Che cos’é la colinesterasi
La colinesterasi è uno degli enzimi la cui specifica funzione è quella di idrolizzare gli esteri della colina, tra cui principalmente l’acetilcolina.
La colina, conosciuta anche come vitamina J, è un coenzima essenziale per la produzione delle membrane cellulari e dei neurotrasmettitori chiamati appunto recettori colinergici.
Si tratta di un composto organico sintetizzato solo in parte dall’organismo e che pertanto deve essere introdotto dall’esterno attraverso una corretta alimentazione.
Essa si trova nel tuorlo d’uovo, nel germe di grano, nella soia, nel lievito di birra e nelle frattaglie, cibi che non sempre vengono assunti in un regime dietetico comune.
Trattandosi di una molecola essenziale per l’organismo in quanto coinvolta nella sintesi di mediatori biologicamente necessari al metabolismo, sarebbe buona norma mantenere un livello fisiologico della sua concentrazione.
La colina è un precursore di fosfolipidi di membrana, come la fosfaditilcolina e di neurotrasmettitori, come l’acetilcolina, due composti indispensabili alla vita dell’organismo.
Le colinesterasi sono enzimi che presiedono ai processi di catalisi della colina e che quindi partecipano attivamente al suo metabolismo, mantenendo inalterati i suoi livelli fisiologici.
Esse sono molecole deputate all’idroliosi degli esteri della colina, la cui azione risulta essenziale per interrompere le trasmissioni nervose dei neuroni colinergici, presenti a livello del sistema nervoso centrale e periferico.
L’acetilcolina, che è un neuromediatore formato dall’unione di una molecola di colina con una di Acetil-Co-A (Acetil Coenzima A), dopo essere stata sintetizzata viene immagazzinata all’interno di vescicole sinaptiche dalle quali fuoriesce nel momento della trasmissione dell’impulso nervoso.
Essa si trova in tutte le terminazioni nervose che controllano la muscolatura volontaria (placche neuromotrici) e a livello del sistema nervoso autonomo parasimpatico.
L’acetilcolinesterasi quindi partecipa attivamente alla funzionalità neuronale del sistema nervoso sia centrale che autonomo, controllando la concentrazione di acetilcolina disponibile a livello sinaptico.
Se il neuromediatore non viene catabolizzato adeguatamente per azione dell’enzima potrebbero verificarsi problematiche a livello della trasmissione nervosa con conseguenze anche di notevole impatto.
Infatti è indispensabile che la permanenza dell’acetilcolina nelle sinapsi sia limitata al periodo di funzionalità fisiologica, adeguato quindi all’espletamento delle funzioni di trasmissione degli impulsi, ma non deve assolutamente prolungarsi più a lungo.
Il complesso meccanismo della trasmissibilità nervosa è infatti strettamente correlato alla concentrazione plasmatica delle colinesterasi.
La colinesterasi più abbondante nel plasma è la pseudo-colinesterasi, una molecola proteica presente in differenti isoforme e localizzata anche a livello epatico (dove viene sintetizzata) e nelle cellule gliali del sistema nervoso.
Nei globuli rossi (eritrociti), nel tessuto muscolare e nelle strutture nervose invece la forma più diffusa dell’enzima è l’acetilcolinesterasi, meglio conosciuta come colinesterasi vera.
La differenza tra questi due tipi di composti dipende dalla loro affinità con diversi substrati; infatti mentre la prima (pseudocolinesterasi) è in grado di idrolizzare un’ampia gamma di esteri della colina, la seconda (acetilcolinesterasi) è specifica soltanto nei confronti dell’acetilcolina verso cui mostra un’elevata velocità degradativa.
Inoltre la pseudocolinesterasi idrolizza facilmente e in pochi secondi la succinilcolina, una sostanza collegata alla funzionalità muscolare, e pertanto trova largo impiego nelle manovre di intubazione tracheale dei pazienti soggetti ad anestesia totale allo scopo di ottenere una rapida paralisi dei muscoli che consente di effettuare le procedure richieste.
Colinesterasi valori
Tramite un esame del sangue è possibile determinare la concentrazione di questi enzimi di natura proteica che si trovano anche nelle cellule epatiche, nel pancreas e a livello del sistema nervoso.
Il loro dosaggio viene analizzato per tre finalità principali, che sono:
– determinare, prima di un intervento chirurgico, la risposta individuale alla succinilcolina, per eliminare il rischio dell’insorgenza di apnee prolungate;
– identificare un sospetto avvelenamento;
– indagare sulla funzionalità epatica.
Un’analisi di questo genere è indispensabile nello screening pre-operatorio dato che esistono individui portatori di forme atipiche dell’enzima, i quali, pur presentando livelli fisiologici di colinesterasi (fattore quantitativo), hanno una forma leggermente diversa a livello biochimico (fattore qualitativo).
Per evitare al massimo il rischio di depressione respiratoria che potrebbe insorgere durante l’operazione chirurgica è quindi opportuno effettuare questo test dato che il paziente potrebbe subire una depressione respiratoria associata a una prolungata paralisi prodotta da una ridotta eliminazione delle sostanze mio-rilassanti impiegate dall’anestesista.
Pertanto una delle principali indicazioni per il dosaggio delle colinesterasi è appunto quella di scongiurare il pericolo di complicazioni operatorie di notevole entità.
Un’altra finalità relativa a questo tipo di analisi si collega alla funzionalità epatica poiché il livello delle colinesterasi sieriche diminuisce nei casi in cui viene alterata la capacità di sintesi epatica delle molecole proteiche, proporzionalmente al danno che ha subito l’organo.
