Butirilcolinesterasa

Proteína de mamíferos encontrada en humanos
BCHE
Estructuras disponibles
APBúsqueda de ortólogos: PDBe RCSB
Identificadores
AliasBCHE , CHE1, CHE2, E1, butirilcolinesterasa, BCHED
Identificaciones externasOMIM : 177400; MGI : 894278; HomoloGene : 20065; Tarjetas Gene : BCHE; OMA :BCHE - ortólogos
Ortólogos
EspeciesHumanoRatón
Entre

590

12038

Conjunto

ENSG00000114200

ENSMUSG00000027792

Protección unificada

P06276

Q03311

RefSeq (ARNm)

NM_000055

Número nuevo_009738

RefSeq (proteína)

NP_000046

NP_033868

Ubicación (UCSC)Crónica 3: 165,77 – 165,84 MbCrónica 3: 73.54 – 73.62 Mb
Búsqueda en PubMed[3][4]
Wikidatos
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La butirilcolinesterasa ( símbolo HGNC BCHE ; EC 3.1.1.8), también conocida como BChE , BuChE , BuChase , pseudocolinesterasa o (colina)esterasa plasmática , [5] es una enzima colinesterasa no específica que hidroliza muchos ésteres diferentes basados ​​en colina . En los humanos, se produce en el hígado, se encuentra principalmente en el plasma sanguíneo y está codificada por el gen BCHE . [6]

Es muy similar a la acetilcolinesterasa neuronal , que también se conoce como colinesterasa de eritrocitos o de glóbulos rojos. [5] El término "colinesterasa sérica" ​​se utiliza generalmente en referencia a una prueba clínica que refleja los niveles de ambas enzimas en la sangre. [5] El ensayo de la actividad de la butirilcolinesterasa en plasma se puede utilizar como una prueba de función hepática , ya que tanto la hipercolinesterasa como la hipocolinesterasa indican procesos patológicos. La vida media de la BCHE es de aproximadamente 10 a 14 días. [7]

La butirilcolina es un compuesto sintético que no se produce en el organismo de forma natural. Se utiliza como herramienta para distinguir entre la acetilcolinesterasa y la butirilcolinesterasa.

Papel fisiológico potencial

La butirilcolinesterasa puede ser un regulador fisiológico de la grelina. [8]

Importancia clínica

La deficiencia de pseudocolinesterasa produce un retraso en el metabolismo de sólo unos pocos compuestos de importancia clínica, entre ellos los siguientes: succinilcolina , mivacurio , procaína , heroína y cocaína . De estos, su sustrato más importante desde el punto de vista clínico es el agente bloqueante neuromuscular despolarizante, la succinilcolina , que la enzima pseudocolinesterasa hidroliza a succinilmonocolina y luego a ácido succínico. [ cita requerida ]

En individuos con niveles plasmáticos normales de enzima pseudocolinesterasa que funciona normalmente, la hidrólisis e inactivación de aproximadamente el 90-95% de una dosis intravenosa de succinilcolina ocurre antes de que alcance la unión neuromuscular. El 5-10% restante de la dosis de succinilcolina actúa como un agonista del receptor de acetilcolina en la unión neuromuscular, causando una despolarización prolongada de la unión postsináptica de la placa motora terminal. Esta despolarización inicialmente desencadena la fasciculación del músculo esquelético. Como resultado de la despolarización prolongada, la acetilcolina endógena liberada de la membrana presináptica de la neurona motora no produce ningún cambio adicional en el potencial de membrana después de unirse a su receptor en el miocito. La parálisis flácida de los músculos esqueléticos se desarrolla en un minuto. En sujetos normales, la función del músculo esquelético regresa a la normalidad aproximadamente cinco minutos después de una única inyección en bolo de succinilcolina a medida que se difunde pasivamente fuera de la unión neuromuscular. La deficiencia de pseudocolinesterasa puede provocar que niveles más altos de moléculas de succinilcolina intactas lleguen a los receptores de la unión neuromuscular, lo que hace que la duración del efecto paralizante se prolongue hasta ocho horas. Esta afección se reconoce clínicamente cuando la parálisis de los músculos respiratorios y otros músculos esqueléticos no se resuelve espontáneamente después de administrar succinilcolina como agente paralizante complementario durante los procedimientos de anestesia. En tales casos, se requiere asistencia respiratoria. [9]

