Холинестерази (холинови естрази)

Холинестеразите са ензимни протеини, отговорни за разграждането на невротрансмитерите, т.е. вещества, които предават информация между нервните клетки. Поради тази причина те са изключително важни за функционирането на нервната система. Токсичните свойства на бойните газове и инсектициди се основават на блокиране на активността на холинестеразите. Тези ензими се произвеждат главно в черния дроб. Концентрацията им в кръвта може да показва здравето и ефективността на този орган. Каква роля играят холинестеразите в организма? Какво могат да покажат резултатите от изследванията на нивото на този ензим?

Холинестеразите иначе са холинови естерази. Провежданите от тях реакции служат за дезактивиране чрез разлагане с вода на холинови естери. Някои от веществата, които те разграждат, действат като невротрансмитери в тялото. Невротрансмитерите са химикали, които се прехвърлят от една нервна клетка в друга, за да изпратят информация.

Една от важните реакции, катализирани от холинестеразите, е разграждането на ацетилхолин до холин и оцетна киселина. Това вещество принадлежи към невротрансмитерите. Реакцията, проведена от холинови естерази, служи за привеждане на холинергичния неврон в състояние на покой след по-ранно активиране.

Пример за такъв процес е мускулната контракция. Причинява се от невротрансмитер, ацетилхолин, освободен в нервно-мускулния синапс. Ако има нужда от отпускане на мускула, е необходимо да деактивирате ацетилхолина. Холинестеразите, които хидролизират този невротрансмитер, са отговорни за хода на тази реакция.

В крайна сметка, благодарение на действието на тези ензими, мускулът се отпуска.Холинът се извлича от синаптичната цепнатина и се транспортира обратно до нервната клетка. Той може да се превърне обратно в ацетилхолин и след това да се освободи в синапса, като по този начин се задейства друго мускулно съкращение.

Ензим, принадлежащ към групата на холинестеразите с висока специфичност за ацетилхолин, е ацетилхолинестеразата.

Холинестерази - класификация

По същество има два вида холинестерази:

• ацетилхолинестераза, съкратено ACHE
• бутирилхолинестераза, съкратено като BCHE

Тези два вида холинестерази се различават по предпочитанията си към реагентите, които извършват. Ацетилхолинестеразите хидролизират ацетилхолин по-бързо от другите холинови естери. Бутирилхолинестеразите, от друга страна, показват по-голяма селективност към бутирилхолин.

Ацетилхолинестеразата се локализира главно в кръвта на повърхността на червените кръвни клетки и в нервните синапси, включително нервно-мускулните.

Бутирилхолинестеразите се произвеждат в черния дроб и се намират главно в плазмата в тялото. Полуживотът на тази форма на ензима е от 10 до 14 дни. Поради синтеза на бутирилхолинестераза в черния дроб, концентрацията на този ензим може да бъде намалена при пациенти с напреднало чернодробно заболяване.

Инхибитори на холинестеразата

Инхибиторите на холинестеразата са вещества, които имат способността да блокират тази група ензими. Химикалите от това естество са невротоксини. Това е така, защото те нарушават нервното предаване в холинергичната система. Симптомите на отравяне с холинестеразни инхибитори са:

• прекомерно слюноотделяне
• влажни очи
• мускулни крампи
• психични разстройства
• смърт

Инхибиторите на ацетилхолинестеразата са бойни газове като зарин, соман и табун. Популярните инсектициди, класифицирани като органофосфорни или карбаматни инсектициди, също имат този характер на действие. Директният контакт с тези вещества може да бъде животозастрашаващ.

Ацетилхолинестеразата е отговорна за отпускането на мускулите и органите след свиване, индуцирано от ацетилхолин, освободен в синапса. В резултат на действието на инхибиторите на ацетилхолинестеразата ацетилхолинът не се разгражда и се натрупва в нервния синапс. Това води до постоянно, непрекъснато свиване на мускулите.

Някои лекарства имат способността частично и обратимо да инхибират холинестеразите. Пример за това биха били бензодиазепините като тамазепам. Лекарствата за лечение на деменция, като донепезил и галантамин, също имат характер на инхибитори на ацетилхолинестеразата.

Инхибиторите на ацетилхолинестеразата се използват за обръщане на парализата, причинена от медицинска анестезия. Те също се използват за лечение на миастения гравис, глаукома и болест на Алцхаймер.

Холинестераза - приложение в диагностиката

Нивото на холинестеразите в организма се използва при различни видове диагностични тестове.

Ниво на амниотична течност на ацетохолинестеразата по време на бременност: нейното присъствие може да показва фетални малформации. Показва увреждане на нервната тръба. Резултатът е индикация за по-нататъшни изследвания.

Тестване на нивото на холинестеразата като маркер за чернодробна ефективност: при тежки чернодробни увреждания се наблюдават намалени нива на холинестераза. Тестът се използва предимно за диагностициране на отравяне с пестициди и заболявания.

Намаляването на кръвните нива на холинестерази се случва в случай на:

• цироза на черния дроб
• хепатит
• неопластично заболяване с метастази в черния дроб
• при използване на хормонална контрацепция
• при недохранване
• при хронична сърдечна недостатъчност
• при остър миокарден инфаркт

Литература:

1. Colović MB, Krstić DZ, Lazarević-Pašti TD, Bondžić AM, Vasić VM (май 2013 г.). "Инхибитори на ацетилхолинестеразата: фармакология и токсикология". Съвременна неврофармакология. Bentham Science Publishers Ltd. 11 (3): 315-35
2. Wang R, Tang XC (2005). "Невропротективни ефекти на хуперзин А. Естествен инхибитор на холинестеразата за лечение на болестта на Алцхаймер". Невросигнали. 14 (1–2): 71–82.
3. Whittaker M (1980). "Варианти на плазмената холинестераза и анестезиологът". Анестезия. 35 (2): 174–197
4. Идентификационен номер на теста: ACHE. Ацетилхолинестераза, амниотична течност (AChE-AF), амниотична течност, www.mayomedicallaboratories.com
5. Ацетилхолин (DB03128) - информация за активното вещество (.). DrugBank.
6. Лекарство с холинестераза. мед. Катажина Ямрушкевич, т. пл

За автора

Сара Яновска, доктор по медицина в интердисциплинарни докторантури в областта на фармацевтичните и биомедицинските науки в Медицинския университет в Люблин и Института по биотехнологии в Белосток. Тя получава магистърска степен, защитавайки дисертация в областта на фармацевтичната ботаника за антиоксидантните свойства на екстракти, получени от двадесет вида мъхове. В момента в своята изследователска работа той се занимава със синтеза на нови противоракови вещества и изследването на техните свойства върху раковите клетъчни линии. Две години тя работи като магистър по фармация в отворена аптека.

Прочетете още статии от този автор