Di norma i valori fisiologici dell’enzima sono:
– 4300-11200 U.l./l. nella donna;
– 5100-11700 U.l./l. nell’uomo.
Anche in questo caso i valori, che comunque possono variare in rapporto al tipo di metodica analitica impiegata, non hanno un valore assoluto, ma devono essere integrati nel quadro anamnestico globale del paziente da parte del medico di base che è in grado di valutarli in maniera corretta e personalizzata.
L’esame di effettua mediante un semplice prelievo di sangue venoso su un paziente a digiuno da almeno otto ore.
Bisogna inoltre astenersi dall’assunzione di caffeina, teofillina, acido folico e vitamina K; è necessario interrompere terapie a base di codeina, morfina, barbiturici, epinefrina e atropina, tutte sostanze che possono alterare i risultati dell’analisi.
Le colinesterasi sono enzimi di vitale importanza per l’organismo che, a differenza di altri composti, svolgono una funzione biologica di estrema specificità e quindi rivestono un particolare ruolo diagnostico.
Bisogna tenere presente che, considerando i valori fisiologici che sono piuttosto elevati, è necessario prendere in esame variazioni di una specifica entità per impostare una diagnosi certa e di conseguenza un protocollo terapeutico adeguato.
Nel caso della pratica anestesiologica, questo dosaggio svolge invece una fondamentale azione preventiva.
Colinesterasi bassa
La presenza di colinesterasi inferiori alla soglia fisiologica rappresenta un notevole fattore di rischio per i pazienti che devono sottoporsi a interventi chirurgici in quanto possono essere soggetti ad apnee prolungate in seguito alla somministrazione di succinilcolina durante l’operazione.
Tale carenza dipende dalla costituzione genetica (variante allelica per l’enzima) del soggetto che possiede un corredo cromosomico contenente questa anomalia.
Lo screening pre-operatorio ha appunto la finalità di identificare la problematica di eventuali complicazioni respiratorie in fase operatoria.
In presenza di colinestrasi basse, i pazienti non hanno la capacità di inattivare la succinilcolina e quindi, se trattasti con questo composto, non sono in grado di eliminarlo e possono andare incontro ad apnea prolungata.
Valori bassi degli enzimi sono collegabili anche alla presenza di epatite, quando i valori si presentano inferiori del 30-50%, di cirrosi epatica e di neoplasie al fegato, quando si nota una diminuzione pari al 50-70%.
Livelli di colinesterasi plasmatiche inferiori alla norma sono indicative anche di intossicazioni causate da composti organofosforici, presenti nei pesticidi, responsabili di una modificazione progressiva della concentrazione enzimatica.
Su soggetti in terapia con contraccettivi orali ed estrogeni, è possibile riscontrare un abbassamento dei livelli di colinesterasi, probabilmente riconducibile ad un’attività antagonista nei confronti degli specifici recettori.
La malnutrizione oppure un regime alimentare squilibrato e non vario può influire, anche se indirettamente, sulla concentrazione plasmatica di questi enzimi, che comunque non viene considerata un indicatore biologico attendibile, se non correlato ad altre indagini metaboliche più caratterizzanti.
Colinesterasi alta
Il dosaggio di colinesterasi è sempre secondario ad analisi di altro genere e rappresenta quindi un corollario diagnostico.
Un aumento della loro concentrazione si verifica durante il periodo gestazionale, anche se i valori non sono particolarmente alterati.
Nel morbo di Basendow (ipertiroidismo) tutto il metabolismo subisce un’accelerazione, e quindi anche la produzione enzimatica viene implementata, pur se in maniera contenuta.
Dismetabolismi come obesità, iperlipoproteinemia di tipo quarto, malattia di Gilbert e conseguenze dell’alcolismo, sono altrettanti fattori che possono provocare una maggiore concentrazione di colinesterasi.
In alcuni casi, le patologie cardiache congenite e sindromi nefrosiche provocano un innalzamento delle colinesterasi plasmatiche, anche se non rivestono particolare rilevanza clinica.
Significato diagnostico delle colinesterasi
Le colinesterasi sono enzimi altamente specializzati, che agiscono a livello dello spazio sinaptico, su sinapsi colinergiche (giunzioni tra nervi e muscoli oppure tra neuroni che utilizzano l’acetilcolina come neuromediatore).
Esse idrolizzano velocemente il neurotrasmettitore, dopo che ha svolto la sua attività, per consentire la preparazione a un nuovo impulso.
In particolare le acetilcolinesterasi sono presenti sulla membrana degli eritrociti, la cui funzione non è stata ancora definita con precisione.
Il dosaggio enzimatico di queste sostanze riveste un significato clinico molto specifico, che solitamente completa uno screening diagnostico più globale.
Infatti il medico prescrive indagini di laboratorio di questo tipo quando ha sospetti abbastanza precisi su determinate patologie.
Il ruolo principale delle colinesterasi è riconducibile comunque alla funzionalità del sistema nervoso sia centrale che autonomo, ma può anche collegarsi ad altri organi come fegato e rene.
La refertazione delle analisi richiede solitamente 24 ore e quindi permette di avere risultati entro breve tempo, spesso anche prima di altre indagini ematochimiche.
Dato che il dosaggio delle colinesterasi richiede un monitoraggio collegato alla funzionalità del sistema nervoso, soprattutto in rapporto alle problematiche respiratorie in fase post-operatoria, è necessario effettuare analisi in serie da ripetere a intervalli di tempo regolari.
I laboratori di analisi che desiderano archiviare i dati secondo le normative UNI EN ISO 15189, potendo sfruttare anche la possibilità di aggiornarli in tempo reale, possono iscriversi alla nostra applicazione gratuita Vademecum, visionabile presso la homepage del sito.