Butirilcolinesterase

A butirilcolinesterase (símbolo de HGNC BCHE; EC 3.1.1.8), tamén coñecida como BChE, BuChE, BuChase, pseudocolinesterase, ou (colin)esterase do plasma, é un encima colinesterase non específico que hidroliza moitos tipos de ésteres da colina. En humanos fabrícase no fígado, atópase principalmente no plasma sanguíneo, e é codificado polo xene BCHE do cromosoma 3.

BCHE
Estruturas dispoñibles
PDB	Buscar ortólogos: PDBe, RCSB  Lista de códigos PDB 1P0P, 4AXB, 4B0P, 2XQG, 1XLV, 2WIK, 2WIL, 1P0Q, 1XLU, 4BDS, 2XQF, 2PM8, 2XQK, 4AQD, 4BBZ, 2WID, 2XMB, 1XLW, 2XMC, 4TPK, 2XMG, 2XMD, 3DKK, 3O9M, 2WSL, 2WIJ, 1P0I, 2WIG, 2XQJ, 3DJY, 1P0M, 4B0O, 2XQI, 2Y1K, 4XII, 2WIF, 2J4C
Identificadores
Nomenclatura	Outros nomes BCHE, CHE1, CHE2, E1, butirilcolinesterase, BCHED
Identificadores externos	OMIM: 177400 MGI: 894278 HomoloGene: 20065 EBI: BCHE GeneCards: Xene BCHE UniProt: BCHE
Locus	Cr. 3 q26.1
Ontoloxía Xénica Referencias: AmiGO / QuickGO
Padrón de expresión de ARNm
Máis información
Ortólogos
Especies	Humano Rato
Entrez	590 12038
Ensembl	Véxase HS Véxase MM
UniProt	P06276 Q03311
RefSeq (ARNm)	NM_000055 NM_009738
RefSeq (proteína) NCBI	NP_000046 NP_033868
Localización (UCSC)	Cr. 3: 165.77 – 165.84 Mb Cr. 3: 73.54 – 73.62 Mb
PubMed (Busca)	590 12038

É moi similar á acetilcolinesterase neuronal, que se coñece como colinesterase do eritrocito (RBC). O termo "colinesterase sérica" úsase xeralmente facendo referencia a un test clínico que indica os niveis de ambos os encimas no sangue. Pode utilizarse un ensaio da actividade da butirilcolinesterase no plasma como un test da función hepática, xa que tanto a hiper- coma a hipocolinesterasemia indican procesos patolóxicos. A vida media da BCHE é de 10 a 14 días.

A butirilcolina é un composto sintético que non aparece no corpo de forma natural. Utilízase como ferramenta para distinguir entre a acetilcolinesterase e a butirilcolinesterase.

Posible función fisiolóxica

A butirilcolinesterase pode ser un regulador fisiolóxico da ghrelina.

Importancia clínica

A deficiencia de butirilcolineserase (pseudocolinesterase) ten como resultado o retardo do metabolismo duns poucos compostos de importancia clínica, como os seguintes: succinilcolina, mivacurium, procaína, heroína e cocaína. Destes, o seu substrato máis importante clinicamente é o axente bloqueante neuromuscular despolarizador succinilcolina, que o encima butirilcolinesterase (pseudocolinesterase) hidroliza a succinilmonocolina e despois a ácido succínico.

En individuos con niveis plasmáticos normais do encima butirilcolinesterase funcional, a hidrólise e a inactivación de aproximadamente o 90–95 % dunha dose intravenosa de succinilcolina ocorre antes de que chegue á unión neuromuscular. O restante 5–10 % da dose de succinilcolina actúa como un agonista do receptor de acetilcolina na unión neuromuscular, causando unha despolarización prolongada da unión postsináptica da placa terminal motora. Esta despolarización inicialmente produce fasciculación do músculo esquelético. Como resultado da prolongada despolarización, a acetilcolina endóxena liberada da membrana presináptica da neurona motora non produce ningún cambio adicional no potencial de membrana despois de unirse ao seu receptor no miocito. A parálise fláccida dos músculos esqueléticos desenvólvese nun minuto. En suxeitos normais a función do músculo esquelético volve á normal aproximadamente en cinco minutos despois dunha soa inxección en bolo de succinilcolina, a medida que difunde pasivamente fóra da unión neuromuscular. A deficiencia de butirilcolinesterase pode orixinar altos niveis de moléculas de succinilcolina intactas chegando a receptores da unión neuromuscular, causando que o efecto paralítico continúe durante oito horas. Esta condición recoñécese clinicamente cando a parálise dos músculos respiratorios e outros músculos esqueléticos non consegue resolverse espontaneamente despois de que se administra succinilcolina como axente paralítico adicional durante procedementos de anestesia. En tales casos cómpre recorrer á respiración asistida.