Los alelos mutantes en el locus BCHE son responsables de la sensibilidad al suxametonio . Las personas homocigotas sufren apnea prolongada después de la administración del relajante muscular suxametonio en relación con la anestesia quirúrgica . La actividad de la pseudocolinesterasa en el suero es baja y su comportamiento como sustrato es atípico. En ausencia del relajante, el homocigoto no tiene ninguna desventaja conocida. [10]

Finalmente, el metabolismo de la procaína por la pseudocolinesterasa da lugar a la formación de ácido paraaminobenzoico (PABA). Si el paciente que recibe procaína está tomando antibióticos del tipo de las sulfamidas, como el bactrim, el efecto del antibiótico se verá antagonizado al proporcionar una nueva fuente de PABA al microbio para la posterior síntesis de ácido fólico . [ cita requerida ]

Contramedidas profilácticas contra agentes nerviosos

La butirilcolinesterasa es una contramedida profiláctica contra los agentes nerviosos organofosforados . Se une al agente nervioso en el torrente sanguíneo antes de que pueda ejercer efectos en el sistema nervioso. Debido a que es un depurador biológico (y un objetivo universal), actualmente es el único agente terapéutico eficaz para proporcionar una protección estequiométrica completa contra todo el espectro de agentes nerviosos organofosforados. [11]

Profilaxis contra la adicción a la cocaína

Se desarrolló un nuevo fármaco experimental para el posible tratamiento del abuso y la sobredosis de cocaína basado en la estructura de la pseudocolinesterasa (era un mutante de la BChE humana con una eficiencia catalítica mejorada). Se demostró que eliminaba la cocaína del cuerpo 2000 veces más rápido que la forma natural de la BChE. Los estudios en ratas han demostrado que el fármaco previno las convulsiones y la muerte cuando se administraban sobredosis de cocaína. [12]

El trasplante de células cutáneas modificadas para expresar la forma mejorada de butirilcolinesterasa en ratones permite la liberación a largo plazo de la enzima y protege eficazmente a los ratones de la conducta de búsqueda de cocaína y de la sobredosis de cocaína. [13]

Marcador de riesgo de SMSL

Una investigación publicada por el Grupo de Investigación sobre SMSL y Apnea del Sueño del Hospital Infantil de Westmead, Nueva Gales del Sur, Australia, en la edición del 6 de mayo de 2022 de The Lancet indica que la BChE puede ser un marcador de bebés con riesgo de síndrome de muerte súbita del lactante (SMSL). Es decir, niveles más bajos de BChE se asociaron con un mayor riesgo de SMSL. [14]

Mapa interactivo de rutas

Haga clic en los genes, proteínas y metabolitos que aparecen a continuación para acceder a los artículos correspondientes. [§ 1]

  1. ^ El mapa interactivo de la ruta se puede editar en WikiPathways: "IrinotecanPathway_WP229".

Inhibidores

Nomenclatura

Las variaciones de nomenclatura de la BCHE y de las colinesterasas en general se analizan en Colinesterasa § Tipos y nomenclatura .

