Ингибитор ацетилхолинэстеразы



Ингибиторы ацетилхолинэстеразы ( ACHEI ) также часто называют ингибиторами холинэстеразы , [ 1 ] фермент ацетилхолинэстеразу от разрушения нейротрансмиттера ацетилхолина ингибируйте на холин и ацетат , [ 2 ] тем самым увеличивая как уровень, так и продолжительность действия ацетилхолина в центральной нервной системе , вегетативных ганглиев и нервно -мышечных соединений , которые богаты рецепторами ацетилхолина . [ 2 ] Ингибиторы ацетилхолинэстеразы являются одним из двух типов ингибиторов холинэстеразы ; Другим является ингибиторы бутирил-холинэстеразы . [ 2 ] Ацетилхолинэстераза является основным членом семейства ферментов холинэстеразы . [ 3 ]
Ингибиторы ацетилхолинэстеразы классифицируются как обратимые, необратимые или квази-необратимые (также называемые псевдообратимыми). [ 4 ] [ 5 ]
Механизм действия
[ редактировать ]Органофосфаты
[ редактировать ]Органофосфаты, такие как тетраэтилпирофосфат (TEPP) и сарин ингибируют холинэстеразы , ферменты, которые гидролизируют ацетилхолин нейротрансмиттер .
Активный центр холинэстераз оснащена двумя важными сайтами, а именно анионным сайтом и эфиратическим сайтом. После связывания ацетилхолина с анионным сайтом холинэстеразы ацетильная группа ацетилхолина может связываться с эфирным сайтом. Важными аминокислотными остатками в эстератическом месте являются глутамат, гистидин и серин. Эти остатки опосредуют гидролиз ацетилхолина.

В эстератическом месте ацетилхолин расщепляется, что приводит к свободному холиновому фрагменту и ацетилированной холинэстеразе. Это ацетилированное состояние требует гидролиза, чтобы регенерировать сам. [ 6 ] [ 7 ]
Ингибиторы, такие как Tepp, модифицируют остаток серина в эстератическом сайте холинэстеразы.

Это фосфорилирование ингибирует связывание ацетильной группы ацетилхолина с эфирным сайтом холинэстеразы. Поскольку ацетильная группа не может связывать холинэстеразу, ацетилхолин не может быть расщеплен. Следовательно, ацетилхолин будет оставаться неповрежденным и будет накапливаться в синапсах. Это приводит к непрерывной активации рецепторов ацетилхолина , что приводит к острым симптомам отравления TEPP. [ 8 ] Фосфорилирование холинэстеразы TEPP (или любым другим органофосфатом) необратимо. Это делает ингибирование постоянной холинэстеразы. [ 6 ] [ 7 ]
Холинэстераза становится необратимой фосфорилированной в соответствии со следующей схемой реакции
В этой схеме реакции E указывает холинэстеразу, Px молекулу TEPP, E - Px обратимого фосфорилированной холинэстеразы, k 3 скорость реакции второй стадии, EP фосфорилированная холинэстераза и x в группе оставшейся TEPP.
Необратимое фосфорилирование холинэстеразы происходит в двух шагах. На первом этапе холинэстераза обратимо фосфорилируется. Эта реакция очень быстрая. Затем происходит второй шаг. Холинэстераза образует очень стабильный комплекс с TEPP, в котором TEPP ковалентно связан с холинэстеразой. Это медленная реакция. Но после этого шага холинэстераза необратимо ингибируется. [ 6 ]
Зависимое от времени необратимое ингибирование холинэстеразы может быть описано следующим уравнением. [ 6 ]
В этой формуле E является оставшейся ферментной активностью, E 0 является начальной ферментной активностью, T -интервал времени после смешивания холинэстеразы, а TEPP, K I -постоянная диссоциации для комплекса холинэстеразы-три Я концентрация Теппа.
Механизм реакции и приведенная выше формула также совместимы для других органофосфатов. Процесс происходит таким же образом.
