Cholinesterase ist ein Enzymtyp, der für den Abbau von Acetylcholin (ACh) in Cholin und Essigsäure verantwortlich ist, indem Wassermoleküle in Wasserstoffionen gespalten werden. Somit wirkt es als chemischer Katalysator. Cholinesterase führt diesen als Hydrolyse bezeichneten Prozess zwischen Nervenzellen im Gehirn durch. ACh ist ein Neurotransmitter, der zu neurologischen Funktionen wie Gedächtnis und Muskelkontrolle beiträgt.
Die resultierenden Produkte der Cholinesterase-Inaktivierung von Acetylcholin, Cholin und Essigsäure haben ihren Zweck. Cholin ist ein wasserlöslicher essentieller Nährstoff, der am besten für die Vorbeugung von Fettansammlungen in der Leber bekannt ist, obwohl es auch zur Vorbeugung von Herzkrankheiten und bestimmten Krebsarten beiträgt. Essigsäure ist eine farblose Flüssigkeit, die Essig seinen Geschmack und Geruch verleiht und in großem Umfang zur Konservierung von Lebensmitteln verwendet wird.
Es gibt zwei Arten von Cholinesterase: Acetylcholinesterase (AChE), die formal als Acetylcholin-Acetylhydrolase bekannt ist und auch als Cholinesterase für rote Blutkörperchen (RBC) und Erythrozytencholinesterase bekannt ist; und Pseudocholinesterase (BChE oder BuChE), die offiziell als Acylcholinacylhydrolase bekannt ist und auch als Plasmacholinesterase und Butyrylcholinesterase bezeichnet wird. AChE ist hauptsächlich dafür bekannt, ACh zu hydrolysieren, und seine Hauptstelle ist das Blut. BChE, das normalerweise in der Leber vorkommt, hydrolysiert auch ACh, jedoch mit einer langsameren Geschwindigkeit. Es verarbeitet das ACh-ähnliche Molekül Butyrylcholin jedoch schneller als AChE.
Insbesondere ein Fehlen von BChE führt zu einem Pseudocholinesterase-Mangel. Dies ist eine Anomalie, die durch eine Empfindlichkeit gegenüber einigen Anästhetika während der Operation gekennzeichnet ist. Pseudocholinesterase-Mangel wird jedoch nur ausgelöst, wenn der Patient Anästhetika einnimmt, zu denen Muskelrelaxanzien wie Succinylcholin – Handelsnamen Anectine, Quelicin und Scoline – und Mivacurium gehören.
Die Inaktivierung oder Hemmung von ACh durch Cholinesterase hat einige Mitglieder der medizinischen Gemeinschaft dazu veranlasst, die Entwicklung bestimmter Krankheiten einem solchen Mangel zuzuschreiben. Ein Paradebeispiel ist die Alzheimer-Krankheit, eine unheilbare degenerative Erkrankung, die den Verlust des Langzeitgedächtnisses zu ihren Merkmalen zählt. Die älteste Hypothese über die Ursache von Alzheimer ist die cholinerge Hypothese, die behauptet, dass die Reduktion des Neurotransmitters ACh für die Krankheit verantwortlich ist. Aufgrund der allgemeinen Ineffizienz von Acetylcholin-basierten Behandlungen ist dies jedoch keine sehr beliebte Theorie.
Dennoch gibt es auf dem pharmazeutischen Markt Cholinesterase-Hemmer, die den Spitznamen „Anticholinesterase“ tragen, um das Enzym zum Abbau von ACh zu verhindern. Neben der Bekämpfung von Alzheimer und anderen Demenzformen werden sie auch zur Behandlung von Myasthenia gravis, einer neuromuskulären Erkrankung, eingesetzt; und Glaukom, das eine Augenerkrankung ist, die durch eine Schädigung des Sehnervs gekennzeichnet ist. Edrophonium ist der Cholinesterase-Hemmer, der bei Myasthenia gravis verwendet wird, während Dyflos und Ecothiopate bei Glaukom angewendet werden.