Холинэстераза — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 марта 2018; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 марта 2018; проверки требуют 2 правки. Трёхмерная модель молекулы ацетилхолинэстеразы

Холинэстеразы — группа ферментов из класса гидролаз карбоновых кислот, субстратами которых являются сложные эфиры холина с уксусной, пропионовой или масляной кислотами. Одной из важных качественных реакций на фермент является — ингибирование алкалоидом эзерином в концентрации 10

−5 — 10⁻⁸М.

• Название первой подгруппы гидролаз — ацетилхолин-ацетилгидролаза (шифр фермента 3.1.1.7)^[1]

Чаще используют тривиальные названия — ацетилхолинэстераза, ацетилхолингидролаза или холинэстераза I. Этот подтип ферментов гидролизует ацетилхолин.

• Название второй подгруппы гидролаз — ацетилхолин-ацилгидролаза (шифр фермента 3.1.1.8), а тривиальное название холинэстераза, с синонимами псевдохолинэстераза, бутирилхолинэстераза, холинэстераза II, пропионилхолинэстераза. Гидролизует бутирилхолин, пропионилхолин и др.

• Ацетилхолинэстераза (КФ 3.1.1.7) играет ключевую роль в процессах нейрогуморальной и синаптической передачи: в холинэргических синапсах катализирует гидролиз ацетилхолина, и, как следствие, прекращает влияние данного медиатора на холинорецептор, отвечающий за возбуждение нервного волокна. При ингибировании АХЭ освобождение рецепторов от ацетилхолина происходит очень медленно (только посредством диффузии), и передача нервных импульсов заблокирована на уровне (нейротрансмиттер <-> постсинаптическая мембрана). Это вызывает дезорганизацию процессов организма, а при тяжёлых отравлениях (в частности фосфорорганическими боевыми отравляющими веществами) может привести к летальному исходу.
• Сывороточная холинэстераза(КФ 3.1.1.8.) выполняет в организме защитные функции. В частности, она предохраняет от инактивации ацетилхолинэстеразу, поскольку с большой скоростью гидролизует ингибитор данного фермента — бутирилхолин^[2]. Установлено, что введение в кровь животным сывороточной холинэстеразы лошади или рекомбинантной холинэстеразы человека на 100 % защищает их от смертельных доз зарина, зомана и Vx-газов, а также карбаматов. Холинэстераза является главным ферментом, который метаболизирует кокаин и его производные с образованием нетоксичных продуктов распада, поэтому её используют при передозировке этого психоактивного вещества.

Взаимодействие холинэстеразы с ингибиторами и реактиваторами[править | править код]

Ингибитор — это вещество, которое снижает активность ферментов (каталитические яды). Ингибиторами холинэстеразы являются некоторые природные и синтетические соединения: фосфорорганические соединения (ФОС), эфиры N-алкилкарбаминовых кислот (карбаматы), четвертичные аммониевые основания, гетероциклические соединения, содержащие третичный или четвертичный атом азота. Некоторые характеристики данных веществ представлены в табл. 1. ФОС и карбаматы иногда называют «полусубстратами» или «плохими субстратами» ^[2].

• ФОС гидролизуются в активном центре фермента, остаток фосфорила взаимодействует с ОН-группой серина активного центра с образованием «фосфорил-фермента». Следующая стадия катализа — гидролиз «фосфорил-фермента» водой и образование свободного фермента — идет очень медленно, так что активность фермента не восстанавливается. Процесс является необратимым. Активность «фосфорил-фермента» можно восстановить при помощи
  реактиваторов (например дипироксима) который вытесняет остаток фосфорила из связи холинэстеразы, и молекула фермента освобождается для взаимодействия с субстратом. Фосфорорганические соединения оказывают мощное отравляющее действие на организм. Причиной отравления является накопление негидролизованного ацетилхолина, которое приводит сначала к ускорению проведения нервных импульсов(возбуждение) и далее к блокированию передачи нервных импульсов(паралич). ФОС используют в качестве боевых отравляющих веществ(БОВ), инсектицидов и лекарственных средств^[3].

• Карбаматы так же, как и ФОС, гидролизуются в активном центре фермента, отщепленный остаток карбаминовой кислоты взаимодействует с ОН-группой серина с образованием «карбамоил-фермента». Следующая стадия катализа — его гидролиз водой и образование свободного фермента — идет быстрее, чем гидролиз «фосфорил-фермента», но медленнее, чем природных «ацил-ферментов». Активность холинэстеразы блокируется карбаматами на несколько часов и затем восстанавливается. Это обратимый тип ингибирования. Карбаматы широко используются в качестве лекарственных средств для лечения нейродегенеративных заболеваний, при параличах и других болезнях ^[4]. Описано также масштабное применение физостигмина — обратимого ингибитора холинэстеразы — в качестве профилактического средства от возможного отравления БОВ. В 1991 г. в период войны в Аденском заливе физостигмин был введен 400 тыс. американских солдат с целью скоротечного блокирования (и, следовательно, защиты от инактивации) ацетилхолинэстеразы и холинэстеразы, так как ожидалась атака армии Ирака с использованием нервных газов^[5].

