Холинэстераза
Холинэстеразы — ферменты класса гидролаз, расщепляющие различные эфиры холина с образованием холина и соответствующих кислот.
Содержание
Общие сведения
В крови человека различают два типа фермента: «истинную» или ацетилхолинэстеразу (ацетилгидролаза ацетилхолина, АХЭ, КФ 3.1.1.7) и «ложную» холинэстеразу (ацилгидролаза ацилхолина, ХЭ, КФ 3.1.1.8). Ферменты различаются по свойствам, локализации, субстратной специфичности.
Ацетилхолинэстераза содержится преимущественно в эритроцитах, также ее активность достаточно высока в нервной и мышечной ткани. Для сыворотки, печени, поджелудочной железы характерен второй тип холинэстеразы. Ацетилхолинэстераза обладает абсолютной субстратной специфичностью — ее субстратом является только ацетилхолин, в то же время холинэстеразе свойственна абсолютная групповая субстратная специфичность — она расщепляет, кроме ацетилхолина, такие субстраты как бензоилхолин, сукцинилхолин, бутирилхолин и другие эфиры холина.
Холинэстераза синтезируется в печени, представляет собой высокомолекулярный белок (ММ около 300 тыс. Д), связанный с альбуминовой фракцией, ее уровень в сыворотке коррелирует с содержанием альбуминов.
Методы исследования
Для изучения активности холинэстеразы используют различные способы:
А. Биологические, заключающиеся в обработке исследуемой сывороткой ацетилхолина, после чего им воздействуют на мышцу животного и по степени реакции мышцы судят о количестве ацетилхолина, разрушенного ацетилхолинэстеразой и об активности фермента.
Б. Химические:
- По количеству уксусной кислоты, образованной в результате ферментативной реакции:
- манометрически учитывают объем углекислого газа, выделившегося из карбонатного буфера под влиянием кислоты;
- фиксируют сдвиг pH раствора по изменению его окраски в присутствии индикаторов (фенолового красного, бромтимолового синего, гидроксиламина);
- измеряют количество щелочи, пошедшей на титрование уксусной кислоты.
- Спектрофотометрическое определение изменения абсорбции света при гидролизе субстратов, например, бензоилхолина с максимумом поглощения 240 нм.
- Определение ферментативной активности: а) по количеству расщепленного ацетилхолина хлорида; б) по накоплению продуктов гидролиза в растворе — по взаимодействию тиохолина (продукта гидролиза специфических субстратов бутирилтиохолина и ацетилтиохолина) с 5,5'‑дитио‑бис‑2‑нитробензойной кислотой.
- Электрохимические методы:
- кондуктометрия;
- устанавливают величину pH до и после реакции.
В качестве унифицированных методов утвержден колориметрический метод с субстратом ацетилхолина хлоридом и индикатором феноловым красным и экспресс‑метод с использованием индикаторной бумаги.
Определение активности холинэстеразы по гидролизу ацетилхолин хлорида
Принцип
Под действием холинэстеразы происходит гидролиз ацетилхолина и подкисление среды выделяющейся уксусной кислотой. Сдвиг pH устанавливается с помощью индикатора фенолового красного.
Нормальные величины
| Сыворотка (указанный метод) | 2700‑5700 МЕ
или 160‑340 мкмоль/ч·л или 45‑95 мкмоль/с·л |
|---|
Влияющие факторы
In vivo занижает результаты применение нервно‑мышечных релаксантов, пероральных контрацептивов, тестостерона, рентгеноконтрастных средств.
In vitro уменьшение показателей отмечается в присутствии третичных и четвертичных аминов, цитратов, боратов, фторидов, пирофосфатов.
Клинико‑диагностическое значение
Увеличение активности холинэстеразы в крови выявляется при гипертонической болезни, гиперлипопротеинемии IV типа, миоме матки, нефрозе, экссудативной энтеропатии, алкоголизме, сахарном диабете II типа.
Гипоферментемия характерна, как правило, для тяжелых заболеваний печени, отражает вовлечение в процесс паренхимы и снижение синтетической способности гепатоцитов, является прогностическим признаком, так как коррелирует с тяжестью и распространенностью поражения: наблюдается при злокачественных новообразованиях, острых и хронических гепатитах, циррозе, застойной печени при сердечной недостаточности. Кроме заболеваний печени, уменьшение активности холинэстеразы выявляется при острых инфекциях, недостаточности питания, анемиях, мышечной дистрофии, хронических заболеваниях почек, у больных с инфарктом миокарда. Отравление фосфоорганическими соединениями, миорелаксантами, инсектицидами также снижает активность фермента в крови.