Кроме того, некоторые органофосфаты могут вызывать описываемую, индуцированную опии, индуцированную органофосфатом полинеропатию. Это болезнь, которая характеризуется дегенерацией аксонов в периферической и центральной нервной системе. Эта болезнь будет показана через несколько недель после загрязнения органофосфатом. Считается, что на нацеленную нацеленную невропатию эстеразу (NTE) влияет органофосфат, который индуцирует заболевание. Тем не менее, нет никаких ссылок, которые указывают на то, что TEPP является одним из органофосфатов, которые могут вызвать OPIDN. [ 9 ]
Использование
[ редактировать ]Ингибиторы ацетилхолинэстеразы: [ 6 ]
- Встречается естественным образом как яды и яды (например, ончидал )
- Используются в качестве оружия ( нервные агенты )
- Используются в лечении медицинских наук:
- Чтобы лечить миастения , где они используются для увеличения нервно -мышечной передачи.
- Лечить глаукому
- Лечить постуральный ортостатический синдром тахикардии
- В качестве противоядия от антихолинергического отравления
- Чтобы изменить эффект неполяризации мышечных релаксантов
- Для лечения нейропсихиатрических симптомов заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера , особенно апатия
- Чтобы увеличить шансы на осознание сновидений (продление снового сна ) [ 10 ]
- Чтобы лечить болезнь Альцгеймера, деменции Льюи и болезнь Паркинсона . В этих нейродегенеративных условиях ACHEI в основном используются для лечения когнитивных (в основном дефицита памяти и обучения) симптомов деменции . Эти симптомы ослабляются из -за роли ацетилхолина в познании в ЦНС . Есть некоторые доказательства того, что Acheis может ослаблять психотические симптомы (особенно визуальные галлюцинации) при болезни Паркинсона. [ 11 ]
- Лечить когнитивные нарушения у пациентов с шизофренией . Есть некоторые доказательства, свидетельствующие о эффективности в лечении положительных, отрицательных и аффективных симптомов. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
- В качестве лечения аутизма и увеличения процента быстрого движения глаз сон у детей с аутизмом, в соответствии с механизмом, с помощью которого они поощряют осознанные сновидения. [ 15 ] [ 16 ]
- Используются как инсектициды (например, малатион ):
- Устойчивость : охота за генами устойчивости в Rhipicephalus microplus была затруднена высокое количество копий в трех вовлеченных болях . [ 17 ] Bellgard et al. 2012, Temeyer et al. 2012, и Bendele et al. Все 2015 год исследуют такие группы населения и с трудом столкновения с подтверждением участия этих трех из -за числа копий. [ 17 ]
Рекомендации по руководству
[ редактировать ]Клинические руководящие принципы для лечения лекарств у людей с деменцией рекомендуют испытать ингибитор Ache для людей с деменцией на ранней до средней стадии. Эти руководящие принципы, известные как инструмент соответствующей лекарства для сопутствующих состояний здоровья при деменции (MATCH-D) , предполагают, что эти лекарства, по крайней мере, рассматриваются. [ 18 ] [ неудачная проверка ]
Побочные эффекты
[ редактировать ]Потенциальные побочные эффекты ингибиторов ацетилхолинэстеразы [ 19 ] [ 20 ] | |||
---|---|---|---|
мягкий - обычно уменьшается | потенциально серьезно | ||
|
Некоторые основные эффекты ингибиторов холинэстеразы:
- Действия на парасимпатическую нервную систему ( парасимпатическая ветвь вегетативной нервной системы ) может вызвать брадикардию , гипотонию , гиперсекрецию , бронхоконстрикцию , гипермотильность желудочно -кишечного тракта и снижение внутрицелевого давления , увеличивает более низкий пищеводный сфинктер (LES).
- Холинергический кризис .
- Действие на нервно -мышечное соединение может привести к длительному сокращению мышц . [ 21 ]
- Влияние неостигмина на послеоперационную тошноту и рвоту является противоречивым, и в клинической практике нет четкой связи, однако есть хорошие доказательства, подтверждающие снижение риска при введении антихолинергических агентов. [ 22 ]
Введение обратимых ингибиторов холинэстеразы противопоказано теми, у кого есть удержание мочи из -за обструкции уретры .