Таблица 1. Ингибиторы холинэстеразы и их действие

Класс соединений	Тип связи с холинэстеразой	Ингибирование	Препараты
Фосфорорганические соединения	Ковалентная в активном центре	Необратимое	хлорофос, тиофос, армин, зарин, табун
Карбаматы	Ковалентная связь в активном центре	Обратимое	физостигмин, карбарил (севин), неостигмин(прозерин), аминокарб
Четвертичные аммониевые и гетероциклические соединения	Комплекс с анионным центром фермента	Конкурентное	алкалоиды, галантамин, такрин, донепезил, эдрофония хлорид

Роль активности холинэстеразы в анестезиологии[править | править код]

Необходимость изучения вариантов холинэстеразы возник в середине 1960-х годов. В это время в хирургии стали использовать миорелаксант сукцинилхолин для кратковременной остановки дыхания у пациентов на 3—10 мин. Расчёт проводился на человека с нормальной активностью сывороточной холинэстеразы, но возникли осложнения — если активность холинэстеразы у пациента снижена или отсутствует, то количество миорелаксанта, воздействующее на нервно-мышечное соединение, значительно возрастает и длительность апноэ может составить несколько часов (отмечен случай 9 часового апноэ

), что может угрожать жизни больного^[5]. При проведении хирургических операций чувствительными к сукцинилхолину оказываются от 4 до 7 % больных. В Дании в 1972 году был создан Исследовательский центр холинэстеразы, в котором к 2000 году обследовались 2300 пациентов из 62 семей.

Изменение активности холинэстеразы при различных заболеваниях[править | править код]

Активность холинэстеразы снижается при:

Во многих случаях снижение активности холинэстеразы в сыворотке обусловлена снижением синтезирующей функции печени.

Активность холинэстеразы увеличивается при:

1. ↑ Д. Г. Кнорре. «Биологическая химия: Учеб. для хим., биол. и мед. спец. вузов». — 3-е. — М.: «Высшая школа», 2000. — С. 457. — ISBN 5-06-003720-7.
2. ↑ ^{1 2} А. П. Бресткин, А. П. Кузнецова. «Холинэстеразы наземных животных и гидробионтов». — Владивосток: «Высшая школа», 1997. — С. 15.
3. ↑ Краткая химическая энциклопедия. — 1. — М.:Советская энциклопедия, 1961. — Т. 1. — С. 282.
4. ↑ Машковский М.Д. Лекарственные средства. — М.:Новая волна, 2002. — С. 201.
5. ↑ ^{1 2} Старостина В.К.,Дёгтева С.Д. Холинэстераза: методы анализа и диагностическое значение. — Новосибирск:Вектор-Бест, 2008. — С. 14.

что это значит? Норма и причины отклонений

Почему сокращаются наши мышцы? Как приказ на движение передается от нервов на мышечную ткань? С помощью медиатора ацетилхолина, который выделяется в синаптическую щель между нервом и мышечным волокном. А как вновь «очистить» синапс? Благодаря работе фермента холинэстеразы. Существует несколько разновидностей. Ацетилхолинэстераза способна играть важную роль в передаче нервных импульсов (она и очищает синаптическую щель).

Медиатор ацетилхолин передаёт электрический ток, грубо говоря, с конечного отдела нервной клетки на мышечное волокно, и отдает приказ на сокращение. Но после этого ацетилхолин нужно убрать, чтобы он не мешал следующим сигналам. Ведь если он остается в синаптической щели, то мышца продолжит сокращаться, и возникнет спазм. Ацетилхолинэстераза и является ферментом, который быстро убирает ставший ненужным этот медиатор переноса информации.

Есть ещё разновидность псевдохолинэстераза, ее цели и задачи немного другие. Это «хозяйственный фермент», который перерабатывает различные химические вещества. По какой причине может быть повышена холинэстераза крови? Этот анализ проводится не часто, но если его назначают, то для чего он нужен?

Холинэстераза

Любая разновидность холинэстеразы расщепляет сложные эфиры холина, и не только ацетилхолин. Да, в мышечном синапсе она прекрасно справляется со своими обязанностями, но откуда она берётся? Этот фермент синтезируется в печени, а затем с током крови разносится, в том числе, и в мышечную ткань. По-научному её функция заключается в «регуляции сократимости и возбудимости мышц», в том числе гладких мышц и миокарда.

Концентрация холинэстеразы в крови, на первый взгляд говорит об успешной (или плохой) функции мышечного сокращения, но на самом деле это не совсем так. Ее концентрация отражает синтетическую активность печени, ведь это фермент, а фермент принадлежит к классу белков. А мы знаем, что практически все белки, начиная от альбуминов и кончая антителами, синтезируется в печени.