Os alelos mutantes no locus BCHE son responsables da sensibilidade ao suxametonio. As persoas homocigotas manteñen unha apnea prolongda despois da administración do relaxante muscular suxametonio en conexión coa anestesia cirúrxica. A actividade da buturilcolinesterase (pseudocolinesterase) no soro é baixa e o seu comportamento co substrato é atípico. En ausencia do relaxante, o homocigoto non ten desvantaxes coñecidas.

Finalmente, o metabolismo influído pola butirilcolinesterase da procaína ten como resultado a formación de ácido paraaminobenzoico (PABA). Se o paciente que recibe procaína está recibindo antibióticos sulfonamidas como o bactrim, o efecto antibiótico será antagonizado ao proporcionar unha nova fonte de PABA ao microbio para a subseguinte síntese de ácido fólico.

Contramedida profiláctica contra os axentes nerviosos

A butirilcolinesterase é unha contramedida profiláctica contra os axentes nerviosos organofosforados. Únese ao axente nervioso na corrente sanguínea antes de que este poida exercer efectos sobre o sistema nervioso. Como é un limpador biolóxico (e diana universal), é actualmente o único axente terapéutico efectivo que proporciona unha protección estequiométrica completa contra o espectro enteiro de axentes nerviosos orgnofosforados.

Axente profiláctico contra a adicción á cocaína

Descubriuse un novo fármaco experimental para o posible tratamento do abuso e sobredose da cocaína baseándose na estrutura da butirilcolinesterase. Trátase dun mutante BChE humano cunha eficiencia catalítica mellorada. Elimina a cocaína do corpo 2000 veces máis rápido que a forma natural do BChE. Os estudos en ratas indicaron que o fármaco previña as convulsións e a morte cando se administraban sobredoses de cocaína.

O transplante de células da pel modificadas para expresar a forma potenciada da butirilcolinesterase en ratos permite a liberación a longo prazo do encima e protexe eficientemente os ratos do comportamento de busca de cocaína e da sobredose de cocaína.

Marcador para o risco de SMSL

Investigacións publicadas en 2022 polo Grupo de Investigación da Apnea do Sono e SMSL do Hospital Infantil de Westmead, Nova Gales do Sur, Australia, en The Lancet indican que a BChE pode ser un marcador para os bebés que están en risco de sufriren a síndrome de morte súbita do lactante (SMSL ou, na literatura inglesa, SIDS). Isto quere dicir que niveis máis baixos de BChE estaban asociados cun incremento do risco de SMSL.

Inhibidores

Véxase tamén: Inhibidor da colinesterase.

• Fitocannabinoides
  • Cannabidiol
  • Δ8-Tetrahidrocannabinol
  • Cannabixerol
  • Ácido cannabixerólico
  • Cannabicitrán
  • Cannabidivarín
  • Cannabicromeno
  • Cannabinol
• Cymserine e derivados
• Profenamina
• Rivastigmina
• Tacrina
• (+)-ZINC-12613047: IC₅₀ BChE humana 13nM, alta selectividade sobre a AChE.
• Ligandos híbridos/bitópicos

Nomenclatura

As variacións en nomenclatura da BCHE e das colinesterases en xeral discútense en Colinesterase § Tipos e nomenclatura.

