FASD: folic acid and formic acid — an unholy alliance in the alcohol abusing mother

Abstract

Alcohol consumption during pregnancy remains a significant cause of preventable birth defects and developmental disabilities; however, the mechanism of toxicity remains unclear. Methanol is present as a congener in many alcoholic beverages and is formed endogenously. Because ethanol is preferentially metabolized over methanol, it has been found in the sera and cerebro-spinal fluid of alcoholics. Toxicity resulting from methanol has been attributed to formic acid. Formic acid is present in significantly higher quantities in the biofluids of alcoholics. These higher levels can be cytotoxic and cause neuronal cell death. However, the adverse effects can be mitigated by adequate levels of hepatic folic acid, because formic acid elimination depends on folic acid. During pregnancy, folate concentrations are at least 2-fold higher in cord blood then in maternal blood, owing to increased folate requirements. The reverse has been demonstrated in pregnancies with alcohol abuse, suggesting downregulation of folate transporters and low fetal folate levels. Moreover, formic acid can cross the placenta and its adverse effects can be mitigated by folic acid. Thus, the combination of low fetal folate levels and presence of formic acid form a potent cytotoxic combination that may play a significant role in the etiology of fetal alcohol spectrum disorder.Key words: formic acid, methanol, folic acid, FASD, neurotoxicity.Résumé : La consommation d'alcool pendant la grossesse demeure une cause significative de déficiences congénitales et développementales évitables, mais le mécanisme responsable de sa toxicité est encore flou. Le méthanol est présent comme congénère dans plusieurs boissons alcooliques et il est formé de manière endogène. Puisque l'éthanol est préférentiellement métabolisé par rapport au méthanol, ce dernier a été trouvé dans le sérum et le liquide céphalorachidien des personnes alcooliques. La toxicité résultant du méthanol a été attribuée à l'acide formique. L'acide formique est présent en quantité significativement plus élevée dans les liquides biologiques des patients alcooliques. Ces niveaux plus élevés peuvent être cytotoxiques et causer la mort neuronale. Cependant, ces effets nocifs peuvent être atténués par des niveaux appropriés d'acide folique hépatique, car l'élimination d'acide formique dépend de l'acide folique. Durant la grossesse, les concentrations de folate sont au moins deux fois plus élevées dans le cordon ombilical que dans le sang maternel à cause des besoins accrus en folate. L'inverse a été démontré chez les femmes enceintes qui abusent d'alcool, suggérant une régulation à la baisse des transporteurs du folate et de faibles niveaux foetaux de folate. En outre, l'acide formique peut traverser le placenta et ses effets nocifs peuvent être atténués par l'acide folique. Ainsi, de faibles niveaux foetaux de folate et la présence d'acide formique forment une combinaison cytotoxique puissante qui peut jouer un rôle significatif dans l'étiologie de troubles du spectre de l'alcoolisation foet...

Insights into retinoic acid deficiency and the induction of craniofacial malformations and microcephaly in fetal alcohol spectrum disorder

“…Ethanol is also a risk factor for the induction of neural tube defects (Grewal, Carmichael, Ma, Lammer, & Shaw, ; Wallingford, Niswander, Shaw, & Finnell, ), a neurodevelopmental malformation commonly associated with reduced folate (Kirke et al, ). Several reports support the ability of folate supplementation to rescue some FASD‐like, ethanol‐induced developmental malformations (Ballard, Sun, & Ko, ; Kapur & Baber, ; Muralidharan, Sarmah, & Marrs, ; Ojeda, Nogales, Murillo, & Carreras, ; Serrano, Han, Brinez, & Linask, ; Xu, Tang, & Li, ). Also, in this case, the molecular mechanism of these rescue events remains to be elucidated.…”

Autism Spectrum Disorder and Fetal Alcohol Spectrum Disorder: A Literature Review

“…Higher levels of formic acid are typically detectable among alcoholic women. Formic acid is able to cross the placenta barrier, thus exerting its neurotoxic potential, also linked to the induction of neural death, on the fetus [ 60 ]. On the other hand, folate levels are usually lower among alcoholic patients [ 58 ].…”

Etiloterapia en el servicio de urgencias. Una revisión de la literatura

“…El diagnóstico está basado en la sospecha clínica y los hallazgos en los exámenes de laboratorio (30); pero el diagnóstico de certeza se realiza mediante la detección y la cuantificación de las concentraciones plasmáticas (31). El tratamiento indicado incluye la administración de etanol o fomepizol, por su actividad inhibitoria sobre la alcohol deshidrogenasa, con el objeto de disminuir la producción del metabolito tóxico, ácido fólico y diálisis (32)(33)(34).…”