Да, можно косвенно определить активность печени по уровню общего белка и альбуминов, а также по уровню протромбинового индекса, но иногда этого недостаточно, и требуется анализ крови на холинэстеразу. Как правило, при ее падении в плазме параллельно будет и снижение других белковых фракций, в том числе и альбумина. А если холинэстераза восстанавливается до нормальных значений, то это может говорить об улучшении в работе печени.

Показания к анализу

Для чего нужно исследовать холинэстеразу? Прежде всего, она косвенно свидетельствует о функции печени, об этом только что было сказано.

Второе очень важное показание к исследованию — это оценка хирургического риска, связанная с большими операциями. Известно, что при ингаляционном, или масочном наркозе, когда необходимо аппаратное дыхание (ИВЛ), пациенту нужно «выключить» собственное дыхание, и только потом подключить его к аппарату искусственной вентиляции лёгких. Чрезвычайно трудно, или даже невозможно заставить человека дышать с помощью навязанного извне аппаратного ритма, если искусственным образом не парализовать дыхательную мускулатуру. Это выполняется с помощью специальных препаратов, которые называются миорелаксантами. Их вводят анестезиологи, и затем пациент спокойно переводится на аппаратное дыхание.

Но поскольку миорелаксанты парализуют мускулатуру, а между мускулатурой и нервами существует тонкий взаимоотношения, то необходимо оценить, насколько ацетилхолинэстераза, находящаяся в синапсах, будет активной, и насколько человек быстро сможет перейти на спонтанное дыхание. Когда миорелаксанты перестают действовать, у человека возникает попытка к самостоятельному вдоху, и он начинает «бороться» с аппаратом ИВЛ. В это время важно анестезиологу убедиться, что пациент может дышать, и своевременно «разинтубировать» пациента. Десинхронизация ритма аппаратного и спонтанного дыхания и есть один из признаков реанимационной болезни. Чтобы этого не было, нужно своевременно отключить аппарат, но только тогда, когда пациент может спокойно самостоятельно дышать. Во многом это зависит от активности холинэстеразы.

В том случае, если у пациента существует наследственное отклонение в структуре или количестве фермента, или холинэстераза является низкоактивной, то после наркоза действие миорелаксантов будет чрезвычайно длительным. Если это не принять во внимание и «снять пациента с трубы» в обычные сроки, то возможен смертельный исход, поскольку парализованные релаксантом дыхательные мышцы ещё не начали работать, хотя по всем временным сроком они давно уже должны быть готовы к самостоятельному дыханию.

Наконец, третьим показанием к анализу является угнетение этого фермента при действии фосфорорганических соединений (ФОС), а также отравляющих веществ. Чаще всего это пестициды и гербициды – ядохимикаты.

В случае резкого блокирования молекулой ФОС ацетилхолинэстеразы, возникает специфическая клиническая картина. У пациента развивается мышечная слабость и мышечные подергивания, появляется хрип, затрудненное дыхание, урежается частота сердечных сокращений и падает давление. Зрачки у пациента сужаются, и превращаются в «точки». В некоторых случаях появляются судороги, развитие сопора и коматозного состояния.

Если острые клинические признаки отравления выражены довольно ярко, и говорят о развитии мускариново — никотиноподобного синдрома, то в случае хронической интоксикации, например на производстве, заметить такие признаки довольно трудно, и поэтому необходимо исследование функции этого фермента. Также возможно проведение пробы с атропином.

Референсные значения (нормы)

У мужчин и у женщин существует различная норма холинэстеразы. Нужно запомнить, что все вещества, которые имеют отношения к мышечной массе, будут иметь разную концентрацию, ведь у мужчин мышечная масса больше. Характерным примером может являться разная концентрация креатинина в плазме крови. В данном случае имеем такие значения:

• Женщины: от 4260 до 11250 Ед/л;
• У мужчин концентрация выше: от 5320 до 12920 Ед/л.

В каком случае холинэстераза повышена в плазме крови?

Причины отклонений

Холинэстераза повышается в первую очередь при:

1. Ожирении самого разного генеза, и в том числе вследствие ожирения при сахарном диабете;
2. Высок уровень холинэстеразы и при алкоголизме;
3. Повышается этот фермент при тяжелых заболеваниях почек, в том числе при различных формах нефротического синдрома, гломерулонефритах и пиелонефритах;
4. Физиологическое повышение холинэстеразы может быть на начальном этапе беременности, а затем она опускается до нормы;
5. Наряду с ожирением, высокий уровень этого фермента характерен для нарушений липопротеинового обмена, а именно для гиперлипопротеинемии 4 типа.

Эта разновидность умеренной семейной гиперлипидемии, вследствие повышения концентрации липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП). Частота её возникновения в обычной популяции не превышает 0,25%. Она возникает вследствие усиленного образования липопротеинов очень низкой плотности и вследствие медленного их распада.

Также повышается холинэстераза при болезнях тонкого кишечника, например, при экссудативной энтеропатии, и при язвенной болезни желудка. Будет она повышена и при таких болезнях, как бронхиальная астма и миома матки.