Передозировка
[ редактировать ]Гиперстимуляция никотиновых и мускариновых рецепторов . [ 4 ]
Фаза титрования
[ редактировать ]При использовании в центральной нервной системе для облегчения неврологических симптомов, таких как ривастигмин при болезни Альцгеймера , все ингибиторы холинэстеразы требуют постепенного увеличения доз в течение нескольких недель, и это обычно называют фазой титрования . Многие другие виды лечения лекарств могут потребовать титрования или фазы усиления. Эта стратегия используется для создания терпимости к неблагоприятным событиям или для достижения желаемого клинического эффекта. [ 20 ] Это также предотвращает случайную передозировку и поэтому рекомендуется при начале лечения лекарствами, которые являются чрезвычайно мощными и/или токсичными (лекарства с низким терапевтическим индексом ).
Примеры
[ редактировать ]Обратимый ингибитор
[ редактировать ]Соединения, которые функционируют как обратимые конкурентные или неконкурентные ингибиторы холинэстеразы, с наибольшей вероятностью имеют терапевтическое использование. К ним относятся:
- Некоторые органофосфаты не перечислены под «необратимым» ниже
- Карбаматы
- Фенантреновые производные
- Кофеин - неконкурентный (также антагонист аденозинового рецептора) [ 23 ]
- Росмариновая кислота - сложный эфир кофеиной кислоты . Обнаружены у растений видов семейства Lamiaceae . [ 24 ]
- Альфа-пинен -неконкурентный обратимый [ 25 ] [ 26 ]
- Пиперидины
- Такрин , также известный как тетрагидроаминоакридин (THA)
- Edrophonium
- Хуперзин а [ 27 ] [ 28 ]
- Боки
- Неэтимально [ 29 ]
- Лакукопикрин
- Акотиамид
- Гибридные/битеопические лиганды [ 30 ]
Сравнение таблицы
[ редактировать ]Квази-ощущаемый ингибитор
[ редактировать ]Соединения, которые функционируют как квази-ощутимые ингибиторы холинэстеразы, являются теми, которые наиболее вероятно используют в качестве химического оружия или пестицидов .
- Органофосфаты
- Карбаматы
- Атипичные ингибиторы
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Лекарства от лечения людей с деменцией» (PDF) . Получено 1 января 2021 года .
- ^ Jump up to: а беременный в Английский, Бретт А.; Вебстер, Эндрю А. (2012). «Ацетилхолинэстераза и ее ингибиторы». Грунтовка на вегетативной нервной системе . Elsevier. С. 631–633. doi : 10.1016/b978-0-12-386525-0.00132-3 . ISBN 978-0-12-386525-0 .
- ^ Сет (2009-11-18). "23". Учебник фармакологии . Elsevier India. п. III.87. ISBN 978-8131211588 Полем
Анестезия: ингибиторы холинэстеразы, вероятно, преувеличивают релаксацию мышц сукцинилхолинового типа во время анестезии. 5. Genitourinary System: Это может ...
- ^ Jump up to: а беременный Колович М.Б., Крстич Д.З., Лазаревич-Пашти Т.Д., Бонджич А.М., Васич В.М. (май 2013). «Ингибиторы ацетилхолинэстеразы: фармакология и токсикология» . Текущая нейрофармакология . 11 (3). Bentham Science Publishers Ltd.: 315–35. doi : 10.2174/1570159x11311030006 . PMC 3648782 . PMID 24179466 .
- ^ McGleenon BM, Dynan KB, Passmore AP (октябрь 1999 г.). «Ингибиторы ацетилхолинэстеразы при болезни Альцгеймера» . Британский журнал клинической фармакологии . 48 (4): 471–80. doi : 10.1046/j.1365-2125.1999.00026.x . PMC 2014378 . PMID 10583015 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин Колович М.Б., Крстич Д.З., Лазаревич-Пашти Т.Д., Бонджич А.М., Васич В.М. (май 2013). «Ингибиторы ацетилхолинэстеразы: фармакология и токсикология» . Текущая нейрофармакология . 11 (3): 315–35. doi : 10.2174/1570159x11311030006 . PMC 3648782 . PMID 24179466 .
- ^ Jump up to: а беременный О'Брайен Р.Д. (2013-10-22). Эфирные эфиры токсичных фосфоров: химия, метаболизм и биологические эффекты . Elsevier. ISBN 978-1-4832-7093-7 .
- ^ Робертс С.М., Джеймс Р.К., Уильямс П.Л. (2014-12-08). Принципы токсикологии: экологическое и промышленное применение . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-118-98248-8 .
