5.11: Cholinestérases : Distribution et Fonction

Les cholinestérases sont un groupe d'enzymes hydrolases à sérine qui jouent un rôle crucial dans la dégradation des esters de choline. Les deux principaux types de cholinestérases sont les acétylcholinestérases (AChEs) et les butyrylcholinestérases (BuChEs), qui diffèrent dans leur distribution, leur fonction et leur spécificité de substrat. Les AChEs, également connues sous le nom de vraies cholinestérases, hydrolysent spécifiquement l'acétylcholine, tandis que les BuChEs, souvent appelées pseudocholinestérases, peuvent hydrolyser divers esters de choline, y compris la butyrylcholine, les rendant non spécifiques.

Ces enzymes existent sous forme soluble et liée. Les formes solubles  qui se composent d'une sous-unité catalytique globulaire, se trouvent dans le liquide céphalorachidien (AChE) et le plasma (BuChE). La forme liée relie l'unité catalytique à des protéines accessoires, ancrant ainsi l'enzyme soit aux membranes neuronales au niveau de la synapse neuronale, soit aux membranes basales au niveau de la jonction neuromusculaire.

Les AChEs sont principalement synthétisées dans le réticulum endoplasmique rugueux et se trouvent principalement dans les jonctions neuromusculaires, les terminaisons neuronales cholinergiques et les globules rouges. L'AChE liée aux synapses neuronales cholinergiques hydrolyse l'acétylcholine libérée en choline et en acétate, mettant ainsi fin à ses actions. L'AChE soluble contribue à réguler la concentration d'acétylcholine libre. De plus, l'AChE peut également hydrolyser des neuropeptides tels que la substance P, bien que la signification physiologique reste incertaine.

Contrairement à l'AChE, la BuChE est principalement synthétisée dans le foie, et sa forme liée est largement répartie dans la peau, le cerveau, le foie et les muscles lisses de l'intestin. La forme liée de la BuChE présente dans le plasma est responsable de l'hydrolyse de l'acétylcholine et des agents contenant des esters, tels que les anesthésiques, conduisant à l'inactivation de ces médicaments après leur administration.

Les cholinestérases sont des enzymes qui clivent les esters de choline. Sur la base de leur distribution et de leur fonction, ils existent en deux types distincts : les AChE, ou véritables cholinestérases et les BuChEs, ou pseudocholinestérases.

Les deux types ont des sous-unités catalytiques globulaires, qui peuvent exister en tant que formes solubles de l’enzyme. La forme liée des enzymes a les composants catalytiques ancrés à la membrane via des sous-unités structurelles.

Les AChE sont synthétisés dans le réticulum endoplasmique rugueux et se trouvent principalement dans les neurones cholinergiques et au niveau des plaques terminales postsynaptiques

Ils sont spécifiques de l’ACh et des esters apparentés. Les AChE liés aux synapses cholinergiques hydrolysent l’ACh libéré, mettant fin à son action.

D’autre part, les BuChE sont synthétisées dans le foie. Les BuChE liés sont largement distribués dans l’organisme, tandis que la forme soluble se trouve dans le plasma.

BuChE hydrolyse la butyrylcholine, l’ACh et d’autres anesthésiques contenant des esters. Il régule également la croissance des neurones et la prolifération cellulaire.