Colinesterasa - Cholinesterase

No confundir con acetilcolinesterasa .
acetilcolinesterasa (grupo sanguíneo Yt)
Acetilcolinesterasa TC 1EA5.png
Diagrama de acetilcolinesterasa de rayos eléctricos del Pacífico . Desde PDB : 1EA5 .
Identificadores
Símbolo DOLOR
Alt. simbolos YT
Gen NCBI 43
HGNC 108
OMIM 100740
RefSeq NM_015831
UniProt P22303
Otros datos
Número CE 3.1.1.7
Lugar Chr. 7 q22
butirilcolinesterasa
Butirilcolinesterasa 1P0I.png
Diagrama de dibujos animados de butirilcolinesterasa humana. Desde PDB : 1P0I .
Identificadores
Símbolo BCHE
Alt. simbolos CHE1, CHE2, E1
Gen NCBI 590
HGNC 983
OMIM 177400
RefSeq NM_000055
UniProt P06276
Otros datos
Número CE 3.1.1.8
Lugar Chr. 3 q26.1-26.2

En bioquímica , una colinesterasa o colina esterasa es una familia de esterasas que lisa ésteres basados ​​en colina , varios de los cuales sirven como neurotransmisores . Por lo tanto, es una de las dos enzimas que catalizan la hidrólisis de estos neurotransmisores colinérgicos , como la descomposición de la acetilcolina en colina y ácido acético . Estas reacciones son necesarias para permitir que una neurona colinérgica vuelva a su estado de reposo después de la activación. Por ejemplo, en la contracción muscular , la acetilcolina en una unión neuromuscular desencadena una contracción; pero para que el músculo se relaje después, en lugar de permanecer bloqueado en un estado tenso, la acetilcolina debe ser degradada por una colina esterasa. El tipo principal para ese propósito es la acetilcolinesterasa (también llamada colina esterasa I o colinesterasa de eritrocitos); se encuentra principalmente en las sinapsis químicas y en las membranas de los glóbulos rojos . El otro tipo es la butirilcolinesterasa (también llamada colina esterasa II o colinesterasa plasmática); se encuentra principalmente en el plasma sanguíneo .

Tipos y nomenclatura

Los dos tipos de colinesterasa son la acetilcolinesterasa (ACHE) y la butirilcolinesterasa (BCHE). La diferencia entre los dos tipos tiene que ver con sus respectivas preferencias por los sustratos : el primero hidroliza la acetilcolina más rápidamente; este último hidroliza la butirilcolina más rápidamente.

El término colinesterasa a veces se usa para referirse específicamente a la butirilcolinesterasa, pero este uso produce la rareza de que la colinesterasa y la falsa colinesterasa ( pseudocolinesterasa ) bajo ese esquema significan lo mismo (confusamente), y la acetilcolinesterasa se llama entonces colinesterasa verdadera en contraste, produciendo la segunda Es extraño que la colinesterasa y la colinesterasa verdadera no signifiquen lo mismo. Pero ese uso ahora está desactualizado; los nombres y símbolos actuales e inequívocos de HGNC son acetilcolinesterasa (ACHE) y butirilcolinesterasa (BCHE).

La acetilcolinesterasa ( EC 3.1.1.7 ) (ACHE), también conocida como AChE, colina esterasa I, colinesterasa de glóbulos rojos o colinesterasa de eritrocitos, colinesterasa verdadera, colina esterasa I o (más formalmente) acetilcolina acetilhidrolasa, se encuentra principalmente en la sangre sobre el rojo. membranas de las células sanguíneas , en las uniones neuromusculares y en otras sinapsis neurales . La acetilcolinesterasa existe en múltiples formas moleculares. En el cerebro de los mamíferos, la mayoría de la AChE se presenta como una forma tetramérica G4 (10) con cantidades mucho más pequeñas de una forma monomérica G1 (4S).

Butirilcolinesterasa ( EC 3.1.1.8 ) (BCHE), también conocida como colinesterasa, colina esterasa II, BChE, BuChE, pseudocolinesterasa (PCE), colinesterasa plasmática (PChE), colinesterasa sérica (SChE), butilcolinesterasa o (más formalmente) acrocolina , se produce en el hígado y se encuentra principalmente en el plasma sanguíneo . Las sílabas butilo y butirilo se refieren a butano con uno de sus grupos metilo terminales sustituidos.

La vida media de BCHE es de aproximadamente 10 a 14 días. Los niveles de BCHE pueden reducirse en pacientes con enfermedad hepática avanzada . La disminución debe ser superior al 75% antes de que se produzca una prolongación significativa del bloqueo neuromuscular con succinilcolina .

Descubrimiento

En 1968, Walo Leuzinger et al. acetilcolinesterasa purificada y cristalizada con éxito de anguilas eléctricas en la Universidad de Columbia, NY.

La estructura 3D de la acetilcolinesterasa fue determinada por primera vez en 1991 por Joel Sussman et al. utilizando proteína del rayo eléctrico del Pacífico .

