Description
Die Pseudocholinesterase ist ein auBergewohnliches Enzym, das auf sehr verschiedenartigen Gebieten eine besondere Rolle spielt. Die Aktivitat des Enzyms im Serum wird zur Uberpriifung der Leberfunktion gemessen. Ebenso kann man durch derartige Bestimmungen auf den Grad von Ver giftungen durch Anticholinesterasen schlieBen. Es war das erste Serum Fur Anaesthe enzym, uber dessen genetische Kontrolle berichtet wurde. sisten und Chirurgen hat dieses Enzym besondere Bedeutung, da es Suc cinyldicholin abbaut und dadurch die Moglichkeit gegeben ist, ein aus gezeichnetes Kurzzeit-Muske1relaxans anzuwenden. Auf dem Gebiet der Psychiatrie dient es dazu, die Nebenwirkungen der Elektroschock-Therapie auszuschalten. Die physiologische Funktion steht immer noch zur Diskus sion. Es ist von groBem Interesse, daB die Pseudocholinesterase – im Gehirn, im Darm und in den Nervenendplatten der Muske1n – neben der “echten” Acetylcholinesterase auf tritt, die fur Acetylcholin in hohem MaBe spezifisch ist. Hohe Substratkonzentrationen hemmen dieses Enzym, wo hingegen die Pseudocholinesterase noch bei unphysiologisch hohen Kon zentrationen Acetylcholin umsetzt. Vielleicht ist die Funktion der Pseudo cholinesterase darin zu sehen, daB sie die lebensnotwendige Acetylcholin esterase bei einer unvorhergesehenen Anhaufung von Acetylcholin schutzt. Moglich ist auch, daB sie einen Schutzeffekt fUr die Acetylcholinesterase gegen kompetitive Inhibitoren, wie Z. B. das Succinyldicholin, ausubt. A. Biochemie und Genetik der Pseudocholinesterasen.- Einfhrung.- I. Definition und Abgrenzung gegen andere Esterasen.- 1. Die Arylesterasen oder A-Esterasen (E. C. 3. 1. 1. 2).- 2. Die Carboxylesterasen (Aliesterasen) (E. C. 3. 1. 1. 1) und Lipasen (E. C. 3. 1. 1. 3).- 3. Die Atropinesterasen (E. C. 3. 1. 1. 10).- 4. Die Cholinesterasen (E. C. 3. 1. 1. 7 und E. C. 3. 1. 1. 8).- II. Das normale Enzym.- 1. Chemische und physikalische Eigenschaften der Pseudocholin- esterase (E. C. 3. 1. 1. 8).- 2. Substrate.- 3. Hinweise fr verschiedene Pseudocholinesterase-Aktivitten im Serum.- 4. Untersuchungen zur physiologischen Funktion der Pseudo- cholinesterase.- 5. Histochemischer Nachweis des normalen Enzyms.- 6. Substratspezifitt.- 7. Inhibitoren.- 8. Aktivatoren.- 9. Reaktivatoren.- III. Methodik.- 1. Die Messung der Aktivitt.- 2. Die Hemmung der enzymatischen Reaktion.- 3. Histochemische Darstellung.- 4. Elektrophoretische Darstellung der Pseudocholinesterase.- a) Papierelektrophorese.- b) Strkegelelektrophorese.- c) Zweidimensionale Elektrophorese.- 5. Ionenaustauschchromatographie.- 6. Gelfiltration.- IV. Die “dibucainresistente” Pseudocholinesterase-Variante.- 1. Abgrenzung gegen das normale Enzym.- 2. Formal- und populationsgenetische Untersuchungen.- V. Die “fluoridresistente” Enzymvariante.- 1. Mechanismus der Hemmwirkung des Natriumfluorid.- 2. Formalgenetische Untersuchungen.- VI. Die durch das “silent gene” kontrollierte Enzymvariante.- 1. Flle und deren Nachweis.- 2. Zwei Varianten der Pseudocholinesterase in einer Familie.- 3. Formalgenetische und populationsgenetische Untersuchungen.- a) Hypothese A.- b) Hypothese B.- 4. Nachweis von Protein und Enzymaktivitt der Pseudocholin- esterase im Serum (Phnotypus Ch1SS).- Untersuchungen zum Nachweis der Enzymvarianten der Pseu- docholinesterase in verschiedenen Organen.- In vitro-Untersuchungen zur enzymatischen Umsetzung von Succinyldicholin.- VII. Die C5-Komponente.- Formalgenetische Untersuchungen.- VIII. Zusammenfassung der formalen Genetik der Pseudocholinesterasen.- Formalgenetisches Modell.- IX. Anwendung der Pseudocholinesterase-Varianten-Bestimmung in der Paternittsbegutachtung.- 1. Empirische berprfung.- 2. Ausschlukonstellationen.- 3. Kasuistik.