Cholinesterázy (cholinové estery)

Cholinesterázy jsou enzymové proteiny odpovědné za rozklad neurotransmiterů, tj. Látek, které přenášejí informace mezi nervovými buňkami. Z tohoto důvodu jsou nesmírně důležité pro fungování nervového systému. Toxické vlastnosti bojových plynů a insekticidů jsou založeny na blokování aktivity cholinesteráz. Tyto enzymy se produkují hlavně v játrech. Jejich koncentrace v krvi může naznačovat zdraví a účinnost tohoto orgánu. Jakou roli hrají v těle cholinesterázy? Co mohou ukázat výsledky výzkumu na úrovni tohoto enzymu?

Cholinesterázy jsou jinak cholinesterázy. Reakce, které provádějí, slouží k deaktivaci cholinesterů rozkladem za použití vody. Některé látky, které štěpí, působí v těle jako neurotransmitery. Neurotransmitery jsou chemikálie, které se přenášejí z jedné nervové buňky do druhé za účelem zasílání informací.

Jednou z důležitých reakcí katalyzovaných cholinesterázami je štěpení acetylcholinu na cholin a kyselinu octovou. Tato látka patří k neurotransmiterům. Reakce prováděná cholinesterázami slouží k uvedení cholinergního neuronu do klidového stavu po dřívější aktivaci.

Příkladem takového procesu je svalová kontrakce. Je to způsobeno neurotransmiterem, acetylcholinem, uvolňovaným v neuromuskulární synapse. Pokud potřebujete uvolnit sval, je nutné deaktivovat acetylcholin. Za průběh této reakce jsou zodpovědné cholinesterázy, které hydrolyzují tento neurotransmiter.

Nakonec se díky působení těchto enzymů sval uvolní.Cholin je odebrán ze synaptické štěrbiny a transportován zpět do nervové buňky. Může být přeměněn zpět na acetylcholin a poté uvolněn do synapse, čímž se spustí další svalová kontrakce.

Enzym patřící do skupiny cholinesteráz s vysokou specificitou pro acetylcholin je acetylcholinesteráza.

Cholinesterázy - klasifikace

V zásadě existují dva typy cholinesteráz:

• acetylcholinesteráza, zkráceně ACHE
• butyrylcholinesteráza, zkráceně BCHE

Tyto dva typy cholinesteráz se liší ve svých preferencích pro reaktanty, které provádějí. Acetylcholinesterázy hydrolyzují acetylcholin rychleji než jiné estery cholinu. Butyrylcholinesterázy naopak vykazují větší selektivitu vůči butyrylcholinu.

Acetylcholinesteráza je lokalizována hlavně v krvi na povrchu červených krvinek a v nervových synapsích, včetně neuromuskulárních.

Butyrylcholinesterázy se produkují v játrech a nacházejí se hlavně v plazmě v těle. Poločas této formy enzymu je 10 až 14 dní. Díky syntéze butyrylcholinesterázy v játrech může být u pacientů s pokročilým onemocněním jater snížena koncentrace tohoto enzymu.

Inhibitory cholinesterázy

Inhibitory cholinesterázy jsou látky, které mohou blokovat tuto skupinu enzymů. Chemikálie této povahy jsou neurotoxiny. Je to proto, že narušují nervový přenos v cholinergním systému. Příznaky otravy inhibitory cholinesterázy jsou:

• nadměrné slinění
• slzící oči
• svalové křeče
• duševní poruchy
• smrt

Inhibitory acetylcholinesterázy jsou bojové plyny, jako je sarin, soman a tabun. Populární insekticidy klasifikované jako organofosforové nebo karbamátové insekticidy mají také tento účinek. Přímý kontakt s těmito látkami může být život ohrožující.

Acetylcholinesteráza je zodpovědná za relaxaci svalů a orgánů po kontrakci vyvolané acetylcholinem uvolněným do synapsie. V důsledku působení inhibitorů acetylcholinesterázy se acetylcholin nerozkládá a hromadí se v nervové synapse. To vede k neustálému neustálému stahování svalů.

Některé léky mají schopnost částečně a reverzibilně inhibovat cholinesterázy. Příkladem jsou benzodiazepiny, jako je tamazepam. Léky na léčbu demence, jako je donepezil a galantamin, mají také povahu inhibitorů acetylcholinesterázy.

Inhibitory acetylcholinesterázy jsou užitečné při zvrácení paralýzy způsobené lékařskou anestezií. Používají se také k léčbě myasthenia gravis, glaukomu a Alzheimerovy choroby.

Cholinesteráza - aplikace v diagnostice

Hladina cholinesteráz v těle se používá při různých typech diagnostických testů.

Hladina acetocholinesterázy v plodové vodě během těhotenství: její přítomnost může naznačovat malformace plodu. Označuje poškození neurální trubice. Výsledek je ukazatelem pro další výzkum.

Testování hladiny cholinesterázy jako ukazatele účinnosti jater: snížené hladiny cholinesterázy jsou pozorovány při vážném poškození jater. Test se primárně používá k diagnostice otravy pesticidy a chorob.

Ke snížení hladiny cholinesteráz v krvi dochází, když:

• cirhóza jater
• hepatitida
• neoplastické onemocnění s jaterními metastázami
• při užívání hormonální antikoncepce
• v podvýživě
• při chronickém srdečním selhání
• při akutním infarktu myokardu

Literatura:

1. Colović MB, Krstić DZ, Lazarević-Pašti TD, Bondžić AM, Vasić VM (květen 2013). "Inhibitory acetylcholinesterázy: farmakologie a toxikologie". Současná neurofarmakologie. Bentham Science Publishers Ltd. 11 (3): 315-35
2. Wang R, Tang XC (2005). „Neuroprotektivní účinky huperzinu A. Přírodní inhibitor cholinesterázy pro léčbu Alzheimerovy choroby“. Neuro-signály. 14 (1–2): 71–82.
3. Whittaker M (1980). "Varianty plazmatické cholinesterázy a anesteziolog". Anestézie. 35 (2): 174–197
4. ID testu: ACHE. Acetylcholinesteráza, plodová voda (AChE-AF), plodová voda, www.mayomedicallaboratories.com
5. Acetylcholin (DB03128) - informace o účinné látce (.). DrugBank.
6. Cholinesterázová droga. med. Katarzyna Jamruszkiewicz, mp.pl

O autorovi

Sara Janowska, M.Sc. doktorandka interdisciplinárního doktorského studia v oboru farmaceutických a biomedicínských věd na Lékařské univerzitě v Lublinu a Biotechnologickém ústavu v Białystoku, absolventka farmaceutických studií na Lékařské univerzitě v Lublinu se specializací na rostlinnou medicínu. Magisterský titul obhájila v oboru farmaceutické botaniky o antioxidačních vlastnostech extraktů získaných z dvaceti druhů mechů. V současné době se ve své výzkumné práci zabývá syntézou nových protinádorových látek a studiem jejich vlastností na rakovinných buněčných liniích. Dva roky pracovala jako mistr farmacie v otevřené lékárně.

Přečtěte si více článků od tohoto autora