Kolinészteráz

A kolinészterázok (a kolin  szóból – görögül χολή „ epe ” és észterázok ) a karbonsav- hidrolázok osztályába tartozó enzimek csoportja , amelyek szubsztrátjai ecetsavval, propionsavval vagy vajsavval alkotott kolin- észterek . Az egyik fontos minőségi reakció az enzimre az eserin alkaloid gátlása 10-5-10-8 M koncentrációban  .

A kolinészterázok nómenklatúrája

• A hidrolázok első alcsoportjának neve acetilkolin-acetilhidroláz ( 3.1.1.7 enzimkód ) [3]

Gyakran használnak triviális elnevezéseket – acetilkolinészteráz , acetilkolin-hidroláz vagy kolinészteráz I. Az enzimek ezen altípusa hidrolizálja az acetilkolint .

• A hidrolázok második alcsoportjának neve acetilkolin-acilhidroláz ( enzimkód 3.1.1.8 ), triviális neve pedig kolinészteráz , szinonimákkal: pszeudokolinészteráz, butirilkolinészteráz , kolinészteráz II, propionilkolinészteráz. Hidrolizálja a butirilkolint, propionilkolint stb.

Biológiai szerep

• Az acetilkolinészteráz (EC 3.1.1.7) kulcsszerepet játszik a neurohumorális és szinaptikus transzmisszió folyamataiban: a kolinerg szinapszisokban katalizálja az acetilkolin hidrolízisét , és ennek eredményeként leállítja ennek a mediátornak a gerjesztésért felelős kolinerg receptorra gyakorolt ​​hatását. az idegrostból . Az AChE gátlása esetén a receptorok felszabadulása az acetilkolinból nagyon lassan megy végbe (csak diffúzió útján), és az idegimpulzusok átvitele blokkolva van a következő szinten: neurotranszmitter <-> posztszinaptikus membrán . Ez számos szervezeti folyamat felbomlását okozza, és bizonyos esetekben, például súlyos mérgezés esetén, különösen a szerves foszforvegyületek (lásd: szerves foszformérgezés ) halálhoz vezethetnek.

• A szérum kolinészteráz (EC 3.1.1.8.) védelmi funkciókat lát el a szervezetben. Különösen megvédi az acetilkolinészterázt az inaktivációtól, mivel nagy sebességgel hidrolizálja ennek az enzimnek az inhibitorát, a butirilkolint [4] . Megállapítást nyert, hogy a lószérum -kolinészteráz vagy a rekombináns humán kolinészteráz bevitele az állatok vérébe 100%-ban megvédi őket a szarin- , szomán- és Vx-gázok halálos dózisaitól . A kolinészteráz a fő enzim, amely a kokaint és származékait nem toxikus bomlástermékekké metabolizálja, így ennek a pszichoaktív anyagnak a túladagolása esetén a kolinészteráz alapú gyógyszerek alkalmazhatók . [5]

A kolinészteráz kölcsönhatása inhibitorokkal és reaktivátorokkal

Az inhibitor  olyan anyag, amely csökkenti az enzimek ( katalitikus mérgek ) aktivitását. A kolinészteráz inhibitorok néhány természetes és szintetikus vegyület: szerves foszforvegyületek (OP-k), N-alkil-karbaminsav-észterek (karbamátok), kvaterner ammóniumbázisok, tercier vagy kvaterner nitrogénatomot tartalmazó heterociklusos vegyületek. Ezen anyagok néhány jellemzőjét a táblázat tartalmazza. 1. Az FOS-t és a karbamátokat néha "félszubsztrátumnak" vagy "szegény szubsztrátumnak" nevezik [4] .

• A FOS-ok az enzim aktív centrumában hidrolizálódnak , a foszforil-maradék kölcsönhatásba lép az aktív centrum szerinjének OH-csoportjával, és így "foszforil-enzim" jön létre. A katalízis következő szakasza - a "foszforil enzim" hidrolízise vízzel és egy szabad enzim képződése - nagyon lassan megy végbe, így az enzim aktivitása nem áll helyre. A folyamat visszafordíthatatlan. A "foszforil enzim" aktivitása visszaállítható reaktivátorok (például dipiroxim ) segítségével, amely kiszorítja a foszforil-maradékot a kolinészteráz kötésből, és az enzimmolekula felszabadul, hogy kölcsönhatásba lépjen a szubsztráttal. A szerves foszforvegyületek erős mérgező hatással vannak a szervezetre . A mérgezés oka a nem hidrolizált acetilkolin felhalmozódása, amely először az idegimpulzusok vezetésének felgyorsulásához (gerjesztéshez), majd az idegimpulzusok átvitelének blokkolásához ( bénuláshoz ) vezet. Az FOS -t vegyi harci szerként (CWA), rovarölő szerként és gyógyszerként használják [6] .

