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Cholinesterasen sind Enzymproteine, die für den Abbau von Neurotransmittern verantwortlich sind, d. H. Substanzen, die Informationen zwischen Nervenzellen übertragen. Aus diesem Grund sind sie äußerst wichtig für das Funktionieren des Nervensystems. Die toxischen Eigenschaften von Kampfgasen und Insektiziden beruhen auf der Blockierung der Aktivität von Cholinesterasen. Diese Enzyme werden hauptsächlich in der Leber produziert. Ihre Konzentration im Blut kann auf die Gesundheit und Effizienz dieses Organs hinweisen. Welche Rolle spielen Cholinesterasen im Körper? Was können die Forschungsergebnisse auf der Ebene dieses Enzyms zeigen?
Cholinesterasen sind ansonsten Cholinesterasen. Die von ihnen durchgeführten Reaktionen dienen dazu, durch Zersetzung unter Verwendung von Wasser Cholinester zu deaktivieren. Einige der Substanzen, die sie abbauen, wirken als Neurotransmitter im Körper. Neurotransmitter sind Chemikalien, die von einer Nervenzelle zur anderen übertragen werden, um Informationen zu senden.
Eine der wichtigsten durch Cholinesterasen katalysierten Reaktionen ist der Abbau von Acetylcholin in Cholin und Essigsäure. Diese Substanz gehört zu den Neurotransmittern. Die durch Cholinesterasen durchgeführte Reaktion dient dazu, das cholinerge Neuron nach einer früheren Aktivierung in einen Ruhezustand zu versetzen.
Ein Beispiel für einen solchen Prozess ist die Muskelkontraktion. Es wird durch einen Neurotransmitter, Acetylcholin, verursacht, der in der neuromuskulären Synapse freigesetzt wird. Wenn ein Muskel entspannt werden muss, muss Acetylcholin deaktiviert werden. Es sind die Cholinesterasen, die diesen Neurotransmitter hydrolysieren, die für den Verlauf dieser Reaktion verantwortlich sind.
Dank der Wirkung dieser Enzyme entspannt sich der Muskel letztendlich.Cholin wird aus der synaptischen Spalte aufgenommen und zur Nervenzelle zurücktransportiert. Es kann wieder in Acetylcholin umgewandelt und dann in die Synapse freigesetzt werden, wodurch eine weitere Muskelkontraktion ausgelöst wird.
Ein Enzym, das zur Gruppe der Cholinesterasen mit hoher Spezifität für Acetylcholin gehört, ist Acetylcholinesterase.
Cholinesterasen - Klassifizierung
Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Cholinesterasen:
- Acetylcholinesterase, abgekürzt ACHE
- Butyrylcholinesterase, abgekürzt als BCHE
Diese beiden Arten von Cholinesterasen unterscheiden sich in ihren Präferenzen für die von ihnen durchgeführten Reaktanten. Acetylcholinesterasen hydrolysieren Acetylcholin schneller als andere Cholinester. Butyrylcholinesterasen zeigen dagegen eine größere Selektivität gegenüber Butyrylcholin.
Acetylcholinesterase ist hauptsächlich im Blut auf der Oberfläche roter Blutkörperchen und in Nervensynapsen, einschließlich neuromuskulärer, lokalisiert.
Butyrylcholinesterasen werden in der Leber produziert und kommen hauptsächlich im Plasma des Körpers vor. Die Halbwertszeit dieser Enzymform beträgt 10 bis 14 Tage. Aufgrund der Synthese von Butyrylcholinesterase in der Leber kann die Konzentration dieses Enzyms bei Patienten mit fortgeschrittener Lebererkrankung verringert sein.
Cholinesterasehemmer
Cholinesterasehemmer sind Substanzen, die diese Gruppe von Enzymen blockieren können. Chemikalien dieser Art sind Neurotoxine. Dies liegt daran, dass sie die Nervenübertragung im cholinergen System stören. Vergiftungssymptome mit Cholinesterasehemmern sind:
- übermäßiger Speichelfluss
- wässrige Augen
- Muskelkrämpfe
- psychische Störungen
- Tod
Acetylcholinesterase-Inhibitoren sind Kampfgase wie Sarin, Soman und Tabun. Beliebte Insektizide, die als Organophosphor- oder Carbamat-Insektizide klassifiziert sind, haben ebenfalls diesen Wirkcharakter. Der direkte Kontakt mit diesen Substanzen kann lebensbedrohlich sein.
Acetylcholinesterase ist für die Entspannung von Muskeln und Organen nach Kontraktion verantwortlich, die durch in die Synapse freigesetztes Acetylcholin induziert wird. Infolge der Wirkung von Acetylcholinesterase-Inhibitoren wird Acetylcholin nicht abgebaut und reichert sich in der Nervensynapse an. Dies führt zu einer ständigen, unaufhörlichen Muskelkontraktion.
Einige Medikamente haben die Fähigkeit, Cholinesterasen teilweise und reversibel zu hemmen. Ein Beispiel sind Benzodiazepine wie Tamazepam. Arzneimittel zur Behandlung von Demenz wie Donepezil und Galantamin haben ebenfalls die Natur von Acetylcholinesterase-Inhibitoren.
Acetylcholinesterase-Inhibitoren sind nützlich, um die durch medizinische Anästhesie verursachte Lähmung umzukehren. Sie werden auch zur Behandlung von Myasthenia gravis, Glaukom und Alzheimer eingesetzt.
Cholinesterase - Anwendung in der Diagnostik
Der Gehalt an Cholinesterasen im Körper wird in verschiedenen Arten von diagnostischen Tests verwendet.
Fruchtwasserspiegel der Acetocholinesterase während der Schwangerschaft: Das Vorhandensein kann auf fetale Missbildungen hinweisen. Zeigt eine Beschädigung des Neuralrohrs an. Das Ergebnis ist ein Hinweis auf weitere Forschung.
Testen des Cholinesterase-Spiegels als Marker für die Lebereffizienz: Bei schweren Leberschäden werden verringerte Cholinesterase-Spiegel beobachtet. Der Test wird hauptsächlich zur Diagnose von Pestizidvergiftungen und Krankheiten verwendet.
Eine Senkung des Cholinesterasespiegels im Blut tritt auf, wenn:
- Leberzirrhose
- Hepatitis
- neoplastische Erkrankung mit Lebermetastasen
- bei der Anwendung der hormonellen Empfängnisverhütung
- bei Unterernährung
- bei chronischer Herzinsuffizienz
- bei akutem Myokardinfarkt
Literatur:
- Colović MB, Krstić DZ, Lazarević-Pašti TD, Bondžić AM, Vasić VM (Mai 2013). "Acetylcholinesterase-Inhibitoren: Pharmakologie und Toxikologie". Aktuelle Neuropharmakologie. Bentham Science Publishers Ltd. 11 (3): 315-35
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