Холинестеразе (холин естразе)

Холинестеразе су ензимски протеини одговорни за разградњу неуротрансмитера, односно супстанце које преносе информације између нервних ћелија. Из тог разлога су изузетно важни за функционисање нервног система. Токсична својства борбених гасова и инсектицида заснивају се на блокирању активности холинестераза. Ови ензими се углавном производе у јетри. Њихова концентрација у крви може указивати на здравље и ефикасност овог органа. Какву улогу холинестеразе играју у телу? Шта могу показати резултати истраживања на нивоу овог ензима?

Холинестеразе су иначе холин естеразе. Њихове реакције служе за деактивирање, разградњом уз употребу воде, холинских естара. Неке супстанце које разграђују делују као неуротрансмитери у телу. Неуротрансмитери су хемикалије које се преносе са једне нервне ћелије на другу ради слања информација.

Једна од важних реакција коју катализују холинестеразе је разградња ацетилхолина на холин и сирћетну киселину. Ова супстанца припада неуротрансмитерима. Реакција коју спроводе холин естеразе служи за довођење холинергичног неурона у стање мировања након раније активације.

Пример таквог процеса је контракција мишића. Узрокује га неуротрансмитер, ацетилхолин, ослобођен у неуромускуларној синапси. Ако постоји потреба за опуштањем мишића, неопходно је деактивирати ацетилхолин. За ток ове реакције одговорне су холинестеразе које хидролизују овај неуротрансмитер.

На крају, захваљујући деловању ових ензима, мишић се опушта.Холин се узима из синаптичке пукотине и транспортује назад у нервну ћелију. Може се претворити назад у ацетилхолин, а затим пустити у синапсу, чиме се покреће нова контракција мишића.

Ензим који припада групи холинестераза са високом специфичношћу за ацетилхолин је ацетилхолинестераза.

Холинестеразе - класификација

У основи постоје две врсте холинестераза:

• ацетилхолинестераза, скраћено АЦХЕ
• бутирилхолинестераза, скраћено БЦХЕ

Ове две врсте холинестераза разликују се у преференцијама према реактантима које спроводе. Ацетилхолинестеразе хидролизују ацетилхолин брже од осталих естара холина. Међутим, бутирилхолинестеразе показују већу селективност према бутирилхолину.

Ацетилхолинестераза је локализована углавном у крви на површини црвених крвних зрнаца и у нервним синапсама, укључујући и неуромускуларне.

Бутирилхолинестеразе се производе у јетри и углавном се налазе у плазми у телу. Полувреме овог облика ензима је 10 до 14 дана. Због синтезе бутирилхолинестеразе у јетри, концентрација овог ензима може се смањити код пацијената са узнапредовалом болешћу јетре.

Инхибитори холинестеразе

Инхибитори холинестеразе су супстанце које могу блокирати ову групу ензима. Хемикалије ове природе су неуротоксини. То је зато што они ометају пренос нерва у холинергичном систему. Симптоми тровања инхибиторима холинестеразе су:

• прекомерно саливирање
• сузне очи
• грчеви у мишићима
• ментални поремећаји
• смрт

Инхибитори ацетилхолинестеразе су борбени гасови као што су сарин, соман и табун. Популарни инсектициди, класификовани као органофосфорни или карбаматни инсектициди, такође имају овај карактер деловања. Директан контакт са овим супстанцама може бити опасан по живот.

Ацетилхолинестераза је одговорна за опуштање мишића и органа након контракције изазване ацетилхолином испуштеним у синапсу. Као резултат деловања инхибитора ацетилхолинестеразе, ацетилхолин се не разграђује и акумулира у синапси нерва. То доводи до сталне, непрестане контракције мишића.

Неки лекови имају способност да делимично и реверзибилно инхибирају холинестеразе. Пример су бензодиазепини као што је тамазепам. Лекови за лечење деменције, попут донепезила и галантамина, такође имају природу инхибитора ацетилхолинестеразе.

Инхибитори ацетилхолинестеразе корисни су у преокретању парализе изазване медицинском анестезијом. Такође се користе за лечење миастеније гравис, глаукома и Алцхајмерове болести.

Холинестераза - примена у дијагностици

Ниво холинестераза у телу користи се у различитим врстама дијагностичких тестова.

Ниво амниотске течности ацетохолинестеразе током трудноће: њено присуство може указивати на феталне малформације. Указује на оштећење нервне цеви. Резултат је индикација за даља истраживања.

Испитивање нивоа холинестеразе као маркера ефикасности јетре: примећују се смањени нивои холинестеразе код озбиљних оштећења јетре. Тест се првенствено користи за дијагнозу тровања пестицидима и болести.

Смањење нивоа холинестераза у крви јавља се у случају:

• цироза јетре
• хепатитис
• неопластична болест са метастазама у јетри
• када се користи хормонска контрацепција
• у неухрањености
• код хроничне срчане инсуфицијенције
• код акутног инфаркта миокарда

Литература:

1. Цоловић МБ, Крстић ДЗ, Лазаревић-Пашти ТД, Бонџић АМ, Васић ВМ (мај 2013). „Инхибитори ацетилхолинестеразе: фармакологија и токсикологија“. Тренутна неурофармакологија. Бентхам Сциенце Публисхерс Лтд. 11 (3): 315-35
2. Ванг Р, Танг КСЦ (2005). „Неуропротективни ефекти хуперзина А. Природни инхибитор холинестеразе за лечење Алзхеимерове болести“. Неуро-сигнали. 14 (1–2): 71–82.
3. Вхиттакер М (1980). „Варијанте холинестеразе у плазми и анестезиолог“. Анестезија. 35 (2): 174–197
4. ИД теста: АЦХЕ. Ацетилхолинестераза, амнионска течност (АЦхЕ-АФ), амнионска течност, ввв.маиомедицаллабораториес.цом
5. Ацетилхолин (ДБ03128) - информације о активној супстанци (.). ДругБанк.
6. Лек холинестеразе. мед. Катарзина Јамрусзкиевицз, мп.пл

О аутору

Сара Јановска, магистрица доктората интердисциплинарних докторских студија из области фармацеутских и биомедицинских наука на Медицинском универзитету у Лублину и Биотехнолошком институту у Биаłистоку Дипломирала фармацеутске студије на Медицинском универзитету у Лублину са специјализацијом из биљне медицине. Магистрирала је одбранивши тезу из области фармацеутске ботанике о антиоксидативним својствима екстраката добијених из двадесет врста маховине. Тренутно се у свом научном раду бави синтезом нових супстанци против рака и проучавањем њихових својстава на ћелијским линијама карцинома. Две године радила је као магистар фармације у отвореној апотеци.

Прочитајте још чланака овог аутора