Il existe deux types de cholinestérases, distinguées par leur affinité respectives pour l'acétylcholine ou la butyrylcholine :
l'acétylcholinestérase (AChE) ou acétylcholine acétylhydrolase, identifiée au départ dans le plasma et dans les synapses ;
la pseudocholinestérase ou butyrylcholinestérase (BChE) ou cholinestérase plasmatique ou encore acylcholine acylhydrolase, identifiée au départ dans le foie.
La structure tridimensionnelle de l'acétylcholinestérase a été déterminée en 1991 par Joel Sussman et coll.[3].
Les cholinestérases en médecine
Implications pathologiques
Le déficit congénital ou acquis en pseudocholinestérase est un état latent qui ne se manifeste en pratique que lorsque le sujet reçoit des médicaments dont le métabolisme est dépendant de ces enzymes (par exemple suxaméthonium et mivacurium en anesthésie). Une élévation du taux plasmatique des pseudocholinestérases est observée dans plus de 90 % des cas d'infarctus du myocarde à la phase aiguë[4]. Le dosage de l'acétylcholinestérase dans le liquide amniotique ponctionné par amniocentèse permet de confirmer le diagnostic de défaut de fermeture du tube neural (malformation embryologique)[5].
Mais ce sont aussi des poisons mortels. Des inhibiteurs de cholinestérases sont présents dans certains venins de serpent, dans des agents d'arme chimique (gaz neurotoxiques, sarin, gaz VX…), dans des pesticides et dans les colliers antiparasitaires pour chats ainsi que dans les pommes de terre verdies par exposition excessive à la lumière (solanine). Ils sont aussi incriminés dans la survenue de certaines maladies congénitales. Ils sont toxiques par inhalation, ingestion et pour beaucoup par la voie percutanée[6].
Toxicologie
On a expérimentalement montré (in vitro et in vivo, sur le rat) que certains polluants ont des effets perturbateurs qui peuvent être antagonistes (zinc qui a un effet inhibiteur et cadmium qui est un activateur par exemple) sur les activités cholinestérasiques (totale, vraie et pseudo) pour différents tissus du rat (sang, cerveau, cœur, foie, rate et rein). Cet effet cholinestérasique est vérifié pour les intoxications immédiates, mais n'est pas observé lors d'exposition chronique à de faibles doses[7].
Références
↑(en) Leuzinger W, Baker AL. Acetylcholinesterase, i. Large-scale purification, homogeneity, and amino acid analysis. Proc Natl Acad Sci U S A. 1967 Feb; 57(2): 446-451. PMCID: 335526
↑(en) Leuzinger W, Baker A L, Cauvin E. Acetylcholinesterase, II. Crystallization, Absorption Spectra, Isoionic Point. Proc Natl Acad Sci U S A, Vol. 59, No. 2 (Feb. 15, 1968), pp. 620-623. PMCID: 224717
↑(en) Sussman JL, Harel M, Frolow F, Oefner C, Goldman A, Toker L, Silman I. Atomic structure of acetylcholinesterase from Torpedo californica: a prototypic acetylcholine-binding protein. Science 1991;253:872-9. PMID1678899.
↑(en) Textbook of Medical Biochemistry, MN Chatterjea & Rana Shinde, 6th Ed, 2005 (Pg 565)
↑Bajgar J, Kuca K & Kassa J (2019) Inhibition of cholinesterases following percutaneous intoxication with V agents in rats. Toxin Reviews, 1-6 (résumé)
↑Pham-Huu-Chanh and Y. Plancade ; Biochemical Pharmacology Volume 20, Issue 4, April 1971, Pages 729-736 doi:10.1016/0006-2952(71)90036-0 Étude comparee des effets du zinc et du cadmium sur les activites cholinesterasiques tissulaires du rat (Résumé)