La colinesterasi plasmatica (nota anche come pseudocolinesterasi, butirrilcolinesterasi o BuChE) è un’idrolasi serina che catalizza l’idrolisi degli esteri della colina. È più noto per il metabolismo di depolarizzazione neuromuscolare agente bloccante succinilcolina (noto anche come cloruro di suxametonio, o SCh) per idrolisi dei due legami estere di colina all’acido succinico. BuChE ha anche attività di aril acilammidasi che catalizza l’idrolisi delle ammidi aciliche delle ammine aromatiche. La carenza di BuChE viene solitamente riconosciuta quando un paziente anestetizzato ha prolungato il blocco neuromuscolare dalla somministrazione di SCh. Il primo rapporto di carenza di BuChE di Nilsson nel 1953 descrisse un paziente che non riuscì a riprendere la ventilazione spontanea dopo il completamento di una breve operazione nell’ambito della somministrazione di SCh; pertanto fu introdotto il nome colloquiale “suxamethonium apnea”.
BuChE è anche responsabile del metabolismo di mivacurio e l’uso concomitante di mivacurio e SCh in pazienti sensibili può aumentare l’effetto paralitico. Poiché gli enzimi BuChE contribuiscono all’idrolisi degli anestetici locali di tipo estere in alchilammina e acido paraaminobenzoico (PABA), i pazienti con livelli anormali di BuChE possono essere ad aumentato rischio di effetti collaterali tossici. BuChE accelera anche il metabolismo della cocaina ed è stato proposto come possibile agente farmacologico per il trattamento della tossicità della cocaina.
Esistono diverse forme molecolari di BuChE, inclusi monomeri e oligomeri costruiti con subunità identiche. La forma monomerica simmetrica è chiamata forma G1. La forma dimerica, G2, consiste di due molecole che sono unite da un ponte disolfuro tra i residui di cisteina di ciascun monomero. Due forme G2 tenute insieme da interazioni idrofobiche possono formare un tetramero, il G4. Questi sono sintetizzati nel fegato e possono essere trovati anche nei reni, nel pancreas, nel cervello e nel plasma. È interessante notare che gli enzimi BuChE sono ampiamente distribuiti nel sistema nervoso. È stato postulato che BuChE possa avere ruoli importanti nella neurotrasmissione colinergica e nelle malattie neurodegenerative.
Un gene situato sul cromosoma 3q26 codifica per BuChE. La sua regione si estende su circa 70 kb e ha quattro esoni e tre introni. Sono state riconosciute più di 40 mutazioni di BCHE, ma non tutte sono state completamente caratterizzate. In generale, queste mutazioni si manifestano come diversi livelli di attività catalitica. Normalmente, SCh viene rapidamente idrolizzato dopo la somministrazione (la metà del tempo di eliminazione è stimata in 2-4 minuti); tuttavia, quando sono presenti mutazioni BuChE, l’azione di SCh può essere prolungata. La durata di” apnea di suxamethonium ” citata per le mutazioni più comuni varia da 10 minuti a 2 ore; tuttavia, l’effetto SCh può persistere fino a 8 ore e più a lungo in alcuni casi. La ventilazione di supporto è tutto ciò che è necessario per il trattamento; non esiste un agente farmacologico comunemente usato per aumentare il tasso di recupero dal blocco neuromuscolare SCH anormalmente prolungato.
La maggior parte delle varianti del plasma BuChE può essere variabilmente inibita dalla dibucaina e diverse manifestazioni fenotipiche della carenza di BuChE sono state studiate utilizzando l’inibizione della dibucaina per differenziare tra di loro. Nei pazienti normali, la dibucaina inibirà l ‘ 80% dell’attività enzimatica che corrisponde al numero di dibucaina di 80. Buchi plasmatici atipici eterozigoti si verificano in circa il 4% della popolazione con il corrispondente numero di dibucaina tra 30 e 65. Il BUCO plasmatico atipico omozigote si verifica in circa lo 0,04% della popolazione e corrisponde a un numero di dibucaina di 20. Il più diffuso, wild-type BuChE è anche inibito dal fluoro. Tuttavia, ci sono due forme note meno prevalenti resistenti al fluoro di BuChE che consente ulteriori test nei casi di sospetta carenza clinica.
I livelli plasmatici di BuChE sono influenzati da alcuni fattori fisiologici e farmacologici. Ad esempio, l’alcolismo o l’obesità aumentano i livelli di BuChE, in modo che dosi più elevate di SCh possano essere necessarie nei pazienti obesi, fino a 1-2 mg/kg in base a TBW e non IBW. I livelli di BuChE possono diminuire al 75% del normale durante la gravidanza e al 67% del normale durante il periodo postpartum immediato; questo grado di diminuzione di solito non è clinicamente significativo, ma può risultare un’apnea prolungata occasionale dalla somministrazione di SCh. Similmente, la diminuzione significativa di funciton sintetico del fegato può anche provocare l’apnea prolungata. Inoltre, il plasma BuChE può essere inibito da composti esogeni come organofosfati (ad esempio, insetticidi, agenti di guerra chimica e ecotiofato, un agente topico del glaucoma), agenti anticolinesterasici (ad esempio, neostigmina, piridostigmina, edrophonium) e MOAs.