cholinesterasen

Cholinesterasen sind Enzyme, die die Hydrolyse von Acetylcholin, einem wichtigen Neurotransmitter im peripheren und zentralen Nervensystem, katalysieren. Es gibt zwei Hauptformen: Acetylcholinesterase (AChE) und Pseudocholinesterase, auch Butyrylcholinesterase (BChE) genannt. Acetylcholinesterase kommt vorwiegend im synaptischen Spalt neuromuskulärer Endplatten, im Zentralnervensystem und in roten Blutkörperchen vor und sorgt für die schnelle Inaktivierung von Acetylcholin nach der Signalübertragung. Das dadurch entstehende kurze Wirkungszeitfenster ist entscheidend für die präzise Kontrolle motorischer Funktionen und kognitiver Prozesse.

Pseudocholinesterase wird vor allem in Leber und Plasmaserum synthetisiert. Sie hat ein breiteres Substratsspektrum und kann neben Acetylcholin auch andere Ester wie Butyrylcholinester und bestimmte Arzneimittel hydrolysieren. Die Aktivität von BChE beeinflusst die Pharmakokinetik von Muskelrelaxanzien (z. B. Succinylcholin) und spielt eine Rolle bei der Entgiftung von Organophosphaten.

Genetische Defekte beider Enzyme können klinische Konsequenzen haben. Bei AChE‑Mangel manifestieren sich wiederholte Muskelkontraktionen (Cholinergische Krise), während ein Mangel an BChE zu prolongierter Wirkung von Succinylcholin und einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber Insektiziden führen kann. Messungen der Pseudocholinesterase-Aktivität werden routinemäßig zur Präoperativen Bewertung von Anästhesierisiken eingesetzt.

Inhibitoren von Cholinesterasen, darunter organophosphate und carbamatebasierte Wirkstoffe, blockieren die enzymatische Aktivität und führen zu einer Akkumulation von Acetylcholin. Diese Substanzen werden sowohl therapeutisch (z. B. bei Myasthenia gravis) als auch als Giftstoffe (z. B. Nervengifte) verwendet. Die Regulation und das Gleichgewicht der Cholinesterasenaktivität bleiben ein zentrales Forschungsfeld in Neurowissenschaften, Pharmakologie und Toxikologie.