- ^ Lotti M, Moretto A (2005-01-01). «Органофосфатная задержка полинеропатия». Токсикологические обзоры . 24 (1): 37–49. doi : 10.2165/00139709-200524010-00003 . PMID 16042503 . S2CID 29313644 .
- ^ Юшак Т. (2006). Расширенные осознанные сновидения: сила добавок . Лулу. ISBN 978-1430305422 .
- ^ Тейлор Д., Патон С., Хитидж К (2012). Модсли назначает руководящие принципы в психиатрии (11 -е изд.). Западный Суссекс: Wiley-Blackwell. ISBN 978-0-47-097948-8 .
- ^ Сингх Дж., Кур К, Джаярам М.Б. (январь 2012 г.). «Ингибиторы ацетилхолинэстеразы для шизофрении» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 1 (1): CD007967. doi : 10.1002/14651858.cd007967.pub2 . PMC 6823258 . PMID 22258978 .
- Сводка на: Сингх Дж, Кур К, Джаярам М.Б. «Ингибиторы ацетилхолинэстеразы по сравнению с антипсихотиками для шизофрении отдельно или в сочетании с антипсихотиками» . Кокрейн (аннотация).
- ^ Choi KH, Wykes T, Kurtz MM (сентябрь 2013 г.). «Дополнительная фармакотерапия для когнитивного дефицита при шизофрении: метааналитическое исследование эффективности» . Британский журнал психиатрии . 203 (3): 172–8. doi : 10.1192/bjp.bp.111.107359 . PMC 3759029 . PMID 23999481 .
- ^ Ribeiz SR, Bassitt DP, Arrais JA, Avila R, Steffens DC, Bottino CM (апрель 2010 г.). «Ингибиторы холинэстеразы в качестве дополнительной терапии у пациентов с шизофренией и шизоаффективным расстройством: обзор и метаанализ литературы». ЦНС лекарства . 24 (4): 303–17. doi : 10.2165/11530260-000000000-00000 . PMID 20297855 . S2CID 45807136 .
- ^ Buckley AW, Sassower K, Rodriguez AJ, Jennison K, Wingert K, Buckley J, Thurm A, Sato S, Swedo S (август 2011 г.). «Исследование открытого ярлыка Донепезила для улучшения быстрого движения глаз у маленьких детей с расстройствами аутистического спектра» . Журнал детской и подростковой психофармакологии . 21 (4): 353–7. doi : 10.1089/cap.2010.0121 . PMC 3157749 . PMID 21851192 .
- ^ Ханден Б.Л., Джонсон К.Р., Маколифф-Беллин С., Мюррей П.Дж., Хардан Ай (февраль 2011 г.). «Безопасность и эффективность донепезила у детей и подростков с аутизмом: нейропсихологические меры» . Журнал детской и подростковой психофармакологии . 21 (1): 43–50. doi : 10.1089/cap.2010.0024 . PMC 3037196 . PMID 21309696 .
- ^ Jump up to: а беременный Chatonnet, Arnaud; Ленфант, Николас; Марчот, Паскаль; Selkirk, Murray E. (2017-04-05). «Природная геномная амплификация генов холинэстеразы у животных». Журнал нейрохимии . 142 Международное общество нейрохимии ( Wiley ): 73–81. doi : 10.1111/jnc.13990 . HDL : 10044/1/48129 . ISSN 0022-3042 . PMID 28382676 . S2CID 34155509 .
- ^ Page AT, Potter K, Clifford R, McLachlan AJ, Etherton-Beer C (октябрь 2016 г.). «Инструмент уместности лекарств для совместных заболеваний в области деменции: рекомендации по консенсусу из междисциплинарной экспертной группы» . Журнал внутренней медицины . 46 (10): 1189–1197. doi : 10.1111/imj.13215 . PMC 5129475 . PMID 27527376 .
- ^ Потребительские отчеты ; Проект обзора эффективности лекарств (май 2012 г.). «Оценка рецептурных лекарств, используемых для лечения: болезнь Альцгеймера, сравнивая эффективность, безопасность и цену» (PDF) . Лучшая покупка лекарств : 2. Архивировано (PDF) из оригинала 5 сентября 2012 года . Получено 1 мая 2013 года . , который претендует на руководство Ассоциации Альцгеймера в качестве источника
- ^ Jump up to: а беременный Инглис Ф. (июнь 2002 г.). «Терпимость и безопасность ингибиторов холинэстеразы при лечении деменции». Международный журнал клинической практики. Дополнение (127): 45–63. PMID 12139367 .
