Холінестерази (холінові естрази)

Холінестерази - це ферментні білки, що відповідають за розпад нейромедіаторів, тобто речовини, що передають інформацію між нервовими клітинами. З цієї причини вони надзвичайно важливі для функціонування нервової системи. Токсичні властивості бойових газів та інсектицидів засновані на блокуванні активності холінестераз. Ці ферменти в основному виробляються в печінці. Концентрація їх у крові може свідчити про здоров’я та працездатність цього органу. Яку роль холінестерази відіграють в організмі? Що можуть показати результати досліджень на рівні цього ферменту?

Холінестерази - це інакше холінові естерази. Проведені ними реакції служать для дезактивації шляхом розкладання з використанням води ефірів холіну. Деякі речовини, які вони розщеплюють, діють як нейромедіатори в організмі. Нейромедіатори - це хімічні речовини, які передаються від однієї нервової клітини до іншої для передачі інформації.

Однією з важливих реакцій, що каталізується холінестеразами, є розпад ацетилхоліну на холін та оцтову кислоту. Ця речовина належить до нейромедіаторів. Реакція, проведена холіновими естеразами, служить для переведення холінергічного нейрона в стан спокою після попередньої активації.

Прикладом такого процесу є скорочення м’язів. Це викликано нейромедіатором, ацетилхоліном, що виділяється в нервово-м’язовому синапсі. Якщо є потреба розслабити м’яз, необхідно деактивувати ацетилхолін. Саме холінестерази гідролізують цей нейромедіатор, що відповідає за перебіг цієї реакції.

Зрештою, завдяки дії цих ферментів, м’язи розслабляються.Холін витягується з синаптичної щілини і транспортується назад до нервової клітини. Він може бути перетворений назад в ацетилхолін, а потім випущений в синапс, викликаючи тим самим чергове скорочення м’язів.

Ферментом, що належить до групи холінестераз з високою специфічністю до ацетилхоліну, є ацетилхолінестераза.

Холінестерази - класифікація

В основному існує два типи холінестераз:

• ацетилхолінестераза, скорочено ACHE
• бутирилхолінестераза, скорочено BCHE

Ці два типи холінестераз відрізняються вподобаннями щодо реагентів, які вони проводять. Ацетилхолінестерази гідролізують ацетилхолін швидше, ніж інші ефіри холіну. З іншого боку, бутирилхолінестерази демонструють більшу селективність щодо бутирилхоліну.

Ацетилхолінестераза локалізується переважно в крові на поверхні еритроцитів і в нервових синапсах, у тому числі нервово-м’язових.

Бутирилхолінестерази виробляються в печінці і в основному містяться в плазмі в організмі. Період напіввиведення цієї форми ферменту становить 10-14 днів. Завдяки синтезу бутирилхолінестерази в печінці концентрація цього ферменту може бути знижена у пацієнтів із запущеним захворюванням печінки.

Інгібітори холінестерази

Інгібітори холінестерази - це речовини, які можуть блокувати цю групу ферментів. Хімічні речовини, що мають таку природу, є нейротоксинами. Це тому, що вони порушують нервову передачу в холінергічній системі. Симптомами отруєння інгібіторами холінестерази є:

• надмірне слиновиділення
• сльозяться очі
• м’язові судоми
• психічні розлади
• смерть

Інгібітори ацетилхолінестерази - бойові гази, такі як зарин, соман та табун. Популярні інсектициди, класифіковані як фосфорорганічні або карбаматні інсектициди, також мають такий характер дії. Прямий контакт з цими речовинами може загрожувати життю.

Ацетилхолінестераза відповідає за розслаблення м’язів та органів після скорочення, спричиненого викидом ацетилхоліну в синапс. В результаті дії інгібіторів ацетилхолінестерази ацетилхолін не розщеплюється і накопичується в нервовому синапсі. Це призводить до постійного, безперервного скорочення м’язів.

Деякі препарати мають здатність частково і оборотно інгібувати холінестерази. Прикладом є бензодіазепіни, такі як тамазепам. Препарати для лікування деменції, такі як донепезил та галантамін, також мають природу інгібіторів ацетилхолінестерази.

Інгібітори ацетилхолінестерази використовуються для подолання паралічу, викликаного медичною анестезією. Вони також використовуються для лікування міастенії, глаукоми та хвороби Альцгеймера.

Холінестераза - застосування в діагностиці

Рівень холінестерази в організмі використовується в різних видах діагностичних тестів.

Рівень навколоплідних вод ацетохолінестерази під час вагітності: її наявність може свідчити про вади розвитку плода. Вказує на пошкодження нервової трубки. Результат є показником для подальших досліджень.

Тестування рівня холінестерази як маркера ефективності печінки: зниження рівня холінестерази спостерігається при важкому ураженні печінки. Тест в основному використовується для діагностики отруєнь пестицидами та захворювань.

Зниження рівня холінестерази в крові відбувається у разі:

• цироз печінки
• гепатит
• пухлинне захворювання з метастазами в печінку
• при застосуванні гормональної контрацепції
• при недоїданні
• при хронічній серцевій недостатності
• при гострому інфаркті міокарда

Література:

1. Colović MB, Krstić DZ, Lazarević-Pašti TD, Bondžić AM, Vasić VM (травень 2013). "Інгібітори ацетилхолінестерази: фармакологія та токсикологія". Сучасна нейрофармакологія. Bentham Science Publishers Ltd., 11 (3): 315-35
2. Ванг Р, Тан XC (2005). "Нейропротекторні ефекти гуперзину А. Природний інгібітор холінестерази для лікування хвороби Альцгеймера". Нейро-сигнали. 14 (1–2): 71–82.
3. Віттейкер М (1980). "Варіанти холінестерази плазми та анестезіолог". Знеболення. 35 (2): 174–197
4. Ідентифікатор тесту: ACHE. Ацетилхолінестераза, амніотична рідина (AChE-AF), амніотична рідина, www.mayomedicallaboratories.com
5. Ацетилхолін (DB03128) - інформація про діючу речовину (.). DrugBank.
6. Препарат холінестерази. мед. Катажина Ямрушкевич, т. пл

Про автора

Сара Яновська, магістр, докторант міждисциплінарних докторських студій у галузі фармацевтичних та біомедичних наук Люблінського медичного університету та Інституту біотехнологій у Білостоці. Вона здобула ступінь магістра, захистивши дисертацію у галузі фармацевтичної ботаніки щодо антиоксидантних властивостей екстрактів, отриманих із двадцяти видів мохів. В даний час у своїй дослідницькій роботі він займається синтезом нових протиракових речовин та вивченням їх властивостей на клітинних лініях раку. Два роки вона працювала магістром фармації у відкритій аптеці.

Прочитайте більше статей цього автора