А если она снижена?

А в каком случае снижается холинэстераза? Прежде всего, это тяжелая печеночная патология: хронические гепатиты, цирроз, в том числе алкогольный и билиарный цирроз, гепатоцеллюлярная аденокарцинома и метастатический рак печени.

При тяжелой сердечной недостаточности снижение уровня ацетилхолинэстеразы является неблагоприятным признаком, и говорит о развитии застойной печени и скоплении свободной жидкости в брюшной полости.

Холинэстераза снижена при отравлении фосфорорганическими соединениями, например хлорофосом или дихлофосом, при истощении вследствие злокачественных новообразований, то есть при раковой кахексии. Падает концентрация холинэстеразы и при инфаркте миокарда, при уменьшении концентрации белков в плазме крови.

В некоторых случаях речь может идти о физиологическом снижении, например на поздних сроках беременности, и это тоже нормально. У здорового человека после ингаляционного наркоза с применением мышечных релаксантов будет тоже снижаться уровень ацетилхолинэстеразы, а если у него наследственный дефицит, то она будет чрезвычайно снижена. Это будет вызывать опасность для жизни, о чем было сказано выше.

Также снижается концентрация этого фермента вследствие приема некоторых лекарств. Это глюкокортикостероидные гормоны, анаболики, оральные контрацептивы. Естественно, поскольку этот фермент является белком и находится в плазме крови, то после сеансов плазмафереза концентрация холинэстеразы, как и некоторых других белков, той же массы, будет снижаться.

Холинэстераза — Википедия. Что такое Холинэстераза

Материал из Википедии — свободной энциклопедии Трёхмерная модель молекулы ацетилхолинэстеразы

Холинэстеразы — группа ферментов из класса гидролаз карбоновых кислот, субстратами которых являются сложные эфиры холина с уксусной, пропионовой или масляной кислотами. Одной из важных качественных реакций на фермент является — ингибирование алкалоидом эзерином в концентрации 10⁻⁵ — 10⁻⁸М.

Номенклатура холинэстераз

• Название первой подгруппы гидролаз — ацетилхолин-ацетилгидролаза (шифр фермента 3.1.1.7)^[1]

Чаще используют тривиальные названия — ацетилхолинэстераза, ацетилхолингидролаза или холинэстераза I. Этот подтип ферментов гидролизует ацетилхолин.

• Название второй подгруппы гидролаз — ацетилхолин-ацилгидролаза (шифр фермента 3.1.1.8), а тривиальное название холинэстераза, с синонимами псевдохолинэстераза, бутирилхолинэстераза, холинэстераза II, пропионилхолинэстераза. Гидролизует бутирилхолин, пропионилхолин и др.

Биологическая роль

• Ацетилхолинэстераза (КФ 3.1.1.7) играет ключевую роль в процессах нейрогуморальной и синаптической передачи: в холинэргических синапсах катализирует гидролиз ацетилхолина, и, как следствие, прекращает влияние данного медиатора на холинорецептор, отвечающий за возбуждение нервного волокна. При ингибировании АХЭ освобождение рецепторов от ацетилхолина происходит очень медленно (только посредством диффузии), и передача нервных импульсов заблокирована на уровне (нейротрансмиттер <-> постсинаптическая мембрана). Это вызывает дезорганизацию процессов организма, а при тяжёлых отравлениях (в частности фосфорорганическими боевыми отравляющими веществами) может привести к летальному исходу.
• Сывороточная холинэстераза(КФ 3.1.1.8.) выполняет в организме защитные функции. В частности, она предохраняет от инактивации ацетилхолинэстеразу, поскольку с большой скоростью гидролизует ингибитор данного фермента — бутирилхолин^[2]. Установлено, что введение в кровь животным сывороточной холинэстеразы лошади или рекомбинантной холинэстеразы человека на 100 % защищает их от смертельных доз зарина, зомана и Vx-газов, а также карбаматов. Холинэстераза является главным ферментом, который метаболизирует кокаин и его производные с образованием нетоксичных продуктов распада, поэтому её используют при передозировке этого психоактивного вещества.

Взаимодействие холинэстеразы с ингибиторами и реактиваторами

Ингибитор — это вещество, которое снижает активность ферментов (каталитические яды). Ингибиторами холинэстеразы являются некоторые природные и синтетические соединения: фосфорорганические соединения (ФОС), эфиры N-алкилкарбаминовых кислот (карбаматы), четвертичные аммониевые основания, гетероциклические соединения, содержащие третичный или четвертичный атом азота. Некоторые характеристики данных веществ представлены в табл. 1. ФОС и карбаматы иногда называют «полусубстратами» или «плохими субстратами» ^[2].

