommation nocive d’alcool mais aussi ses causes. Pourtant, le gel n’est efficace que tant qu’il y a encore de l’alcool dans le tractus gastro-intestinal. Cela signifie qu’il ne peut pas faire grand-chose pour aider à l’intoxication alcoolique, une fois que l’alcool a traversé la circulation sanguine. Cela n’aide pas non plus à réduire la consommation d’alcool, en général.

« C’est plus sain de ne pas boire d’alcool du tout. Cependant, le gel pourrait être particulièrement intéressant pour les personnes qui ne veulent pas abandonner complètement l’alcool, mais qui ne veulent pas mettre leur corps à rude épreuve et qui ne recherchent pas activement les effets de l’alcool », explique Mezzenga.

Les chercheurs ont utilisé des protéines de lactosérum ordinaires pour produire le gel. Ils les ont fait bouillir pendant plusieurs heures pour former de longues et fines fibrilles. L’ajout de sel et d’eau comme solvant provoque ensuite la réticulation des fibrilles et la formation d’un gel. L’avantage d’un gel par rapport aux autres systèmes d’administration est qu’il est digéré très lentement. Mais, pour décomposer l’alcool, le gel a besoin de plusieurs catalyseurs.

Les chercheurs ont utilisé des atomes de fer individuels comme catalyseur principal, qu’ils ont répartis uniformément sur la surface des longues fibrilles protéiques. « Nous avons plongé les fibrilles dans un bain de fer, pour ainsi dire, afin qu’elles puissent réagir efficacement avec l’alcool et le convertir en acide acétique », explique Jiaqi Su, chercheur à l’ETH Zurich et premier auteur de l’étude. De petites quantités de peroxyde d’hydrogène sont nécessaires pour déclencher cette réaction dans l’intestin. Ceux-ci sont générés par une réaction en amont entre le glucose et les nanoparticules d’or. L’or a été choisi comme catalyseur pour le peroxyde d’hydrogène car le métal précieux n’est pas digéré et, par conséquent, reste efficace plus longtemps dans le tube digestif. Les chercheurs ont emballé toutes ces substances – fer, glucose et or – dans le gel. Il en a résulté une cascade de réactions enzymatiques en plusieurs étapes qui transforment finalement l’alcool en acide acétique.

Les chercheurs ont testé l’efficacité du nouveau gel sur des souris qui n’ont reçu de l’alcool qu’une seule fois, ainsi que sur des souris qui ont reçu de l’alcool régulièrement pendant 10 jours. Trente minutes après la dose unique d’alcool, l’application prophylactique du gel a réduit le taux d’alcool chez les souris de 40%. Cinq heures après la consommation d’alcool, leur taux d’alcoolémie avait chuté de 56% par rapport au groupe témoin. L’acétaldéhyde nocif s’est accumulé moins chez ces souris et elles ont montré des réactions de stress considérablement réduites dans leur foie, ce qui s’est traduit par de meilleures valeurs sanguines.

Chez les souris qui ont reçu de l’alcool pendant 10 jours, les chercheurs ont pu démontrer non seulement un taux d’alcool plus faible, mais aussi un effet thérapeutique durable du gel : les souris qui ont reçu le gel quotidiennement en plus de l’alcool ont montré une perte de poids significativement moindre, moins de dommages au foie et, par conséquent, un meilleur métabolisme des graisses dans le foie. ainsi que de meilleures valeurs sanguines. D’autres organes chez la souris, tels que la rate ou l’intestin, ainsi que leurs tissus, ont également montré beaucoup moins de dommages causés par l’alcool.

Dans une étude antérieure sur l’administration du fer par whLes chercheurs avaient découvert que le fer réagit avec l’alcool pour former de l’acide acétique. Comme ce processus était trop lent et trop inefficace à l’époque, ils ont changé la forme sous laquelle ils attachaient le fer aux fibrilles protéiques. « Au lieu d’utiliser des nanoparticules plus grosses, nous avons opté pour des atomes de fer individuels, qui peuvent être répartis plus uniformément à la surface des fibrilles et, par conséquent, réagir plus efficacement et plus rapidement avec l’alcool », explique Mezzenga.

Les chercheurs ont déjà déposé une demande de brevet pour le gel. Bien que plusieurs tests cliniques soient encore nécessaires avant qu’il puisse être autorisé pour un usage humain, les chercheurs sont convaincus que cette étape sera également couronnée de succès, car ils ont déjà montré que les fibrilles de protéines de lactosérum qui composent le gel sont comestibles.

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