Токсифицирующие спирты: статистика отравлений, механизм токсического действия (обзор литературы)

Введение. Отравления спиртами представляют собой важную социальную и медицинскую проблему. Наибольшие сложности возникают при отравлениях спиртами, токсичность которых возрастает при их биотрансформации в организме.

Материал и методы. Материалом для анализа послужили источники литературы, реферированные в библиографических базах PubMed, Scopus, РИНЦ.

Результаты. Показано, что метанол и этиленгликоль и в XXI веке остаются одной из причин массовых отравлений с тяжёлыми последствиями. Массовые отравления метанолом регистрируются в разных странах мира практически ежегодно и, как правило, сопровождаются высокой летальностью. Этиленгликоль, который недобросовестные производители использовали в составе ряда лекарственных средств, был причиной нескольких массовых отравлений детей. Приведены законодательные и нормативные документы различных стран, ограничивающие применение метанола и этиленгликоля в производстве промышленных и коммерческих продуктов. Дана токсикологическая характеристика метанола и этиленгликоля, сведения об их токсичности, токсикокинетике, биотрансформации в организме. Показано, что механизм токсического действия метанола связан, в первую очередь, с его токсичными метаболитами – формальдегидом и муравьиной кислотой. Токсическое действие этиленгликоля также определяется продуктами его метаболизма – гликолевым альдегидом, глиоксалем, гликолевой и глиоксиловой кислотами. Метаболиты метанола и этиленгликоля способны оказывать повреждающее действие на клетки, вызывая митохондриальную дисфункцию, индуцируя процессы перекисного окисления липидов, истощая систему глутатиона, что приводит к развитию нарушений во многих биохимических системах.

Ограничения исследования. Обзор подготовлен на основе изучения 56 источников литературы. 55 источников опубликованы за период с 2001 по 2024 г., что представляет собой достаточно референтную выборку. Кроме того, следует отметить неоспоримую ценность источника 1904 года, как отправной точки для исследования причин и последствий интоксикации метиловым спиртом.

Заключение. Отравления метанолом и этиленгликолем характеризуются высокой летальностью и тяжёлым течением интоксикации из-за образующихся в процессе метаболизма токсичных метаболитов.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов:
Зюкина Д.А. – сбор, обработка и анализ материала, написание текста;
Стрелова О.Ю. – анализ материала, редактирование;
Гребенюк А.Н. – концепция и дизайн исследования, анализ материала, редактирование.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила в редакцию: 22 декабря 2024 / Поступила после доработки: 20 февраля 2025/ Принята в печать: 25 февраля 2025 / Опубликована: 30 апреля 2025

1. Hassanian-Moghaddam H., Zamani N. A Brief Review on Toxic Alcohols: Management Strategies. Iranian Journal of Kidney Diseases. 2016; 10(6): 344–50.

2. Tümer M., Kaya U.B., Karahalil B., Erdem A.B., Kavalci C. A retrospective study on methyl alcohol poisoning in Turkey: treatment strategy. Science and Healthcare. 2022; 24(3): 42–7. https://doi.org/10.34689/SH.2022.24.3.006

3. Маркизова Н.Ф., Гребенюк А.Н., Башарин В.А., Бонитенко Е.Ю. Спирты: серия «Токсикология для врачей». СПб.: Фолиант; 2004.

4. Buller F., Wood C.A. Poisoning by wood alcohol. Cases of death and blindness from Columbian spirits and other methylated preparations. The Journal of the American Medical Association. 1904; 43 (16): 1117–23. https://doi.org/10.1001/jama.1904.92500160001e

5. Pressman P., Clemens R., Sahu S., Hayes A.W. A review of methanol poisoning: a crisis beyond ocular toxicology. Cutaneous and Ocular Toxicology. 2020; 39(3): 173–9. https://doi.org/10.1080/15569527.2020.1768402

6. Gulen M., Satar S., Avci A., Acehan S., Orhan U., Nazik H. Methanol poisoning in Turkey: Two outbreaks, a single center experience. Alcohol. 2020; 88: 83–90. https//doi.org/10.1016/j.alcohol.2020.07.002

7. Ohimain E.I. Methanol contamination in traditionally fermented alcoholic beverages: the microbial dimension. Springerplus. 2016; 5(1): 1607. https://doi.org/10.1186/s40064-016-3303-1

8. Hassanian-Moghaddam H., Nikfarjam A., Mirafzal A., Saberinia A., Nasehi A.A., Masoumi A.H. et al. Methanol mass poisoning in Iran: role of case finding in outbreak management. The Journal of Public Health. 2015; 37(2): 354–9. https://doi.org/ 10.1093/pubmed/fdu038