- X. Aktivitt, Spezifitt und Variabilitt von Serumproteinen verschiedener Species; genetische und phylogenetische Aspekte.- 1. Transferrine.- 2. Esterasen.- a) Atropinesterasen (E. C. 3. 1.1. 10).- b) Cholinesterasen.- XI. Zur Reaktivitt der Pseudocholinesterasen mit Substraten und Inhibitoren (“aktive Stellen” des Enzymproteins).- 1. Methoden fr den Nachweis der Phosphorylierung durch DFP an der esteratischen Stelle, die zur Bildung einer inaktiven Enzym-Substrat-Verbindung fhrt.- 2. Zur Reaktionsweise der Imidazolgruppe des Histidins.- 3. Zur Reaktionsweise der Hydroxylgruppe des Serins.- 4. Zur Reaktionsweise der Carboxylgruppe einer benachbarten Aminosure.- 5. Biologische Bedeutung der “aktiven Stelle” (des aktiven Zentrums) von Enzymen.- 6. Hinweise fr das Vorhandensein der anionischen Stelle.- 7. Hinweise, da unabhngig von der anionischen Stelle eine esteratische Stelle existiert.- 8. Zum Mechanismus von Esterspaltung und Inhibition.- 9. Beziehungen zwischen Struktur und Anticholinesterase-Wirk- samkeit.- 10. Reaktivierung (Umkehr der Hemmung).- 11. Unterschiedliche Hemmung verschiedener Cholinesterasen.- B. Klinische Bedeutung der PseudoCholinesterase.- I. Das Verhalten der Pseudocholinesterase-Aktivitt bei Erkrankungen.- 1. Lebererkrankungen.- a) Hepatiditen.- b) Lebercirrhose.- 2. Paralleles Verhalten der Albuminsynthese zur Pseudocholinesterasesynthese.- 3. Myokardinfarkt.- 4. Anaphylaktische Reaktion.- 5. a) Das Verhalten der Pseudocholinesterase im postoperativen Schock.- b) Bedeutung morphologischer und enzymhistochemischer Leberuntersuchungen fr die Klinik.- 6. Myasthenia gravis und Pseudocholinesterase.- 7. Der Wert der Pseudocholinesterase-Bestimmung in der Klinik.- a) Prfung von zwei Bestimmungsmethoden fr klinische Belange (Kalow-Methode und Acholest-Test mit statistischer Berechnung).- b) Der Wert einer Pseudocholinesterase-Bestimmung fr die Diagnostik und Prognostik.- II. Die Pseudocholinesterase und ihre Bedeutung fr den Anaesthesisten.- Die neuromuskulre bertragung.- 1. Die Wirkung von Acetylcholin und Succinyldicholin auf die Muskelspindel.- 2. Wechselwirkung von lang- und kurzwirkenden Relaxantien auf die Apnoe.- Pharmakologie von Succinyldicholin.- 1. Die Hydrolyse von Succinyldicholin.- 2. Proteinbindung von Succinyldicholin.- 3. Verlngerte Apnoen.- a) Apnoen bei Lebererkrankungen.- b) Apnoen bei atypischer Pseudocholinesterase.- c) Apnoen, die nicht mit verzgerter Hydrolyse von Succinyldicholin in Zusammenhang stehen.- d) Therapie einer verlngerten Apnoe.- Das Verhalten der Pseudocholinesterasen nach verschiedenen Nar- kotica.- C. Arbeitsvorschriften.- Nachweis, Identifizierung, Anreicherung und Auftrennung von normaler Pseudocholinesterase und Enzymvarianten sowie der Komponenten C1-C5.- 1. Messung der Aktivitt der Pseudocholinesterase.- ?) Der manometrische Test.- ?) Der optische Test.- ?) Colorimetrischer Test nach Hestrin.- 2. Bestimmung der Hemmkonstanten.- a) Bestimmung der Dibucain-Zahl (=DN).- b) Bestimmung der Fluorid-Zahl (FN).- c) Orientierender Schnelltest mit dem Inhibitor RO 2-0683 nach Kalow.- 3. Diffusions test in Agar gel.- 4. Suchtest der fr die Klinik wichtigen Pseudocholinesterase- Varianten (Swift und LaDu).- 5. Acholest-Test (Testpapiermethode).- 6. Strkegelelektrophorese (modifiziert nach Poulik).- 7. Gelfiltration (nach Harris) et al.- 8. Immuno-Adsorptions-Test.- 9. Immunoelektrophorese.- Frbemethoden.- 10. Immuno-Diffusionstest nach Ouchterlony.- Frbemethoden.- 11. Trennung von Pseudocholinesterase-Varianten durch Sulenchromatographie.- 12. Methoden zur Reinigung und Anreicherung der Pseudocholinesterase.- 1. Verfahren.- 2. Verfahren.- 3. Verfahren.- 4. Verfahren.- 5. Verfahren.- 6. Verfahren.- 7. Verfahren.- Literatur.- Namenverzeichnis.