• ФОС гидролизуются в активном центре фермента, остаток фосфорила взаимодействует с ОН-группой серина активного центра с образованием «фосфорил-фермента». Следующая стадия катализа — гидролиз «фосфорил-фермента» водой и образование свободного фермента — идет очень медленно, так что активность фермента не восстанавливается. Процесс является необратимым. Активность «фосфорил-фермента» можно восстановить при помощи реактиваторов (например дипироксима) который вытесняет остаток фосфорила из связи холинэстеразы, и молекула фермента освобождается для взаимодействия с субстратом. Фосфорорганические соединения оказывают мощное отравляющее действие на организм. Причиной отравления является накопление негидролизованного ацетилхолина, которое приводит сначала к ускорению проведения нервных импульсов(возбуждение) и далее к блокированию передачи нервных импульсов(паралич). ФОС используют в качестве боевых отравляющих веществ(БОВ), инсектицидов и лекарственных средств^[3].

• Карбаматы так же, как и ФОС, гидролизуются в активном центре фермента, отщепленный остаток карбаминовой кислоты взаимодействует с ОН-группой серина с образованием «карбамоил-фермента». Следующая стадия катализа — его гидролиз водой и образование свободного фермента — идет быстрее, чем гидролиз «фосфорил-фермента», но медленнее, чем природных «ацил-ферментов». Активность холинэстеразы блокируется карбаматами на несколько часов и затем восстанавливается. Это обратимый тип ингибирования. Карбаматы широко используются в качестве лекарственных средств для лечения нейродегенеративных заболеваний, при параличах и других болезнях^[4]. Описано также масштабное применение физостигмина — обратимого ингибитора холинэстеразы — в качестве профилактического средства от возможного отравления БОВ. В 1991 г. в период войны в Аденском заливе физостигмин был введен 400 тыс. американских солдат с целью скоротечного блокирования (и, следовательно, защиты от инактивации) ацетилхолинэстеразы и холинэстеразы, так как ожидалась атака армии Ирака с использованием нервных газов^[5].

Таблица 1. Ингибиторы холинэстеразы и их действие

Класс соединений	Тип связи с холинэстеразой	Ингибирование	Препараты
Фосфорорганические соединения	Ковалентная в активном центре	Необратимое	хлорофос, тиофос, армин, зарин, табун
Карбаматы	Ковалентная связь в активном центре	Обратимое	физостигмин, карбарил (севин), неостигмин(прозерин), аминокарб
Четвертичные аммониевые и гетероциклические соединения	Комплекс с анионным центром фермента	Конкурентное	алкалоиды, галантамин, такрин, донепезил, эдрофония хлорид

Роль активности холинэстеразы в анестезиологии

Необходимость изучения вариантов холинэстеразы возник в середине 1960-х годов. В это время в хирургии стали использовать миорелаксант сукцинилхолин для кратковременной остановки дыхания у пациентов на 3—10 мин. Расчёт проводился на человека с нормальной активностью сывороточной холинэстеразы, но возникли осложнения — если активность холинэстеразы у пациента снижена или отсутствует, то количество миорелаксанта, воздействующее на нервно-мышечное соединение, значительно возрастает и длительность апноэ может составить несколько часов (отмечен случай 9 часового апноэ), что может угрожать жизни больного^[5]. При проведении хирургических операций чувствительными к сукцинилхолину оказываются от 4 до 7 % больных. В Дании в 1972 году был создан Исследовательский центр холинэстеразы, в котором к 2000 году обследовались 2300 пациентов из 62 семей.

Изменение активности холинэстеразы при различных заболеваниях

Активность холинэстеразы снижается при:

Во многих случаях снижение активности холинэстеразы в сыворотке обусловлена снижением синтезирующей функции печени.

Активность холинэстеразы увеличивается при:

Изображения

Примечания

1. ↑ Д. Г. Кнорре. «Биологическая химия: Учеб. для хим., биол. и мед. спец. вузов». — 3-е. — М.: «Высшая школа», 2000. — С. 457. — ISBN 5-06-003720-7.
2. ↑ ^{1 2} А. П. Бресткин, А. П. Кузнецова. «Холинэстеразы наземных животных и гидробионтов». — Владивосток: «Высшая школа», 1997. — С. 15.
3. ↑ Краткая химическая энциклопедия. — 1. — М.:Советская энциклопедия, 1961. — Т. 1. — С. 282.
4. ↑ Машковский М.Д. Лекарственные средства. — М.:Новая волна, 2002. — С. 201.
5. ↑ ^{1 2} Старостина В.К.,Дёгтева С.Д. Холинэстераза: методы анализа и диагностическое значение. — Новосибирск:Вектор-Бест, 2008. — С. 14.