Véxase tamén

Outros artigos

• Colinesterases
• Acetilcolinesterase

Bibliografía

• Bodur E, Cokugras AN (decembro de 2005). "The effects of indole-3-acetic acid on human and horse serum butyrylcholinesterase". Chemico-Biological Interactions. 157-158 (16): 375–378. PMID 16429500. doi:10.1016/j.cbi.2005.10.061. 
• Lockridge O (outubro de 1988). "Structure of human serum cholinesterase". BioEssays 9 (4): 125–128. PMID 3067729. doi:10.1002/bies.950090406. hdl:2027.42/50189. 
• Allderdice PW, Gardner HA, Galutira D, Lockridge O, LaDu BN, McAlpine PJ (outubro de 1991). "The cloned butyrylcholinesterase (BCHE) gene maps to a single chromosome site, 3q26". Genomics 11 (2): 452–454. PMID 1769657. doi:10.1016/0888-7543(91)90154-7. hdl:2027.42/29109. 
• Gaughan G, Park H, Priddle J, Craig I, Craig S (outubro de 1991). "Refinement of the localization of human butyrylcholinesterase to chromosome 3q26.1-q26.2 using a PCR-derived probe". Genomics 11 (2): 455–458. PMID 1769658. doi:10.1016/0888-7543(91)90155-8. 
• Arpagaus M, Kott M, Vatsis KP, Bartels CF, La Du BN, Lockridge O (xaneiro de 1990). "Structure of the gene for human butyrylcholinesterase. Evidence for a single copy". Biochemistry 29 (1): 124–131. PMID 2322535. doi:10.1021/bi00453a015. 
• Nogueira CP, McGuire MC, Graeser C, Bartels CF, Arpagaus M, Van der Spek AF, et al. (maio de 1990). "Identification of a frameshift mutation responsible for the silent phenotype of human serum cholinesterase, Gly 117 (GGT----GGAG)". American Journal of Human Genetics 46 (5): 934–942. PMC 1683584. PMID 2339692. 
• McGuire MC, Nogueira CP, Bartels CF, Lightstone H, Hajra A, Van der Spek AF, et al. (febreiro de 1989). "Identification of the structural mutation responsible for the dibucaine-resistant (atypical) variant form of human serum cholinesterase". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 86 (3): 953–957. Bibcode:1989PNAS...86..953M. PMC 286597. PMID 2915989. doi:10.1073/pnas.86.3.953. 
• Prody CA, Zevin-Sonkin D, Gnatt A, Goldberg O, Soreq H (xuño de 1987). "Isolation and characterization of full-length cDNA clones coding for cholinesterase from fetal human tissues". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 84 (11): 3555–3559. Bibcode:1987PNAS...84.3555P. PMC 304913. PMID 3035536. doi:10.1073/pnas.84.11.3555. 
• Lockridge O, Adkins S, La Du BN (setembro de 1987). "Location of disulfide bonds within the sequence of human serum cholinesterase". The Journal of Biological Chemistry 262 (27): 12945–12952. PMID 3115973. doi:10.1016/S0021-9258(18)45149-6. 
• McTiernan C, Adkins S, Chatonnet A, Vaughan TA, Bartels CF, Kott M, et al. (outubro de 1987). "Brain cDNA clone for human cholinesterase". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 84 (19): 6682–6686. Bibcode:1987PNAS...84.6682M. PMC 299147. PMID 3477799. doi:10.1073/pnas.84.19.6682. 
• Lockridge O, Bartels CF, Vaughan TA, Wong CK, Norton SE, Johnson LL (xaneiro de 1987). "Complete amino acid sequence of human serum cholinesterase". The Journal of Biological Chemistry 262 (2): 549–557. PMID 3542989. doi:10.1016/S0021-9258(19)75818-9. 
• Jbilo O, Toutant JP, Vatsis KP, Chatonnet A, Lockridge O (agosto de 1994). "Promoter and transcription start site of human and rabbit butyrylcholinesterase genes". The Journal of Biological Chemistry 269 (33): 20829–20837. PMID 8063698. doi:10.1016/S0021-9258(17)31897-5. 
• Mattes C, Bradley R, Slaughter E, Browne S (1996). "Cocaine and butyrylcholinesterase (BChE): determination of enzymatic parameters". Life Sciences 58 (13): PL257–PL261. PMID 8622553. doi:10.1016/0024-3205(96)00065-3. 
• Iida S, Kinoshita M, Fujii H, Moriyama Y, Nakamura Y, Yura N, Moriwaki K (1996). "Mutations of human butyrylcholinesterase gene in a family with hypocholinesterasemia". Human Mutation 6 (4): 349–351. PMID 8680411. doi:10.1002/humu.1380060411. 
• Kamendulis LM, Brzezinski MR, Pindel EV, Bosron WF, Dean RA (novembro de 1996). "Metabolism of cocaine and heroin is catalyzed by the same human liver carboxylesterases". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 279 (2): 713–717. PMID 8930175. 
• Hidaka K, Iuchi I, Tomita M, Watanabe Y, Minatogawa Y, Iwasaki K, et al. (novembro de 1997). "Genetic analysis of a Japanese patient with butyrylcholinesterase deficiency". Annals of Human Genetics 61 (Pt 6): 491–496. PMID 9543549. doi:10.1046/j.1469-1809.1997.6160491.x. 
• Browne SP, Slaughter EA, Couch RA, Rudnic EM, McLean AM (xullo de 1998). "The influence of plasma butyrylcholinesterase concentration on the in vitro hydrolysis of cocaine in human plasma". Biopharmaceutics & Drug Disposition 19 (5): 309–314. PMID 9673783. doi:10.1002/(SICI)1099-081X(199807)19:5<309::AID-BDD108>3.0.CO;2-9. 
• Altamirano CV, Lockridge O (outubro de 1999). "Conserved aromatic residues of the C-terminus of human butyrylcholinesterase mediate the association of tetramers". Biochemistry 38 (40): 13414–13422. PMID 10529218. doi:10.1021/bi991475+. 
• Darvesh S, Kumar R, Roberts S, Walsh R, Martin E (xuño de 2001). "Butyrylcholinesterase-Mediated enhancement of the enzymatic activity of trypsin". Cellular and Molecular Neurobiology 21 (3): 285–296. PMID 11569538. doi:10.1023/A:1010947205224. 
• Barta C, Sasvari-Szekely M, Devai A, Kovacs E, Staub M, Enyedi P (decembro de 2001). "Analysis of mutations in the plasma cholinesterase gene of patients with a history of prolonged neuromuscular block during anesthesia". Molecular Genetics and Metabolism 74 (4): 484–488. PMID 11749053. doi:10.1006/mgme.2001.3251. 

Ligazóns externas

• Butyrylcholinesterase Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
• Localización no xenoma humano de BCHE e páxina con detalles sobre o xene BCHE no UCSC Genome Browser.