5.11: Colinesterasi: Distribuzione e Funzione

Le colinesterasi sono un gruppo di enzimi serina idrolasi che svolgono un ruolo cruciale nella degradazione degli esteri di colina. I due tipi primari di colinesterasi sono l'acetilcolinesterasi (AChE) e la butirrilcolinesterasi (BuChE), che differiscono nella loro distribuzione, funzione e specificità del substrato. Le AChE, anche dette vere colinesterasi, idrolizzano specificamente l'acetilcolina, mentre le BuChE, spesso chiamate pseudocolinesterasi, possono idrolizzare vari esteri di colina, inclusa la butirrilcolina, rendendole non specifiche.

Questi enzimi esistono sia in forma solubile che legata. Le forme solubili, che consistono in una subunità catalitica globulare, si trovano nel liquido cerebrospinale (AChE) e nel plasma (BuChE). La forma legata collega l'unità catalitica a proteine accessorie, ancorando l'enzima sia alle membrane neuronali a livello della sinapsi neuronale, sia alle membrane basali a livello della giunzione neuromuscolare.

Le AChE sono principalmente sintetizzate nel reticolo endoplasmatico ruvido e sono localizzate prevalentemente nelle giunzioni neuromuscolari, nei terminali neuronali colinergici e nei globuli rossi. La AChE legata alle sinapsi neuronali colinergiche idrolizza l'acetilcolina rilasciata in colina ed acetato, terminando così le sue azioni. L'AChE solubile aiuta a regolare la concentrazione di acetilcolina libera. Inoltre, l'AChE può idrolizzare anche neuropeptidi come la sostanza P, sebbene il significato fisiologico rimanga poco chiaro.

In contrasto alla AChE, la BuChE è principalmente sintetizzata nel fegato e la sua forma legata è ampiamente distribuita nella pelle, nel cervello, nel fegato e nei muscoli lisci dell'intestino. La forma legata di BuChE presente nel plasma è responsabile dell'idrolisi dell'acetilcolina e di agenti contenenti esteri, come gli anestetici, portando all'inattivazione di questi farmaci dopo la somministrazione.

Le colinesterasi sono enzimi che scindono gli esteri della colina. In base alla loro distribuzione e funzione, esistono in due tipi distinti: AChE, o vere colinesterasi e BuChEs, o pseudocolinesterasi.

Entrambi i tipi hanno subunità catalitiche globulari, che possono esistere come forme solubili dell'enzima. La forma legata degli enzimi ha i componenti catalitici ancorati alla membrana tramite subunità strutturali.

Gli AChE sono sintetizzati nel reticolo endoplasmatico ruvido e si trovano principalmente nei neuroni colinergici e nelle placche terminali postsinaptiche

Sono specifici per ACh ed esteri correlati. Gli AChE legati alle sinapsi colinergiche idrolizzano l'ACh rilasciato, terminando la sua azione.

D'altra parte, i BuChE sono sintetizzati nel fegato. I BuChE legati sono ampiamente distribuiti nell'organismo, mentre la forma solubile si trova nel plasma.

BuChE idrolizza la butirrilcolina, l'ACh e altri anestetici contenenti esteri. Regola anche la crescita dei neuroni e la proliferazione cellulare.