9. Aghababaeian H., Araghi Ahvazi L., Ostadtaghizadeh A. The methanol poisoning outbreaks in Iran 2018. Alcohol. 2019; 54(2): 128–30. https://doi.org/10.1093/alcalc/agz005

10. Güler S., Üçöz Kocaşaban D. An Outbreak of Home Distillation Methanol Poisoning in Turkey During the COVID-19 Pandemic: A Single Center Experience. Archives of Iranian Medicine. 2024; 27(3): 151–8. https://doi.org/10.34172/aim.2024.23

11. Eskandrani R., Almulhim K., Altamimi A., Alhaj A., Alnasser S., Alawi L. et al. Methanol poisoning outbreak in Saudi Arabia: a case series. Journal of Medical Case Reports. 2022; 16(1): 357. https://doi.org/10.1186/s13256-022-03600-7

12. Rostrup M., Edwards J.K., Abukalish M., Ezzabi M., Some D., Ritter H. et al. The Methanol Poisoning Outbreaks in Libya 2013 and Kenya 2014. PLoS One. 2016; 11(3): e0152676. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0152676

13. Ketata I., Loghmari D., Soua S., Bouhamed C., Ezzi O., Laajimi S., et al. Acute methanol poisoning in Tunisia: clinical features, biological and associated factors for mortality. Tunis Med. 2022; 100(10): 706–12. https://doi.org/10.23937/2690-263X/1710016

14. Vaibhav V., Shukla P.K., Meshram R., Bhute A.R., Varun A., Durgapal P. Methanol poisoning: an autopsy-based study at the tertiary care center of Uttarakhand, India. Cureus. 2022; 14(5): e25434 https://doi.org/10.7759/cureus.25434

15. Noor J.M., Hawari R., Mokhtar M.F., Yussof S.J., Chew N., Norzan N.A., et al. Methanol outbreak: a Malaysian tertiary hospital experience. International Journal of Emergency Medicine. 2020; 13(6). https://doi.org/10.1186/s12245-020-0264-5

16. Chick J. Alcohol and COVID-19. Alcohol and alcoholism. 2020; 55(4): 341–2. https://doi.org/10.1093/alcalc/agaa039

17. Mousavi-Roknabadi R.S., Arzhangzadeh M., Safaei-Firouzabadi H., Mousavi-Roknabadi R.S., Sharifi M., Fathi N., et al. Methanol poisoning during COVID-19 pandemic; A systematic scoping review. American Journal of Emergency Medicine. 2022; 52: 69–84. https://doi.org/10.1016/j.ajem.2021.11.026

18. Soltaninejad K. Methanol mass poisoning outbreak: a consequence of COVID-19 pandemic and misleading messages on social media. Journal of Occupational and Environmental Medicine. 2020; 11(3): 148–50. https://doi.org/10.34172/ijoem.2020.1983

19. Welle L., Medoro A., Warrick B. Tainted hand sanitizer leads to outbreak of methanol toxicity during SARS-COV-2 pandemic. Annals of Emergency Medicine. 2021; 77(1): 131–2. https://doi.org/10.1016/j.annemergmed.2020.07.011

20. Yip L., Bixler D., Brooks D.E., Clarke K.R., Datta S.D., Dudley S.Jr. et al. Serious adverse health events, including death, associated with ingesting alcohol-based hand sanitizers containing methanol – Arizona and New Mexico. MMWR Morbidity and Mortality Weekly Report. 2020; 69(32): 1070–3. https://doi.org/10.15585/mmwr.mm6932e1

21. Зобнин Ю.В., Выговский Е.Л., Дегтярева М.А., Малых А.Ф., Любимов Б.М., Тетерина И.П. и др. Массовое отравление метиловым спиртом в Иркутске в декабре 2016 года. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2017; 150(3): 29–36.

22. Chung J.Y., Ho C.H., Chen Y.C., Chen J.H., Lin H.J., Wang J.J. et al. Association between acute methanol poisoning and subsequent mortality: a nationwide study in Taiwan. BMC Public Health. 2018; 18(1): 985. https://doi.org/10.1186/s12889-018-5918-3

23. Murtalibova N., Sethi S.K., Raina R., Mamatkulov B., Mustakimov A. Sudden spurt in pediatric patients with AKI in Uzbekistan: a call for International Drug Quality Control and Pharmaceutical Legislation. Kidney360. 2023; 4(11): 1608–9. https://doi.org/10.34067/KID.0000000000000255