Бутирилхолинэстераза — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Бутирилхолинэстераза
PDB прорисовано на основе 1p0i.
Доступные структуры PDB Поиск ортологов: PDBe, RCSB Список идентификаторов PDB 1EHO, 1EHQ, 1KCJ, 1P0I, 1P0M, 1P0P, 1P0Q, 1XLU, 1XLV, 1XLW, 2J4C, 2PM8, 2WID, 2WIF, 2WIG, 2WIJ, 2WIK, 2WIL, 2WSL, 2XMB, 2XMC, 2XMD, 2XMG, 2XQF, 2XQG, 2XQI, 2XQJ, 2XQK, 2Y1K, 3DJY, 3DKK, 3O9M, 4AQD, 4AXB, 4B0O, 4B0P, 4BBZ, 4BDS
Идентификаторы
Символ	BCHE ; CHE1; CHE2; E1
Внешние ID	OMIM: 177400 MGI: 894278 HomoloGene: 20065 ChEMBL: 1914 GeneCards: BCHE Gene
номер EC	3.1.1.8
Профиль экспрессии РНК
Больше информации
Ортологи
Вид	Человек	Мышь
Entrez	590	12038
Ensembl	ENSG00000114200	ENSMUSG00000027792
UniProt	P06276	Q03311
RefSeq (мРНК)	NM_000055	NM_009738
RefSeq (белок)	NP_000046	NP_033868
Локус (UCSC)	Chr 3: 165.49 – 165.56 Mb	Chr 3: 73.64 – 73.71 Mb
Поиск в PubMed	[1]	[2]

Бутирилхолинэстераза также псевдохолинэстераза, холинэстераза сыворотки; (англ. сокр. BCHE, BuChE, шифр КФ 3.1.1.8) — фермент из группы эстераз (тип гидролаз), одна из двух холинэстераз человека, наряду с ацетилхолинэстеразой.

Отсутствие либо мутация гена BCHE вызывают состояние под названием недостаточность псевдохолинэстеразы, которое обычно остаётся незамеченным и проявляет себя лишь при использовании миорелаксантов сукцинилхолина и мивакуриума во время общей анестезии.

Что такое Холинэстераза и почему это важно

Что такое

В тканях человека обнаружены два различных фермента этого типа: ацетилхолинэстераза («истинная» холинэстераза), которая преимущественно находится в нервной ткани, скелетных мышцах и в низкой концентрации в эритроцитах; и сывороточная, или псевдохолинэстераза, которая широко распространена, присутствует в печени, поджелудочной железе, секретируется печенью в кровь. Сывороточная ХЭ является ферментом, катализирующим реакцию гидролиза ацетилхолина.

Определение активности холинэстеразы в сыворотке представляет наибольший клинический интерес для диагностики отравлений фосфорорганическими отравляющими веществами и инсектицидами, а также как показатель состояния белково-синтезирующей функции печени и для обнаружения атипичных вариантов фермента (дибукаин-резистентная форма).

Отравления фосфорорганическими веществами и инсектицидами сопровождаются выраженным снижением активности холинэстеразы.

Активность холинэстеразы наиболее резко снижается при тяжелых хронических заболеваниях печени, особенно при циррозе. Значительное снижение активности холинэстеразы наблюдается при распространенных бластоматозных поражениях печени. В начальных стадиях обтурационной желтухи снижение активности холинэстеразы встречается очень редко.

Почему важно делать

Ярким проявлением снижения белково-синтетической функции печени у больных вирусным гепатитом при развитии острой печеночной недостаточности является резкое снижение активности холинэстеразы; при этом степень снижения активности холинэстеразы обратно пропорциональна тяжести течения заболевания. Наиболее низкие показатели отмечаются у больных за несколько дней до развития печеночной комы. Однако длительный период полураспада сывороточной холинэстеразы (7-10 сут.) снижает ее ценность как диагностического теста при печеночной недостаточности.

При инфаркте миокарда резкое падение активности холинэстеразы отмечают к концу первых суток заболевания; оно обусловлено шоком, который приводит к тяжелому повреждению печени. В последнее время исследование этого фермента широко используется для контроля за применением релаксантов в хирургической практике. Курареподобные вещества (дитилин, сукцинилхолин), применяемые в хирургии для расслабления мышц, обычно быстро разрушаются, преимущественно холинэстераза сыворотки. Тяжелые последствия применения этих средств (длительное апноэ, холинергический шок) возможны как при приобретенном недостатке холинэстеразы (чаще при хронических заболеваниях печени), так и при врожденном ферментном дефекте.

При нефротическом синдроме активность холинэстеразы повышается. Это связано с усилением синтеза альбуминов печенью из-за быстрой потери мелкодисперсной фракции белков с мочой. Повышение холинэстеразы наблюдается также иногда при ожирении и экссудативной энтеропатии.

Активность холинэстеразы незначительно возрастает при артериальной гипертонии, сахарном диабете, столбняке, хорее, маниакально-депрессивном психозе, депрессивных неврозах, тревоге.

При каких заболеваниях делается

Показания к назначению анализа:

• Диагностика возможного отравления фосфорорганическими инсектицидами.

• Оценка функций печени при печеночной патологии (диагностика и мониторинг).

• Выявление атипичных форм фермента для оценки риска осложнений при хирургических вмешательствах с применением миорелаксантов.

Для проверки/улучшения работоспособности каких органов нужно делать

Как подготовиться к сдаче

Взятие крови желательно производить натощак.

