Holinesteraze (holin estraze)

Holinesteraze so encimske beljakovine, ki so odgovorne za razgradnjo nevrotransmiterjev, torej snovi, ki prenašajo informacije med živčnimi celicami. Iz tega razloga so izjemno pomembni za delovanje živčnega sistema. Toksične lastnosti bojnih plinov in insekticidov temeljijo na blokiranju aktivnosti holinesteraz. Ti encimi se v glavnem proizvajajo v jetrih. Njihova koncentracija v krvi lahko kaže na zdravje in učinkovitost tega organa. Kakšno vlogo imajo holinesteraze v telesu? Kaj lahko pokažejo rezultati raziskav na ravni tega encima?

Holinesteraze so sicer holin esteraze. Reakcije, ki jih izvajajo, služijo tako, da z razgradnjo z uporabo vode izločijo holinske estre. Nekatere snovi, ki jih razgradijo, delujejo kot nevrotransmiterji v telesu. Nevrotransmiterji so kemikalije, ki se prenašajo iz ene živčne celice v drugo za pošiljanje informacij.

Ena pomembnih reakcij, ki jo katalizirajo holinesteraze, je razgradnja acetilholina na holin in ocetno kislino. Ta snov pripada nevrotransmiterjem. Reakcija, ki jo izvajajo holin esteraze, služi holinergičnemu nevronu v stanju mirovanja po prejšnji aktivaciji.

Primer takšnega procesa je krčenje mišic. Povzroča ga nevrotransmiter, acetilholin, sproščen v živčno-mišični sinapsi. Če je treba mišico sprostiti, je treba acetilholin deaktivirati. Za potek te reakcije so odgovorne holinesteraze, ki hidrolizirajo ta nevrotransmiter.

Na koncu se zahvaljujoč delovanju teh encimov mišica sprosti.Holin se prevzame iz sinaptične razpoke in prenese nazaj v živčno celico. Lahko se pretvori nazaj v acetilholin in nato spusti v sinapso ter tako sproži novo krčenje mišic.

Encim, ki spada v skupino holinesteraz z visoko specifičnostjo za acetilholin, je acetilholinesteraza.

Holinesteraze - razvrstitev

V osnovi obstajata dve vrsti holinesteraz:

acetilholinesteraza, okrajšano ACHE
butirilholinesteraza, okrajšana kot BCHE

Ti dve vrsti holinesteraz se razlikujeta po svojih željah do reagentov, ki jih izvajata. Acetilholinesteraze hidrolizirajo acetilholin hitreje kot drugi estri holina. Butirilholinesteraze pa kažejo večjo selektivnost glede butirilholina.

Acetilholinesteraza je lokalizirana predvsem v krvi na površini rdečih krvnih celic in v živčnih sinapsah, vključno z živčno-mišičnimi.

Butirilholinesteraze nastajajo v jetrih in jih v glavnem najdemo v plazmi v telesu. Razpolovni čas te oblike encima je 10 do 14 dni. Zaradi sinteze butirilholinesteraze v jetrih se lahko koncentracija tega encima zmanjša pri bolnikih z napredovalimi boleznimi jeter.

Zaviralci holinesteraze

Zaviralci holinesteraze so snovi, ki lahko blokirajo to skupino encimov. Kemikalije te narave so nevrotoksini. To je zato, ker motijo prenos živcev v holinergičnem sistemu. Simptomi zastrupitve z zaviralci holinesteraze so:

prekomerno slinjenje
solzne oči
mišični krči
duševne motnje
smrt

Zaviralci acetilholinesteraze so bojni plini, kot so sarin, soman in tabun. Takšen učinek imajo tudi priljubljeni insekticidi, ki so razvrščeni kot organofosforni ali karbamatni insekticidi. Neposreden stik s temi snovmi je lahko življenjsko nevaren.

Acetilholinesteraza je odgovorna za sprostitev mišic in organov po krčenju, ki ga povzroči acetilholin, ki se sprosti v sinapso. Kot rezultat delovanja zaviralcev acetilholinesteraze se acetilholin ne razgradi in se kopiči v živčni sinapsi. To vodi do stalnega, neprestanega krčenja mišic.

Nekatera zdravila lahko delno in reverzibilno zavirajo holinesteraze. Primer so benzodiazepini, kot je tamazepam. Zdravila za zdravljenje demence, kot sta donepezil in galantamin, imajo tudi naravo zaviralcev acetilholinesteraze.

Zaviralci acetilholinesteraze se uporabljajo za odpravo paralize, ki jo povzroči medicinska anestezija. Uporabljajo se tudi za zdravljenje miastenije gravis, glavkoma in Alzheimerjeve bolezni.

Holinesteraza - uporaba v diagnostiki

Raven holinesteraz v telesu se uporablja pri različnih vrstah diagnostičnih testov.

Raven amnijske tekočine acetoholinesteraze med nosečnostjo: njena prisotnost lahko kaže na malformacije ploda. Označuje poškodbo živčne cevi. Rezultat je indikacija za nadaljnje raziskave.

Testiranje ravni holinesteraze kot označevalca učinkovitosti jeter: pri hudi okvari jeter opazimo znižanje ravni holinesteraze. Test se uporablja predvsem za diagnosticiranje zastrupitev s pesticidi in boleznimi.

Zmanjšanje ravni holinesteraz v krvi se pojavi v primeru:

ciroza jeter
hepatitis
neoplastična bolezen z metastazami v jetrih
pri uporabi hormonske kontracepcije
pri podhranjenosti
pri kroničnem srčnem popuščanju
pri akutnem miokardnem infarktu

Literatura:

Colović MB, Krstić DZ, Lazarević-Pašti TD, Bondžić AM, Vasić VM (maj 2013). "Zaviralci acetilholinesteraze: farmakologija in toksikologija". Trenutna nevrofarmakologija. Bentham Science Publishers Ltd. 11 (3): 315-35
Wang R, Tang XC (2005). "Nevroprotektivni učinki huperzina A. Naravni zaviralec holinesteraze za zdravljenje Alzheimerjeve bolezni". Nevro-signali. 14 (1–2): 71–82.
Whittaker M (1980). "Različice plazemske holinesteraze in anesteziolog". Anestezija. 35 (2): 174–197
ID testa: ACHE. Acetilholinesteraza, plodovnica (AChE-AF), plodovnica, www.mayomedicallaboratories.com
Acetilholin (DB03128) - informacije o aktivni snovi (.). DrugBank.
Zdravilo holinesteraza. med. Katarzyna Jamruszkiewicz, mp.pl

O avtorju

Sara Janowska, doktorska študentka interdisciplinarnega doktorskega študija s področja farmacevtskih in biomedicinskih znanosti na Medicinski univerzi v Lublinu in Inštitutu za biotehnologijo v Białystoku, diplomirana farmacevtka na Medicinski univerzi v Lublinu s specializacijo iz rastlinske medicine. Magistrirala je v zagovoru na področju farmacevtske botanike o antioksidativnih lastnostih izvlečkov iz dvajsetih vrst mahov. Trenutno se v svojem znanstvenem delu ukvarja s sintezo novih snovi proti raku in proučevanjem njihovih lastnosti na celičnih linijah raka. Dve leti je delala kot magistra farmacije v odprti lekarni.

Preberite več člankov tega avtorja

Oznake: Cut-In-Otrok Regeneracija Drugačen