• A karbamátok , a FOS-hoz hasonlóan, az enzim aktív helyén hidrolizálódnak, a hasított karbaminsav-maradék kölcsönhatásba lép a szerin OH-csoportjával, és „karbamoil enzimet” hoz létre. A katalízis következő szakasza - vízzel történő hidrolízise és szabad enzim képződése - gyorsabb, mint a "foszforil enzim" hidrolízise, ​​de lassabb, mint a természetes "acil enzimek". A kolinészteráz aktivitást a karbamátok több órán keresztül blokkolják, majd helyreállítják. Ez a gátlás visszafordítható típusa. A karbamátokat széles körben használják gyógyszerként neurodegeneratív betegségek, bénulások és más betegségek kezelésére [7] . A fizosztigmin , egy reverzibilis kolinészteráz-inhibitor nagyarányú alkalmazását a  lehetséges BOV-mérgezés megelőzésére is leírják. 1991-ben, az Ádeni-öböl háborúja során fizosztigmint adtak be 400 000 amerikai katonának, hogy gyorsan blokkolják (és ezáltal megvédjék az inaktivációtól) az acetilkolinészterázt és a kolinészterázt, mivel az iraki hadsereg ideggázokkal történő támadása várható [8] .

1. táblázat Kolinészteráz inhibitorok és hatásuk

A kolinészteráz aktivitás szerepe az aneszteziológiában

A kolinészteráz variánsok tanulmányozásának szükségessége az 1960-as évek közepén merült fel . Abban az időben az izomrelaxáns szukcinilkolint kezdték használni a sebészetben a betegek rövid távú légzésleállására 3-10 percig. A számítást normál szérum-kolinészteráz aktivitású személyen végezték, de komplikációk léptek fel - ha a betegben a kolinészteráz aktivitása csökkent vagy hiányzik, akkor a neuromuszkuláris csomópontot befolyásoló izomrelaxáns mennyisége jelentősen megnő, és az apnoe időtartama több órás lehet (9 órás apnoe esetet jegyeznek fel), ami a beteg életét veszélyeztetheti [8] . A sebészeti beavatkozások során a betegek 4-7%-a érzékeny a szukcinilkolinra . Dániában 1972- ben hozták létre a Kolinészteráz Kutatóközpontot , ahol 2000 -ig 62 családból származó 2300 beteget vizsgáltak meg.

A kolinészteráz aktivitás változásai különböző betegségekben

A kolinészteráz aktivitás csökken:

• torlódás a májban ( hemodinamikai zavarok , nephritis , nephrosis szindróma miatt );
• mechanikai (obstruktív) sárgaság ;
• kolelitiasis ;
• kolecisztitisz ;
• cholangitis ;
• májcirrózis ;
• gyulladásos folyamatok a májban (agresszív, akut hepatitis  - jelentősen);
• szívinfarktus ;
• rosszindulatú daganatok ;
• reuma ;
• a bőr és az izmok gyulladásos elváltozásai ( dermatomyositis );
• izomdisztrófia ; _
• krónikus vesebetegség ;
• késői terhesség ;
• a plazma albuminszintjének csökkenésével járó állapotok (a kolinészteráz a májsejtekben szintetizálódik az albuminfrakcióval együtt);
• mérgezés bizonyos , a mezőgazdaságban használt rovarirtókkal és növényvédő szerekkel ( organofoszforvegyületek és karbamátok ); gomba , arzén , izomlazítók ;
• ovulációgátlók alkalmazása ; _
• glükokortikoidok alkalmazása gyulladáscsökkentő terápiában vagy immunszuppresszív szerekként .

A szérum kolinészteráz aktivitásának csökkenése sok esetben a máj szintetizáló funkciójának csökkenése miatt következik be.

A kolinészteráz aktivitás fokozódik:

• típusú hiperlipoproteinémia

• bronchiális asztma
• súlyos vesebetegség
• elhízottság
• alkoholizmus
• peptikus fekély és a vékonybél gyulladásos betegségei
• méh myoma .

Képek

• lat.  Acetilkolin

• lat.  Kolin

Jegyzetek

1. ↑ InterPro megjelenés 2019-nov-12 - 2019-11-12 - 2019.
2. ↑ Swiss Prot – 1986.
3. ↑ D. G. Knorre. "Biológiai kémia: Proc. vegyi anyaghoz, biol. és méz. szakember. egyetemek" . - 3. - M . : "Felsőiskola" , 2000 . - P. 457. - ISBN 5-06-003720-7 .
4. ↑ 1 2 A. P. Brestkin, A. P. Kuznyecova. "Kolineszterázok szárazföldi állatokban és vízi állatokban" . - Vlagyivosztok : "Felsőiskola" , 1997 . - S. 15.
5. ↑ Starostina V.K.; Degteva S.A. Kolinészteráz: Elemzési módszerek és diagnosztikai szignifikancia (PDF). asld.baikal.ru 8. ZAO Vector-Best (2008). (határozatlan)
6. ↑ Rövid kémiai enciklopédia. - 1. - M.: Szovjet Enciklopédia, 1961. - T. 1. - S. 282.
7. ↑ Mashkovsky M.D. Gyógyszerek. - M.: Újhullám, 2002. - S. 201.
8. ↑ 1 2 Starostina V.K., Degteva S.D. Kolinészteráz: elemzési módszerek és diagnosztikai érték. - Novoszibirszk: Vector-Best, 2008. - 14. o.

Linkek

• A kolinészterázról a medportal.org oldalon

Szótárak és enciklopédiák	Nagy orosz Britannica (online) Brockhaus
Bibliográfiai katalógusokban	BNF : 120005286 J9U : 987007285756805171 LCCN : sh85024659 NKC : ph910019