24. Umar T.P., Jain N., Azis H. Endemic rise in cases of acute kidney injury in children in Indonesia and Gambia: what is the likely culprit and why. 2023; 103(3): 444–7. Kidney Int. https://doi.org/10.1016/j.kint.2022.12.004

25. Shah N., Khayat M., Owshalimpur D., Banda M., Munoz J., White W.C., et al. Mass Poisoning from Ethylene Glycol at a U.S. Military Base. Military Medicine. 2023; 188(9–10): e3261–4. https://doi.org/10.1093/milmed/usac380

26. Jobson M.A., Hogan S.L., Maxwell C.S., Hu Y., Hladik G.A., Falk R.J., et al. Clinical Features of Reported Ethylene Glycol Exposures in the United States. PLoS One. 2015; 10(11): e0143044. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0143044

27. Jangjou A., Moqadas M., Mohsenian L., Kamyab H., Chelliapan S., Alshehery S., et al. Awareness raising and dealing with methanol poisoning based on effective strategies. Environment Research. 2023; 228: 115886. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115886

28. Jammalamadaka D., Raissi S. Ethylene glycol, methanol and isopropyl alcohol intoxication. The American journal of the medical sciences. 2010; 339(3): 276–81. https://doi.org/10.1097/MAJ.0b013e3181c94601

29. Erfanifar A., Mahjani M., Salimpour S., Zamani N., Hassanian-Moghaddam H. Diabetic ketoacidosis as a complication of methanol poisoning; a case report. BMC Endocrine Disorders. 2022; 22 (1): 148. https://doi.org/10.1186/s12902-022-01037-z

30. Mohammed W., Tarabzouni S., Bohlega S. Methanol-induced parkinsonism and cerebral vasculopathy due to perfume inhalation. BMJ Neurology Open. 2022; 4(1): e000221. https://doi.org/10.1136/bmjno-2021-000221

31. Paasma R., Hovda K.E., Jacobsen D. Methanol poisoning and long term sequelae – a six years follow-up after a large methanol outbreak. BMC Clinical Pharmacology. 2009; 9: 5. https://doi.org/10.1186/1472-6904-9-5

32. Lee S.L., Shih H.T., Chi Y.C., Li Y.P., Yin S.J. Oxidation of methanol, ethylene glycol, and isopropanol with human alcohol dehydrogenases and the inhibition by ethanol and 4-methylpyrazole. Chemico-biological Interactions. 2011; 191(1–3): 26–31. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2010.12.005

33. Fraser A.D., Coffin L., Worth D. Drug and chemical metabolites in clinical toxicology investigations: the importance of ethylene glycol, methanol and cannabinoid metabolite analyses. Clinical Biochemistry. 2002; 35(7): 501–11. https://doi.org/10.1016/s0009-9120(02)00325-9

34. Cederbaum A.I. Alcohol metabolism. Clinics in Liver Disease. 2012; 16(4): 667–85. https://doi.org/10.1016/j.cld.2012.08.002

35. Di L., Balesano A., Jordan S., Shi S.M. The Role of Alcohol Dehydrogenase in Drug Metabolism: Beyond Ethanol Oxidation. AAPS Journal. 2021; 23(1): 20. https://doi.org/10.1208/s12248-020-00536-y

36. Chrostek L., Jelski W., Szmitkowski M., Puchalski Z. Gender-related differences in hepatic activity of alcohol dehydrogenase isoenzymes and aldehyde dehydrogenase in humans. Journal of Clinical Laboratory Analysis. 2003; 17(3): 93–6. https://doi.org/10.1002/jcla.10076

37. Attia D., Mansour N., Taha F., El Dein A.S. Assessment of lipid peroxidation and p53 as a biomarker of carcinogenesis among workers exposed to formaldehyde in the cosmetic industry. Toxicology and Industrial Health. 2016; 32(6): 1097–105. https://doi.org/10.1177/0748233714547152

38. Kruse J.A. Methanol and ethylene glycol intoxication. Critical Care Clinics. 2012; 28(4): 661–711. https://doi.org/10.1016/j.ccc.2012.07.002

39. Sun Q., Sun M., Zhang Y., Wang S., Bai W., Wei S., Xu Q., Zhou H. Clinical Characteristics of Methanol-Induced Optic Neuropathy: Correlation between Aetiology and Clinical Findings. Journal of Ophthalmology. 2022; 4671671. https://doi.org/10.1155/2022/4671671

40. Zakharov S., Kurcova I., Navratil T., Salek T., Komarc M., Pelclova D. Is the measurement of serum formate concentration useful in the diagnostics of acute methanol poisoning? A prospective study of 38 patients. Basic and Clinical Pharmacology and Toxicology. 2015; 116 (5): 445–51. https://doi.org/10.1111/bcpt.12338 (in Russian)

41. Забродский П.Ф., Киричук В.Ф., Серов В.В. Влияние острого отравления метанолом на перекисное окисление липидов и концентрацию в крови кортикостерона. Вестник новых медицинских технологий. 2007; 14(1): 81.

