Acetylkolinesteras
Kurs: Basvetenskap 6
Vad är det?
- Acetylkolinesteras (AChE) är ett enzym som hydrolyserar signalsubstansen Acetylkolin till kolin och acetat.
- Ett av de snabbaste enzymer som finns — nära diffusionsbegränsad katalys, med omsättning av cirka 25 000 molekyler per sekund.
- Avslutar den kolinerga signalen i neuromuskulära synapsen, i autonoma ganglier, vid parasympatiska målorgan och i Centrala nervsystemet.
Lokalisation och former
- AChE (äkta/specifikt kolinesteras): förankrat i synapsklyftans basalmembran via kollagensvansen ColQ, samt på erytrocytmembran och i nervvävnad.
- Butyrylkolinesteras (pseudokolinesteras, plasmakolinesteras): bildas i levern, finns i plasma. Bryter ned Suxameton, Mivakurium och Kokain.
- Genetisk brist på butyrylkolinesteras ger förlängd apné efter Suxameton vid anestesi.
Funktion i synapsen
- Acetylkolin frisätts från presynaptiska vesiklar via SNARE-komplexet vid kalciuminflöde.
- Binder till Nikotinreceptorer (motorisk ändplatta, ganglier) eller Muskarinreceptorer (parasympatiska målorgan).
- AChE hydrolyserar transmittorn inom millisekunder → snabb signalterminering och möjlighet till hög signalfrekvens.
- Kolin återupptas presynaptiskt och återanvänds — det hastighetsbegränsande steget i acetylkolinsyntesen.
Farmakologi — hämmare
- Reversibla, kortverkande: Edrofonium (diagnostiskt vid Myastenia gravis).
- Reversibla, medellångverkande: Neostigmin och Pyridostigmin — behandling av Myastenia gravis och reversering av icke-depolariserande muskelrelaxantia. Kvartära aminer som inte passerar Blod-hjärnbarriären.
- Centralt verkande: Donepezil, Rivastigmin, Galantamin — symtomatisk behandling vid Alzheimers sjukdom; tertiära aminer som passerar in i CNS.
- Irreversibla: Organofosfater (insektsmedel som malation, paration; nervgaser som sarin, VX) och karbamater. Fosforylerar enzymets serin i aktiva sätet.
Klinisk relevans — förgiftning
- Organofosfatförgiftning ger kolinerg kris genom acetylkolinackumulation.
- Muskarina symtom (minnesregeln SLUDGE/DUMBELS): salivation, lakrimation, urinering, diarré, GI-kramper, emes, Mios, Bronkorré, Bradykardi.
- Nikotina symtom: fascikulationer, muskelsvaghet, förlamning, takykardi, hypertoni.
- Centrala symtom: förvirring, kramper, andningsdepression, koma.
- Dödsorsak är oftast andningssvikt genom kombinationen bronkorré, bronkokonstriktion och andningsmuskelparalys.
- Behandling: Atropin i höga, upprepade doser (mot muskarina effekter, titreras mot bronkorré) + Pralidoxim (oximer som reaktiverar enzymet) + Diazepam mot kramper.
- “Aging”: efter timmar sker en irreversibel dealkylering av enzym-fosfatkomplexet — därefter fungerar inte längre Pralidoxim. Ge oximet tidigt.
Kolinerg vs myasten kris
- Överdosering av Pyridostigmin vid Myastenia gravis ger kolinerg kris med svaghet + muskarina symtom + Mios.
- Underbehandling ger myasten kris med svaghet + Mydriasis/normala pupiller utan sekretion.
- Skiljs kliniskt på pupillstorlek och sekretion; behandlingen är diametralt motsatt.
Tenta-fokus
Vid Organofosfatförgiftning är Atropin symtomatiskt (blockerar Muskarinreceptorer men hjälper inte mot muskelsvaghet) medan Pralidoxim är kausalt (reaktiverar enzymet och verkar även på Nikotinreceptor-medierade symtom). Båda behövs.
Klinisk pärla
Doser av Atropin vid organofosfatförgiftning är dramatiskt mycket högre än vanligt — titrera mot torra luftvägar och adekvat syresättning, inte mot hjärtfrekvens eller pupillstorlek. Tiotals till hundratals milligram kan behövas.
Kopplingar
- Acetylkolin — substratet
- Myastenia gravis — sjukdom där hämmare används terapeutiskt
- Organofosfat — toxikologiskt viktig irreversibel hämmare
- Nikotinreceptor och Muskarinreceptor — nedströms målen
- Stelkramp — annan sjukdom med störd neurotransmission