Plasma-Cholinesterase (auch bekannt als Pseudocholinesterase, Butyrylcholinesterase oder BuChE) ist eine Serinhydrolase, die die Hydrolyse von Cholinestern katalysiert. Es ist am bekanntesten für den Metabolismus des depolarisierenden neuromuskulären Blockierungsmittels Succinylcholin (auch bekannt als Suxamethoniumchlorid oder SCh) durch Hydrolyse der beiden Esterverbindungen von Cholin zu Bernsteinsäure. BuChE hat auch eine Arylacylamidaseaktivität, die die Hydrolyse von Acylamiden aromatischer Amine katalysiert. Ein BuChE-Mangel wird normalerweise erkannt, wenn ein anästhesierter Patient eine verlängerte neuromuskuläre Blockade durch die Verabreichung von SCh hat. Der erste Bericht von BuChE-Mangel von Nilsson im Jahr 1953 beschrieb einen Patienten, der nach Abschluss einer kurzen Operation im Rahmen der SCH-Verabreichung die Spontanbeatmung nicht wieder aufnehmen konnte; Daher wurde der umgangssprachliche Name „Suxamethonium-Apnoe“ eingeführt.
BuChE ist auch für den Metabolismus von Mivacurium verantwortlich, und die gleichzeitige Anwendung von Mivacurium und SCh bei anfälligen Patienten kann die paralytische Wirkung übertreiben. Da BuChE-Enzyme zur Hydrolyse von Lokalanästhetika vom Estertyp zu Alkylamin und Paraaminobenzoesäure (PABA) beitragen, können Patienten mit abnormalen BuChE-Spiegeln ein erhöhtes Risiko für toxische Nebenwirkungen haben. BuChE beschleunigt auch den Metabolismus von Kokain und wurde als möglicher pharmakologischer Wirkstoff zur Behandlung von Kokaintoxizität vorgeschlagen.
Es gibt verschiedene molekulare Formen von BuChE, einschließlich Monomere und Oligomere, die aus identischen Untereinheiten aufgebaut sind. Die symmetrische monomere Form wird als G1-Form bezeichnet. Die dimere Form, G2, besteht aus zwei Molekülen, die durch eine Disulfidbrücke zwischen den Cysteinresten jedes Monomers verbunden sind. Zwei G2-Formen, die durch hydrophobe Wechselwirkungen zusammengehalten werden, können ein Tetramer bilden, das G4. Diese werden in der Leber synthetisiert und können zusätzlich in Nieren, Bauchspeicheldrüse, Gehirn und Plasma gefunden werden. Interessanterweise sind BuChE-Enzyme im Nervensystem weit verbreitet. Es wurde postuliert, dass BuChE eine wichtige Rolle bei der cholinergen Neurotransmission und neurodegenerativen Erkrankungen spielen könnte.
Ein Gen auf Chromosom 3q26 kodiert für BuChE. Seine Region umfasst etwa 70 kb und hat vier Exons und drei Introns. Mehr als 40 Mutationen von BCHE wurden erkannt, aber nicht alle von ihnen wurden vollständig charakterisiert. Im Allgemeinen manifestieren sich diese Mutationen als unterschiedliche katalytische Aktivität. Normalerweise wird SCh nach der Verabreichung schnell hydrolysiert (die Eliminationshalbzeit wird auf 2-4 Minuten geschätzt); Wenn jedoch BuChE-Mutationen vorliegen, kann die SCH-Wirkung verlängert werden. Die für die häufigsten Mutationen angegebene Dauer der „Suxamethonium-Apnoe“ reicht von 10 Minuten bis 2 Stunden; die Wirkung kann jedoch in einigen Fällen bis zu 8 Stunden und länger anhalten. Unterstützende Beatmung ist alles, was für die Behandlung erforderlich ist; Es gibt kein pharmakologisches Mittel, das üblicherweise verwendet wird, um die Erholungsrate von abnormal verlängerten zu erhöhen SCh neuromuskuläre Blockade.Die meisten Varianten von Plasma-BuChE können durch Dibucain variabel gehemmt werden, und verschiedene phänotypische Manifestationen von BuChE-Mangel wurden untersucht, indem Dibucain-Hemmung verwendet wurde, um zwischen ihnen zu unterscheiden. Bei normalen Patienten hemmt Dibucain 80% der Enzymaktivität, was der Dibucainzahl von 80 entspricht. Heterozygote atypische Plasmabuche tritt bei etwa 4% der Bevölkerung mit der entsprechenden Dibucainzahl zwischen 30 und 65 auf. Homozygot atypisches Plasma BuChE tritt in etwa 0,04% der Bevölkerung auf und entspricht einer Dibucainzahl von 20. Die am weitesten verbreitete Wildtyp-BuChE wird auch durch Fluorid gehemmt. Es gibt jedoch zwei bekannte, weniger verbreitete fluoridresistente Formen von BuChE, die zusätzliche Tests bei Verdacht auf klinischen Mangel ermöglichen.
Die Plasmaspiegel von BuChE werden durch bestimmte physiologische und pharmakologische Faktoren beeinflusst. Zum Beispiel erhöhen Alkoholismus oder Fettleibigkeit die BuChE-Spiegel, so dass bei adipösen Patienten höhere Dosen von SCH erforderlich sein können, bis zu 1-2 mg / kg basierend auf TBW und nicht IBW. Die BuChE-Spiegel können während der Schwangerschaft auf 75% des Normalwerts und während der unmittelbaren postpartalen Phase auf 67% des Normalwerts sinken; Dieser Grad der Abnahme ist normalerweise nicht klinisch signifikant, aber gelegentlich kann eine verlängerte Apnoe nach oraler Verabreichung auftreten. In ähnlicher Weise kann eine signifikante Abnahme der synthetischen Leberfunktion auch zu einer verlängerten Apnoe führen. Zusätzlich kann Plasma BuChE durch exogene Verbindungen wie Organophosphate (z. B. Insektizide, chemische Kampfstoffe und Echothiophate, ein topisches Glaukommittel), Anticholinesterase-Mittel (z. B. Neostigmin, Pyridostigmin, Edrophonium) und MOAs gehemmt werden.