PharmAthene sintetizó en 2007 cantidades clínicamente útiles de butirilcolinesterasa mediante el uso de cabras modificadas genéticamente.

Significación clínica

Una ausencia o mutación de la enzima BCHE conduce a una condición médica conocida como deficiencia de pseudocolinesterasa . Esta es una condición silenciosa que se manifiesta solo cuando las personas que tienen la deficiencia reciben los relajantes musculares succinilcolina o mivacurio durante una cirugía.

La deficiencia de pseudocolinesterasa también puede afectar la selección del anestésico local en los procedimientos dentales. La enzima juega un papel importante en el metabolismo de los anestésicos locales a base de éster, una deficiencia reduce el margen de seguridad y aumenta el riesgo de efectos sistémicos con este tipo de anestésico. En estos pacientes se recomienda la selección de una solución a base de amida.

Se observó una elevación de los niveles plasmáticos de BCHE en el 90,5% de los casos de infarto agudo de miocardio .

La presencia de ACHE en el líquido amniótico se puede evaluar al comienzo del embarazo. Se extrae una muestra de líquido amniótico mediante amniocentesis y la presencia de ACHE puede confirmar varios tipos comunes de defectos congénitos, incluidos los defectos de la pared abdominal y los defectos del tubo neural .

El BCHE se puede utilizar como agente profiláctico contra el gas nervioso y otras intoxicaciones por organofosforados.

Inhibidores

Un inhibidor de la colinesterasa (o "anticolinesterasa") suprime la acción de la enzima. Debido a su función esencial, las sustancias químicas que interfieren con la acción de la colinesterasa son potentes neurotoxinas que causan salivación excesiva y lagrimeo en dosis bajas, seguidas de espasmos musculares y, en última instancia, la muerte (algunos ejemplos son algunos venenos de serpiente y los gases nerviosos sarín y VX). ). Un medicamento que lo contrarresta es la pralidoxima . Se ha demostrado que los llamados gases nerviosos y muchas sustancias utilizadas en insecticidas actúan combinándose con un residuo de serina en el sitio activo de la acetilcolina esterasa, inhibiendo la enzima por completo. La enzima acetilcolina esterasa descompone el neurotransmisor acetilcolina, que se libera en las uniones nerviosas y musculares, para permitir que el músculo u órgano se relaje. El resultado de la inhibición de la acetilcolina esterasa es que la acetilcolina se acumula y continúa actuando para que los impulsos nerviosos se transmitan continuamente y las contracciones musculares no se detengan.

Entre los inhibidores de la acetilcolinesterasa más comunes se encuentran los compuestos a base de fósforo, que están diseñados para unirse al sitio activo de la enzima . Los requisitos estructurales son un átomo de fósforo que lleve dos grupos lipofílicos , un grupo saliente (como un haluro o tiocianato ) y un oxígeno terminal . La entrada sobre el reactivo de Lawesson tiene algunos detalles sobre una subclase de compuestos a base de fósforo.

Algunas benzodiazepinas , por ejemplo, temazepam, tienen un efecto inhibidor sobre la colinesterasa.

Los niveles de colinesterasa se pueden utilizar como un marcador indirecto de la exposición al arsénico.

Fuera de la guerra bioquímica , las anticolinesterasas también se utilizan para revertir la parálisis inducida por medicamentos durante la anestesia ; así como en el tratamiento de miastenia gravis , glaucoma y enfermedad de Alzheimer . Dichos compuestos se utilizan para matar insectos en una variedad de productos que incluyen inmersión para ovejas , pesticidas organofosforados y pesticidas carbamatos . Además de la intoxicación aguda descrita anteriormente, puede ocurrir una intoxicación semi-aguda caracterizada por fuertes alteraciones mentales. Además, la exposición prolongada puede provocar defectos de nacimiento .

Cultura pop

  • En la octava temporada de Law and Order: SVU , Olivia Benson es llevada al hospital después de estar expuesta a organofosforados , donde le dicen que su nivel de colinesterasa es bajo.
  • En la película The I Inside , Simon Cable es envenenado con inhibidores de colinesterasa y se le administra atropina y pralidoxima para ayudar a revertir el veneno. También se muestra al médico dispensando un diazepam al comienzo de la película.
  • En la película The Rock , el Dr. Goodspeed ( Nicolas Cage ) describe correctamente los efectos del gas VX del arma química como inhibidor de la colinesterasa a John Mason ( Sean Connery ) mientras eliminan los chips de guía del cohete diseñado para enviar el gas a San Francisco. de Alcatraz .
  • La banda indie Ruet Caelum tiene una canción titulada "Mostrando signos de inhibición de la colinesterasa"
  • En el libro "La Penúltima Verdad" de Philip K. Dick , a los miembros de las divisiones de tanques subterráneos se les prohíbe salir a la superficie por temor a ser objeto de un ataque de gas nervioso que destruya la colinesterasa.

Imágenes Adicionales

Referencias

enlaces externos