Cholinesterasen sind Enzymproteine, die für den Abbau von Neurotransmittern verantwortlich sind, also Substanzen, die Informationen zwischen Nervenzellen übertragen. Aus diesem Grund sind sie für die Funktion des Nervensystems äußerst wichtig. 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 Leistungsfähigkeit dieses Organs hinweisen. Welche Rolle spielen Cholinesterasen im Körper? Was können die Forschungsergebnisse auf der Ebene dieses Enzyms zeigen?
Cholinesterasensind ansonstenCholinesterasen . Die von ihnen durchgeführten Reaktionen dienen dazu, Cholinester durch Zersetzung unter Verwendung von Wasser zu deaktivieren. Einige der Stoffe, die sie abbauen, wirken im Körper als Neurotransmitter. Neurotransmitter sind Chemikalien, die von einer Nervenzelle zur anderen übertragen werden, um Informationen zu senden.
Eine der wichtigen durch Cholinesterasen katalysierten Reaktionen ist der Abbau von Acetylcholin in Cholin und Essigsäure. Dieser Stoff gehört zu den Neurotransmittern. Die von Cholinesterasen durchgeführte Reaktion dient dazu, das cholinerge Neuron nach einer früheren Aktivierung in einen Ruhezustand zu versetzen.
Ein Beispiel für einen solchen Vorgang kann die Muskelkontraktion sein. Es wird durch einen Neurotransmitter, Acetylcholin, verursacht, der in der neuromuskulären Synapse freigesetzt wird. Wenn ein Muskel entspannt werden muss, muss Acetylcholin deaktiviert werden. Verantwortlich für den Ablauf dieser Reaktion sind Cholinesterasen, die diesen Neurotransmitter hydrolysieren.
Letztendlich entspannt sich der Muskel dank der Wirkung dieser Enzyme. Cholin wird aus dem synaptischen Sp alt aufgenommen und zurück zur Nervenzelle transportiert. Es kann wieder in Acetylcholin umgewandelt und dann in die Synapse freigesetzt werden, wodurch eine weitere Muskelkontraktion ausgelöst wird.
Ein Enzym aus der Gruppe der Cholinesterasen mit hoher Spezifität für Acetylcholin ist die Acetylcholinesterase.
Cholinesterasen - Abbau
Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Cholinesterasen:
- Acetylcholinesterasen , abgekürztACHE
- Butyrylcholinesterasen , abgekürztBCHE
Diese beiden Arten von Cholinesterasen unterscheiden sich in ihren Präferenzen für die Reaktanten, die sie ausführen. Acetylcholinesterasen hydrolysieren Acetylcholin schneller als andere Cholinester. Butyrylcholinesterasen hingegen zeigen eine größere Selektivität gegenüber Butyrylcholin.
Acetylcholinesterase ist hauptsächlich im Blut auf der Oberfläche roter Blutkörperchen und in Nervensynapsen einschließlich neuromuskulärer Synapsen lokalisiert.
Butyrylcholinesterasen werden in der Leber produziert und kommen hauptsächlich im Plasma des Körpers vor. Die Halbwertszeit dieser Enzymform beträgt 10-14 Tage. Aufgrund der Synthese von Butyrylcholinesterase in der Leber kann die Konzentration dieses Enzyms bei Patienten mit fortgeschrittener Lebererkrankung verringert sein.
Cholineesterase-Hemmer
Cholinesterasehemmer sind Substanzen, die diese Gruppe von Enzymen blockieren können. Chemikalien dieser Art sind Neurotoxine. Denn sie stören die Nervenübertragung im cholinergen System. Vergiftungssymptome mit Cholinesterasehemmern sind:
- Speichelfluss
- tränende Augen
- Muskelkrämpfe
- psychische Störungen
- Tod
Acetylcholinesterase-Hemmer sind Kampfgase wie Sarin, Soman und Tabun. Auch beliebte Insektizide, die als Organophosphor- oder Carbamat-Insektizide klassifiziert werden, haben diesen Wirkungscharakter. Der direkte Kontakt mit diesen Stoffen kann lebensgefährlich sein.
Acetylcholinesterase ist verantwortlich für die Entspannung von Muskeln und Organen nach einer Kontraktion, die durch in die Synapse freigesetztes Acetylcholin verursacht wird. Durch die Wirkung von Acetylcholinesterase-Hemmern wird Acetylcholin nicht abgebaut und reichert sich in der Nervensynapse an. Dies führt zu einer konstanten, unaufhörlichen Kontraktion der Muskulatur.
Einige Medikamente haben die Fähigkeit, Cholinesterasen teilweise und reversibel zu hemmen. Ein Beispiel sind Benzodiazepine wie Tamazepam. Medikamente zur Behandlung von Demenz wie Donepezil und Galantamin haben ebenfalls die Natur von Acetylcholinesterase-Hemmern.
Acetylcholinesterase-Hemmer werden verwendet, um durch medizinische Anästhesie verursachte Lähmungen rückgängig zu machen. Sie werden auch zur Behandlung von Myasthenia gravis, Glaukom und Alzheimer-Krankheit eingesetzt.
Cholinesterasen - Anwendung in der Diagnostik
Der Cholinesterasespiegel im Körper wird in verschiedenen Arten von diagnostischen Tests verwendet.
Acetocholinesterasespiegel im Fruchtwasser während der Schwangerschaft: Sein Vorhandensein kann auf fetale Missbildungen hinweisen. Zeigt anNeuralrohrverletzungen. Das Ergebnis ist ein Hinweis auf weitere Forschung.
Bestimmung des Cholinesterasespiegelsals Marker für die Leberfunktion: erniedrigte Cholinesterasespiegel werden bei schweren Leberschäden beobachtet. Der Test wird hauptsächlich zur Diagnose von Pestizidvergiftungen und Krankheiten eingesetzt.
Eine Senkung des Cholinesterasespiegels im Blut tritt auf bei:
- Leberzirrhose
- Hepatitis
- Tumorerkrankung mit Lebermetastasen
- bei hormoneller Verhütung
- mit Mangelernährung
- bei chronischer Herzinsuffizienz
- bei akutem Myokardinfarkt
Sara Janowska, MA in PharmazieDoktorand des interdisziplinären Promotionsstudiums im Bereich der pharmazeutischen und biomedizinischen Wissenschaften an der Medizinischen Universität Lublin und dem Institut für Biotechnologie in Białystok Absolvent des pharmazeutischen Studiums an der Medizinischen Universität Lublin mit Spezialisierung auf Pflanzenmedizin. Sie erwarb einen Master-Abschluss, indem sie eine Dissertation auf dem Gebiet der pharmazeutischen Botanik über die antioxidativen Eigenschaften von Extrakten aus zwanzig Moosarten verteidigte. Derzeit beschäftigt er sich in seiner Forschungsarbeit mit der Synthese neuer Antikrebssubstanzen und der Untersuchung ihrer Eigenschaften auf Krebszelllinien. Zwei Jahre arbeitete sie als Pharmaziemeisterin in einer offenen Apotheke.
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