Véase también

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000114200 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000027792 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ abc Jasmin L (28 de mayo de 2013). «Cholinesterase - blood» (Colinesterasa en sangre). Centro Médico de la Universidad de Maryland. Archivado desde el original el 30 de octubre de 2012. Consultado el 7 de septiembre de 2011 .
  6. ^ Allderdice PW, Gardner HA, Galutira D, Lockridge O, LaDu BN, McAlpine PJ (octubre de 1991). "El gen de la butirilcolinesterasa clonada (BCHE) se asigna a un único sitio cromosómico, 3q26". Genomics . 11 (2): 452–454. doi :10.1016/0888-7543(91)90154-7. hdl : 2027.42/29109 . PMID  1769657.
  7. ^ Whittaker M (febrero de 1980). "Variantes de la colinesterasa plasmática y el anestesista". Anestesia . 35 (2): 174–197. doi : 10.1111/j.1365-2044.1980.tb03800.x . PMID  6992635. S2CID  32806785.
  8. ^ Chen VP, Gao Y, Geng L, Parks RJ, Pang YP, Brimijoin S (febrero de 2015). "La butirilcolinesterasa plasmática regula la grelina para controlar la agresión". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 112 (7): 2251–2256. Bibcode :2015PNAS..112.2251C. doi : 10.1073/pnas.1421536112 . PMC 4343161 . PMID  25646463. 
  9. ^ "Deficiencia de pseudocolinesterasa". Medscape . WebMD LLC. 15 de julio de 2021.
  10. ^ "Entrez Gene: BCHE butirilcolinesterasa".
  11. ^ "Sistemas de identificación y tratamiento médico (MITS)". Oficina Ejecutiva del Programa Conjunto para la Defensa Química y Biológica . Ejército de los Estados Unidos. Archivado desde el original el 28 de octubre de 2016. Consultado el 13 de agosto de 2014 .
  12. ^ Zheng F, Yang W, Ko MC, Liu J, Cho H, Gao D, et al. (septiembre de 2008). "La hidrolasa de cocaína más eficiente diseñada mediante el cribado virtual de estados de transición". Journal of the American Chemical Society . 130 (36): 12148–12155. doi :10.1021/ja803646t. PMC 2646118 . PMID  18710224. 
    • "Potencial nuevo fármaco para la adicción y la sobredosis de cocaína". ScienceDaily (nota de prensa). 16 de septiembre de 2008.
  13. ^ Li Y, Kong Q, Yue J, Gou X, Xu M, Wu X (febrero de 2019). "Las células madre epidérmicas de la piel editadas con el genoma protegen a los ratones de la conducta de búsqueda de cocaína y de la sobredosis de cocaína". Nature Biomedical Engineering . 3 (2): 105–113. doi :10.1038/s41551-018-0293-z. PMC 6423967 . PMID  30899600. 
  14. ^ Harrington CT, Hafid NA, Waters KA (junio de 2022). "La butirilcolinesterasa es un biomarcador potencial del síndrome de muerte súbita del lactante". eBioMedicine . 80 . The Children's Hospital en Westmead, Nueva Gales del Sur, Australia: 104041. doi :10.1016/j.ebiom.2022.104041. PMC 9092508 . PMID  35533499. S2CID  248645079. 
  15. ^ Puopolo T, Liu C, Ma H, Seeram NP (19 de abril de 2022). "Efectos inhibidores de los cannabinoides sobre las actividades enzimáticas de la acetilcolinesterasa y la butirilcolinesterasa". Cannabis medicinal y cannabinoides . 5 (1): 85–94. doi : 10.1159/000524086 . PMC 9149358 . PMID  35702400. 
  16. ^ Brus B, Košak U, Turk S, Pišlar A, Coquelle N, Kos J, et al. (octubre de 2014). "Descubrimiento, evaluación biológica y estructura cristalina de un nuevo inhibidor selectivo nanomolar de la butirilcolinesterasa". Journal of Medicinal Chemistry . 57 (19): 8167–8179. doi :10.1021/jm501195e. PMID  25226236.
  17. ^ Messerer R, Dallanoce C, Matera C, Wehle S, Flammini L, Chirinda B, et al. (junio de 2017). "Nuevos inhibidores bifarmacofóricos de las colinesterasas con afinidad por los receptores muscarínicos M1 y M2". MedChemComm . 8 (6): 1346–1359. doi :10.1039/c7md00149e. PMC 6072511 . PMID  30108847. 