- ^ Сингх, Равит; Sadiq, Nazia M. (2020), «Ингибиторы холинэстеразы» , Statpearls , Island Treasure (FL): издательство Statpearls, PMID 31335056 , получен 2020-10-12
- ^ Barash PG, Cullen BF, Stoelting RK, Cahalan MK, Stock MC (15 апреля 2013 года). Клиническая анестезия (7 -е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 552–554. ISBN 978-1-4511-4419-2 .
- ^ Карадшех Н., Кусси П., Линтикум Д.С. (март 1991 г.). «Ингибирование ацетилхолинэстеразы кофеином, анабазином, метил пирролидин и их производных». Токсикологические письма . 55 (3): 335–42. doi : 10.1016/0378-4274 (91) 90015-x . PMID 2003276 .
- ^ Владимир-Кневич С., Блажекович Б., Киндл М., Владич Дж., Нижний Недза А.Д., Брантнер А.Х. (январь 2014 г.). «Ингибирование ацетилхолинэстеразы, антиоксидантные и фитохимические свойства выбранных лекарственных растений семейства Lamiaceae» . Молекулы . 19 (1): 767–82. doi : 10.3390/molecules19010767 . PMC 6271370 . PMID 24413832 .
- ^ Miyazawa M, Yamafuji C (март 2005 г.). «Ингибирование активности ацетилхолинэстеразы бициклическими монотерпеноидами». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 53 (5): 1765–8. doi : 10.1021/jf040019b . PMID 15740071 .
- ^ Перри Н.С., Хоутон П.Дж., Теобальд А., Дженнер П., Перри Эк (июль 2000 г.). «Ингибирование in vitro эфирного масла эритроцитов эритроцитов человека эфирным маслом Salvia lavandulaefolia и компонентами терпенов» . Журнал фармации и фармакологии . 52 (7): 895–902. doi : 10.1211/0022357001774598 . PMID 10933142 . S2CID 34457692 .
- ^ Бауэр Ба. "Huperzine A: Может ли он лечить болезнь Альцгеймера?" Полем Клиника Майо . Архивировано из оригинала 2012-08-19.
- ^ Wang BS, Wang H, Wei ZH, Song Yy, Zhang L, Chen HZ (апрель 2009 г.). «Эффективность и безопасность ингибитора натуральной ацетилхолинэстеразы Huperzine A при лечении болезни Альцгеймера: обновленный мета-анализ». Журнал нейронной передачи . 116 (4): 457–65. doi : 10.1007/s00702-009-0189-x . PMID 19221692 . S2CID 8655284 .
- ^ Rhee Ik, Appels N, Hofte B, Karabatak B, Erkelens C, Stark LM, Flippin LA, Verpoorte R (ноябрь 2004 г.). «Выделение ингибитора ацетилхолинэстеразы Ungeremine из Nerine Bowenii с помощью препаративного ВЭЖХ связано с системой анализа потока» . Биологический и фармацевтический бюллетень . 27 (11): 1804–9. doi : 10.1248/bpb.27.1804 . PMID 15516727 .
- ^ Мессерер Р., Далланоче С., Матера С., Веле С., Фламмини Л., Чиринда Б. и др. (Июнь 2017 г.). «Новые бифармакофорические ингибиторы холинэстераз с аффинностью к мускариновым рецепторам M1 и M2» . Medchemcomm . 8 (6): 1346–1359. doi : 10.1039/c7md00149e . PMC 6072511 . PMID 30108847 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k л м не а п Q. ведущий с Т в v В х и Rang HP (2003). Фармакология . Эдинбург: Черчилль Ливингстон. п. 156. ISBN 978-0-443-07145-4 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Ингибиторы ацетилхолинэстеразы+ в Национальной библиотеке Медицинской библиотеки США медицинские заголовки (Mesh)
- Ацетилхолинэстераза: фермент Gorge-ous довольно интересная статья по структуре PDB в PDBE