Cholinestérase

Définition

Une cholinestérase (ChE) sont des enzymes d'ester de choline. Elles sont indispensables dans le métabolisme des animaux pluricellulaires à décomposer ces substances, en particulier l'acétylcholine, un neurotransmetteur. Les cholinestérases existent également dans les plantes, les champignons et les bactéries.

Il existe deux cholinestérases différentes chez les animaux :

• L'acétylcholinestérase (EC 3.1.1.7), également appelée cholinestérase de globule rouge (AChE); elle se trouve principalement dans les synapses sanguines et nerveuses.
• La pseudocholinestérase (EC 3.1.1.8), également connue sous le nom de sérum de cholinestérase ou butyrylcholinestérase; elle se trouve principalement dans le foie.

Modèle de cholinestérase (pseudocholinestérase ou butyrylcholinestérase) :

Modèle en ruban de la butyrylcholinestérase humaine.

Au cours de l'évolution, l'acétylcholinestérase s'est d'abord formée dans les premiers organismes multicellulaires. Probablement grâce à son gène de copie (duplication de gènes) alors créé avec les premiers chordés, la pseudocholinestérase a un spectre de substrat plus large. Chez l'homme, les enzymes sont synthétisées dans les cellules hépatiques et libérées dans le plasma sanguin. Là, ils ont divisé l'acétylcholine, la butyrylcholine et d'autres acylcholines ou thiocholines.

Les deux composés catalysent l'hydrolyse de l'excès de neurotransmetteur acétylcholine dans l'espace synaptique en choline et acide acétique, une réaction nécessaire pour permettre au neurone cholinergique de revenir à son état de repos après activation, empêchant ainsi une activation excessive causée par l'acétylcholine, qui produirait une surstimulation de l'effecteur et, par conséquent, des dommages au neurone ou au muscle.

✅ La différence entre les deux types de cholinestérase réside dans leurs préférences respectives en matière de substrat : la première hydrolyse l'acétylcholine plus rapidement; le second hydrolyse la butyrylcholine plus rapidement.

Inhibiteurs de la cholinestérase

Un inhibiteur de la cholinestérase est appelé anticholinestérase. En raison de leur fonction essentielle, les produits chimiques qui interfèrent avec l'action de la cholinestérase sont de puissantes neurotoxines, provoquant une salivation excessive et des yeux larmoyants à faibles doses, suivies de spasmes musculaires et finalement de la mort. Au-delà des armes biochimiques, les médicaments anticholinestérases sont également utilisés en anesthésie ou dans le traitement de la myasthénie grave, du glaucome et de la maladie d'Alzheimer. La physostigmine est un inhibiteur naturel de l'AChE (acétylcholinestérase).

✅ Les pesticides de synthèse de phosphate naturel (pesticides phosphatés) se lient à l'action de la cholinestérase empêchant la dégradation de l'acétylcholine.

Parmi ces inhibiteurs, on trouve :

• venin de serpent;
• Gaz sarin;
• Gaz VX;
• Chlorpyriphos-éthyl, une substance active de produit phytosanitaire (ou produit phytopharmaceutique, ou pesticide), qui présente un effet insecticide, et qui appartient à la famille chimique des organophosphorés organochlorés;
• Aldicarbe : composé chimique appartenant à la famille des carbamates, principalement utilisé comme insecticide et très toxique pour l'homme;
• Méthomyl : un insecticide à base de carbamate utilisé pour la lutte antiparasitaire dans les légumes;
• Glucoalcaloïdes tels que la solanine, la tomate;
• Pesticides synthétiques de nature phosphatique (organophosphate);
• Médicaments contre la maladie d'Alzheimer, Exelon, etc.

Diagnostic de laboratoire

En diagnostic de laboratoire, l'activité des cholinestérases du plasma ou du sérum d'héparine est mesurée afin de suivre l'évolution des maladies hépatiques. La plage de référence pour les mesures à 37 °C est 4,9–12,0 kU/l.

Chez un patient atteint d'une maladie du foie, une diminution de la cholinestérase signifie que les performances de synthèse des cellules hépatiques sont limitées, c'est-à-dire c'est-à-dire que le foie produit moins de protéines. En raison de la longue demi-vie biologique de 12 à 14 jours, l'activité de la cholinestérase dans les maladies hépatiques aiguës se situe souvent dans la plage de référence. L'importance réside principalement au cours de l'hépatite chronique ou de la cirrhose du foie.

Puisqu'il existe différentes variantes génétiques de cette enzyme, qui ne sont pas toutes également actives, les états de carence en cholinestérase se retrouvent également dans de rares cas chez les personnes en bonne santé. Ceci est médicalement pertinent pour l'anesthésie (anesthésie générale), où des relaxants musculaires avec l'ingrédient actif suxaméthonium sont utilisés. Ceux-ci sont décomposés plus lentement par les personnes souffrant de carence en cholinestérase (en fonction de leur expression), ce qui peut entraîner une apnée et une immobilité plus durables. Cela peut être clarifié à l'aide du nombre de dibucaïne (activité cholinestérase après inhibition par la dibucaïne).

En rapport avec "cholinestérase"

• acétylcholinestérase

  

  L'acétylcholinestérase (AChE) est une enzyme impliquée dans la transmission de l'influx nerveux.

• acétylcholine

  

  L'acétylcholine ACh est l'ester de l'acide acétique et de la choline. La substance est un neurotransmetteur principalement impliqué dans le transfert...

• anticholinergique

  

  Un produit anticholinergique se dit d'une substance chimique qui s'oppose à l'action de l'acétylcholine, contrairement à un cholinergique.

• choline

  

  La choline est un nutriment essentiel soluble dans l'eau sous forme d'un alcool comportant trois groupes méthyle -CH3 liés à un atome d'azote.