Lectura adicional

  • Bodur E, Cokugras AN (diciembre de 2005). "Los efectos del ácido indol-3-acético en la butirilcolinesterasa sérica humana y equina". Interacciones químico-biológicas . 157–158 (16): 375–378. doi :10.1016/j.cbi.2005.10.061. PMID  16429500.
  • Lockridge O (octubre de 1988). "Estructura de la colinesterasa sérica humana". BioEssays . 9 (4): 125–128. doi :10.1002/bies.950090406. hdl : 2027.42/50189 . PMID  3067729. S2CID  29779511.
  • Allderdice PW, Gardner HA, Galutira D, Lockridge O, LaDu BN, McAlpine PJ (octubre de 1991). "El gen de la butirilcolinesterasa clonada (BCHE) se asigna a un único sitio cromosómico, 3q26". Genomics . 11 (2): 452–454. doi :10.1016/0888-7543(91)90154-7. hdl : 2027.42/29109 . PMID  1769657.
  • Gaughan G, Park H, Priddle J, Craig I, Craig S (octubre de 1991). "Refinamiento de la localización de la butirilcolinesterasa humana en el cromosoma 3q26.1-q26.2 utilizando una sonda derivada de PCR". Genomics . 11 (2): 455–458. doi :10.1016/0888-7543(91)90155-8. PMID  1769658.
  • Arpagaus M, Kott M, Vatsis KP, Bartels CF, La Du BN, Lockridge O (enero de 1990). "Estructura del gen de la butirilcolinesterasa humana. Evidencia de una copia única". Bioquímica . 29 (1): 124–131. doi :10.1021/bi00453a015. PMID  2322535.
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  • Lockridge O, Bartels CF, Vaughan TA, Wong CK, Norton SE, Johnson LL (enero de 1987). "Secuencia completa de aminoácidos de la colinesterasa sérica humana". The Journal of Biological Chemistry . 262 (2): 549–557. doi : 10.1016/S0021-9258(19)75818-9 . PMID  3542989.
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  • Mattes C, Bradley R, Slaughter E, Browne S (1996). "Cocaína y butirilcolinesterasa (BChE): determinación de parámetros enzimáticos". Ciencias de la vida . 58 (13): PL257–PL261. doi :10.1016/0024-3205(96)00065-3. PMID  8622553.
  • Iida S, Kinoshita M, Fujii H, Moriyama Y, Nakamura Y, Yura N, Moriwaki K (1996). "Mutaciones del gen de la butirilcolinesterasa humana en una familia con hipocolinesterasemia". Mutación humana . 6 (4): 349–351. doi : 10.1002/humu.1380060411 . PMID  8680411. S2CID  86734543.
  • Kamendulis LM, Brzezinski MR, Pindel EV, Bosron WF, Dean RA (noviembre de 1996). "El metabolismo de la cocaína y la heroína es catalizado por las mismas carboxilesterasas hepáticas humanas". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics . 279 (2): 713–717. PMID  8930175.
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  • Altamirano CV, Lockridge O (octubre de 1999). "Residuos aromáticos conservados del extremo C de la butirilcolinesterasa humana median la asociación de tetrámeros". Bioquímica . 38 (40): 13414–13422. doi :10.1021/bi991475+. PMID  10529218.
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  • Barta C, Sasvari-Szekely M, Devai A, Kovacs E, Staub M, Enyedi P (diciembre de 2001). "Análisis de mutaciones en el gen de la colinesterasa plasmática de pacientes con antecedentes de bloqueo neuromuscular prolongado durante la anestesia". Genética molecular y metabolismo . 74 (4): 484–488. doi :10.1006/mgme.2001.3251. PMID  11749053.
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