Материал для сдачи

Сыворотка крови.

Срок выполнения

1 рабочий день.

Какие нормальные показатели (расшифровка)

Единицы измерения: Ед/л.

Референсные значения: 5300-12900 Ед/л.

Возраст		ХЭ, Ед/л
<14 лет		6400-15500
Женщины	14-40 лет	4400-13500
	>40 лет	6400-15500
Мужчины	>14 лет	6400-15500

Повышения нормы наблюдаются при следующих заболеваниях

Повышение значений:

• Гиперлипопротеинемия IV типа.

• Нефротическая и смешанная формы гломерулонефрита (потеря белка с мочой).

• Ожирение, в том числе при сахарном диабете.

• Психоз.

• Рак молочной железы.

Понижения нормы наблюдаются при следующих заболеваниях

Снижение значений:

• Генетические варианты холинэстеразы.

• Печеночная патология: цирроз, гепатит, метастатический рак печени, застойная печень при сердечной недостаточности (низкая активность указывает на тяжелое течение болезни и является плохим прогностическим признаком).

• Острая или хроническая интоксикация фосфорорганическими инсектицидами (хлорофос, дихлофос).

• Инфаркт миокарда.

• Легочная эмболия.

• Онкологические заболевания (раковая кахексия).

• Плазмаферез.

• Поздний срок беременности.

• Синдром мальабсорбции.

• Состояние после хирургического вмешательства с применением миорелаксантов.

• Применение некоторых лекарственных препаратов (например, оральные контрацептивы, анаболические стероиды, глюкокортикоиды, циметидин, циклофосфамид и др.),

• Дерматомиозит.

• Мышечная дистрофия.

• Эксфолиативный дерматит.

К каким докторам следует обращаться для консультаций по

Гепатолог

Токсиколог

Ингибиторы холинэстеразы: фармакологическое применение

Как известно, в нервной системе имеется множество синапсов. Они необходимы для передачи импульсов. В этом процессе участвуют несколько видов медиаторов. Среди них – ацетилхолин, норадреналин, ГАМК, серотонин и т. д. Медиаторы (трансмиттеры) необходимы для осуществления передачи сигналов между нейронами. Кроме того, благодаря им осуществляется возбуждение или торможение мускулатуры. При различных патологиях нервной системы работа нейротрансмиттеров может нарушаться. Это случается вследствие атрофических и дегенеративных процессов в головном мозге. В этих случаях применяют препараты, необходимые для усиления или ослабления передачи сигналов. К подобной фармакологической группе относятся ингибиторы холинэстеразы. Они применяются при миастении, невритах, амиотрофическом склерозе, болезни Альцгеймера, психических патологиях.

Действие ингибиторов холинэстеразы

Ингибиторы холинэстеразы – это медицинские препараты, которые широко используются в неврологии и психиатрии. Они подразделяются на несколько групп, каждая из которых применяется в конкретном случае. Действие этих медикаментов основано на блокировании холинэстеразы. Данный фермент имеется как у здоровых людей, так и у страдающих различными заболеваниями. Он необходим для расщепления нейромедиатора – ацетилхолина. В результате его действия трансмиттер разрушается до холина и уксусной кислоты. При различных патологиях головного мозга происходит постепенная атрофия коры. В результате некоторые структуры могут полностью разрушиться, в том числе и холинэргическая система. Помимо атрофии головного мозга, к этому приводят дегенеративные процессы аутоиммунной, инфекционной, вирусной природы. Из-за разрушения ядер переднего мозга наблюдается выраженный недостаток нейромедиатора – ацетилхолина. Чтобы как можно дольше не было дефицита данного вещества, необходимо воздействовать на фермент, разрушающий его. С этой целью применяют ингибиторы холинэстеразы. Благодаря им активность нейротрансмиттера может сохраняться в течение нескольких лет.

Ингибиторы холинэстеразы: классификация препаратов

Существует несколько видов антихолинэстеразных препаратов. Их классифицируют по фармакологическому воздействию на фермент. Некоторые из них блокируют холинэстеразу необратимо, другие – временно. Выделяют 3 группы медикаментов. Среди них:

1. Обратимые блокаторы. Эти ингибиторы холинэстеразы воздействуют на постсинаптическую передачу сигнала. Благодаря им действие фермента временно прерывается. К данной группе относят акридины и пипередины.
2. Псевдонеобратимые блокаторы холинэстеразы. Механизм их действия заключается в соединении с онионовой частью молекулы фермента. Помимо этого, они способны связываться с рецепторами ацетилхолина. Подобными свойствами обладает группа карбаматов.
3. Необратимые ингибиторы холинэстеразы. Препараты этой группы называются фосфороорганическими средствами. Представителем является медикамент «Метрифонат».

К группе акридинов относятся препараты «Такрил» и «Велнакрин». Представители карбаматов — медикаменты «Ривастигмин», «Эпистатигмин».

