Le colinesterasi sono una famiglia di enzimi facenti parte della classe delle idrolasi. Le molecole più note di questa famiglia sono l'acetilcolinesterasi (localizzata prevalentemente a livello sinaptico) e la pseudocolinesterasi (localizzata nel fegato e nel sangue) che catalizzano la seguente reazione: acilcolina + H2O ⇄ colina + carbossilato
La pseudocolinesterasi può catalizzare l'idrolisi di diverse acilcoline, anche se catalizza più rapidamente la butirilcolina (BtCh) e pertanto è detta anche butirilcolinesterasi. È in grado di scindere anche l'acetilcolina, ma molto lentamente rispetto all'acetilcolinesterasi.
Significato clinico Assenza o mutazione della pseudocolinesterasi porta alla cosiddetta deficienza pseudocolinesterasica, una condizione silente che manifesta effetti solo quando nelle persone affette sono somministrate a livello muscolare, di solito durante interventi chirurgici, rilassanti come la succinilcolina o il mivacurium. La mancata azione dell'enzima rende il paziente più sensibile ai rilassanti tanto da portare a paralisi prolungata dei muscoli dell'apparato respiratorio, rendendo necessaria la ventilazione artificiale. Alte concentrazioni di pseudocolinesterasi nel plasma sono state associate nel 95% dei casi a infarto miocardico.Textbook of Medical Biochemistry, MN Chatterjea & Rana Shinde, 6th Ed, 2005 (Pg 565)
La butirrilcolinesterasi può essere usata come agente profilattico contro i gas nervini e altri veleni organofosfati.Nerve gas antidote made by goats. BBC (24 luglio 2007).Huang YJ, Huang Y, Baldassarre H, et al (2007). "Recombinant human butyrylcholinesterase from milk of transgenic animals to protect against organophosphate poisoning". Proc Natl Acad Sci USA 104 (34): 13603–8.
Alcuni studi hanno suggerito che una carenza di pseudocolinesterasi sia tra i principali biomarcatori che possono indicare una predisposizione alla sindrome della morte improvvisa del lattante.
Inibitori della colinesterasi Un inibitore della colinesterasi (anticolinesterasi) blocca o riduce l'azione dell'enzima. Gli inibitori interferiscono nel processo di trasmissione del segnale elettrico: sono quindi delle potenti neurotossine. Il principale sintomo di esposizione agli inibitori della colinesterasi è detto SLUD o SLUDGE, acronimo dall'inglese che indica una sindrome tossica con effetti combinati dovuti all'azione parasimpaticomimetica: aumento della salivazione, aumento della lacrimazione, perdita di controllo degli sfinteri con rilascio urinario e defecazione, disturbi gastrointestinali e vomito; gli effetti dell'esposizione a basse dosi possono fermarsi alla sindrome SLUDGE, ma un'esposizione prolungata può portare anche a spasmi muscolari e morte. Un possibile antidoto contro la loro azione è la pralidossima; altri farmaci utilizzati per trattare l'intossicazione da anticolinesterasici sono atropina (parasimpaticolitico), Diazepam o Piridostigmina. Tra i principali inibitori ci sono composti a base di fosforo, che hanno struttura molecolare tale da legarsi al sito attivo dell'enzima e bloccarlo in modo irreversibile. Molti inibitori sono prodotti di alcuni serpenti velenosi. Tra gli inibitori della colinesterasi più efficaci possono annoverarsi anche i gas nervini più potenti: Tabun (GA), Soman (GD), Ciclosarin (GF), Sarin (GB, famoso per essere stato rilasciato nel 1995 nella metropolitana di Tokyo dalla setta Aum Shinrikyō) e soprattutto i cosiddetti "agenti V": VE, VG (noto anche come Amiton o Tetram), VM, VR e VX.
Inibitori sono anche usati come farmaci anestetici o nel trattamento della miastenia gravis, del glaucoma (è il caso dell'ecotiopato ioduro) e dell'Alzheimer. Trovano anche impiego come disinfestanti; ne sono esempio alcuni organofosfati e carbammati.
Note
Bibliografia Augustinsson, K.-B. Cholinesterases. A study in comparative enzymology. Acta Physiol. Scand. 15, Suppl. 2 (1948). Augustinsson, K.-B. e Olsson, B. Esterases in the milk and blood plasma of swine. 1. Substrate specificity and electrophoresis studies. Biochem. J. 71 (1959) 477–484. Koelle, G.B. Cholinesterases of the tissues and sera of rabbits. Biochem. J. 53 (1953) 217–226. Nachmansohn, D. e Wilson, I.B. The enzymic hydrolysis and synthesis of acetylcholine. Adv. Enzymol. Relat. Subj. Biochem. 12 (1951) 259–339. Sawyer, C.H. Hydrolysis of choline esters by liver. Science 101 (1945) 385–386. Strelitz, F. Studies on cholinesterase. 4. Purification of pseudo-cholinesterase from horse serum. Biochem. J. 38 (1944) 86–88.
Voci correlate Acetilcolinesterasi
Collegamenti esterni
Categoria:EC 3.1.1