42. Hlusicka J., Loster T., Lischkova L., Vaneckova M., Seidl Z., Diblik P., et al. Role of activation of lipid peroxidation in the mechanisms of acute methanol poisoning. Clinical Toxicology. 2018; 56(10): 893–903. https://doi.org/10.1080/15563650.2018.1455980

43. Fowles J., Banton M., Klapacz J., Shen H. A toxicological review of the ethylene glycol series: Commonalities and differences in toxicity and modes of action. Toxicology Letters. 2017; 278: 66–83. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2017.06.009

44. Yue H., Zhao Y., Ma X., Gong J. Ethylene glycol: properties, synthesis, and applications. Chemical Society Reviews. 2012; 41(11): 4218–44. https://doi.org/10.1039/c2cs15359a

45. Patocka J., Hon Z. Ethylene glycol, hazardous substance in the household. Acta Medica (Hradec Kralove). 2010; 53 (1): 19–23. https://doi.org/10.14712/18059694.2016.58

46. Inman B., Maddry J.K., Ng P.C., Koyfman A., Long B. High risk and low prevalence diseases: Toxic alcohol ingestion. American Journal of Emergency Medicine. 2023; 67: 29–36. https://doi.org/10.1016/j.ajem.2023.01.048

47. Velez L.I., Gracia R., Neerman M.F. Ethylene glycol poisoning: current diagnostic and management issues. Journal of Emergency Nursing. 2007; 33(4): 342–5. https://doi.org/10.1016/j.jen.2006.12.019

48. Ezhilarasu P., Srinivasan R. Beyond the Usual Suspects: Ethylene Glycol Poisoning Complicated by Rare Neurological Sequelae. Cureus. 2024; 16(4): e57868. https://doi.org/10.7759/cureus.57868

49. Owen E.B., Calhoun A.W., McDonald M.J. Reversibility of Severe Cerebral Magnetic Resonance Imaging Changes Associated with Ethylene Glycol Toxicity. Journal of Pediatric Intensive Care. 2017; 6(3): 214–20. https://doi.org/10.1055/s-0037-1598206

50. Grigorasi G.R., Nistor I., Corlade-Andrei M., Voroneanu L., Siriopol D., Apetrei M., et al. Outcomes of death and prolonged renal insufficiency in ethylene glycol poisoned patients. International Urology and Nephrology. 2022; 54(1): 149–55. https://doi.org/10.1007/s11255-021-02837-3

51. Caravati E.M., Erdman A.R., Christianson G., Manoguerra A.S., Booze L.L., Woolf A.D., et al. American Association of Poison Control Centers. Ethylene glycol exposure: an evidence-based consensus guideline for out-of-hospital management. Clinical Toxicology. 2005; 43(5): 327–45. https://doi.org/10.1080/07313820500184971

52. Бонитенко Е.Ю., Бабаханян Р.В., Есаян А.М. Влияние ингибиторов алкогольдегидрогеназы на биохимические и гистологические изменения при экспериментальных отравлениях этиленгликолем и его эфирами. Нефрология. 2003; 7(3): 60–6.

53. Poldelski V., Johnson A., Wright S., Rosa V.D., Zager R.A. Ethylene glycol-mediated tubular injury: identification of critical metabolites and injury pathways. American Journal of Kidney Diseases. 2001; 38(2): 339–48. https://doi.org/10.1053/ajkd.2001.26099

54. Cox R.D., Phillips W.J. Ethylene glycol toxicity. Military Medicine. 2004; 169(8): 660–3. https://doi.org/10.7205/milmed.169.8.660

55. Pomara C., Fiore C., D’Errico S., Riezzo I., Fineschi V. Calcium oxalate crystals in acute ethylene glycol poisoning: a confocal laser scanning microscope study in a fatal case. Clinical Toxicology. 2008; 46(4): 322–4. https://doi.org/10.1080/15563650701419011

56. Sommerfeld-Klatta K., Łukasik-Głębocka M., Zielińska-Psuja B. Oxidative stress and biochemical indicators in blood of patients addicted to alcohol treated for acute ethylene glycol poisoning. Human & Experimental Toxicology. 2022; 41: 9603271211061502. https://doi.org/10.1177/09603271211061502