Показания к применению ингибиторов холинэстеразы

Ингибиторы холинэстеразы используются для лечения мышечных заболеваний центрального генеза, атрофических и дегенеративных патологий мозга. Кроме того, некоторые медикаменты выпускаются в виде капель. Их применяют при повышенном внутриглазном давлении – глаукоме. Препараты, которые ингибируют холинэстеразу обратимо, назначают для лечения деменции, болезни Пика и Альцгеймера. Предпочтение стоит отдать группе пиперединов, так как они действуют избирательно и имеют меньше побочных эффектов. В последнее время показания к применению медикаментов расширились. Это связано с более детальным изучением их свойств. К болезням, при которых назначают антихолинэстеразные препараты, относят миастению, атонию кишечника, мышечную дистрофию, боковой амиотрофический склероз, паралич конечностей дегенеративного происхождения. Необратимые ингибиторы применяют при отравлениях.

Противопоказания к использованию антихолинэстеразных препаратов

Медикаменты, относящиеся к этой группе, не применяют при судорожном синдроме, гиперкинезах любой этиологии. Также они противопоказаны пациентам, страдающим тяжелой сердечной недостаточностью, бронхиальной астмой, тиреотоксикозом. Нежелательно принимать антихолинэстеразные средства при сопутствующей язвенной болезни желудка, энтерите. Медикаменты не показаны беременным и кормящим женщинам.

Ингибиторы холинэстеразы: препараты выбора при болезни Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера – это атрофическое поражение ЦНС, при котором наблюдается амнезия, расстройство личности и деменция. Учёные всего мира пытаются найти лекарство от этой патологии. При легкой и средней выраженности заболевания препаратом выбора является «Донепезил». Он относится к обратимым ингибиторам холинэстеразы, обладает избирательным эффектом. Медикамент применяют с целью патогенетической терапии. Он не способен полностью излечить пациента, но замедляет развитие симптомов болезни Альцгеймера.

Исследование уровня холинэстеразы – норма концентрации фермента

Холинэстераза – это фермент, вырабатываемый в печени. Обеспечивает процесс гидролиза сложных эфиров жирных кислот.

Исследование уровня холинэстеразы позволяет определить активность ферментов (ацетилхолинэстеразы и псевдо-холинэстеразы), отвечающих за правильное функционирование нервной системы.

Ацетилхолинэстераза находится, прежде всего, в мышечной ткани, нервной ткани и эритроцитах. В свою очередь, псевдо-холинэстераза находится в печени, и, как и ацетилхолинэстераза, участвует в образовании веществ, необходимых для передачи нервных сигналов.

Показания для исследования уровня холинэстеразы

Исследование уровня холинэстеразы выполняется в случае подозрения на отравление химическими веществами, входящими в состав пестицидов (средств защиты растений). Эти химикаты, будучи фосфорорганическими соединениями, «выключают» холинэстеразу.

Измерение уровня ферментов холинэстеразы в крови позволяет определить степень воздействия токсинов. Иногда исследование проводится в целях диагностики заболеваний печени.

Врач заказывает исследование уровня холинэстеразы, если пациент проявляет такие симптомы, как покраснение кожи, диарея, замедление сердечного ритма и сужение зрачков, потому что это симптомы отравления средствами защиты растений.

Процесс исследования холинэстеразы

Уровень холинэстеразы измеряется в образце крови. Для проведения анализа в лаборатории выполняется разовый забор крови из локтевой вены. По крайней мере 8 часов до исследования необходимо воздержаться от приема пищи и жидкости. Результаты исследования, как правило, можно забрать на следующий день. Исследование проводится на сыворотке крови.

Иногда проводится дибукаиновый тест. Он позволяет различать людей, у которых низкий уровень фермента (низкая активность) возникли из-за отравления или врожденных заболеваний печени.

Нормы уровня холинэстеразы

Правильный уровень холинэстеразы находится в диапазоне 8-18 Ед/л (метод Дюпон) или 640-2000 Ед/л (метод Берингер-Мангейм). Следует, однако, помнить, что значения, являющиеся нормой, различны для разных лабораторий, поэтому так важно обсуждение результатов с врачом.

Пониженный уровень холинэстеразы может означать:

• острую инфекцию;
• хроническое недоедание;
• инфаркт миокарда;
• повреждение печени;
• цирроз печени;
• острый гепатит;
• метастазирование опухоли;
• желтуху;
• отравление фосфорорганическими соединениями.

Уровень чуть ниже нормы, может возникнуть в результате беременности или приема оральных контрацептивов. Одновременно со снижением холинэстеразы происходит снижение уровня альбумина и повышение уровня трансминазы.

Повышенная активность холинэстеразы может появиться в период восстановления после повреждения печени у людей, страдающих ожирением, и больных диабетом 2 типа, а также лиц, злоупотребляющих алкоголем.

Исследование уровня холинэстеразы позволяет определить, произошли ли отравления химическими веществами, входящими в состав пестицидов. Это исследование не относится к числу рутинных, а показаниями для его проведения являются симптомы отравления средствами защиты растений.