Klinische Bedeutung von Esterasen beim Menschen

Esterasen, Hydrolasen, die Esterbindungen spalten, hydrolysieren eine Reihe von Verbindungen, die beim Menschen als Arzneimittel verwendet werden. Die beteiligten Enzyme werden allgemein als Cholinesterasen (einschließlich Acetylcholinesterase), Carboxylesterasen und Arylesterasen klassifiziert, aber abgesehen von der Acetylcholinesterase ist ihre biologische Funktion unbekannt. Die Acetylcholinesterase, die in den an der Neurotransmission beteiligten Nervenenden vorhanden ist, wird durch Anticholinesterase-Medikamente, z. B. Neostigmin, und durch phosphororganische Verbindungen (hauptsächlich Insektizide) gehemmt. Cholinesterasen sind in erster Linie an der Hydrolyse von Arzneimitteln im Plasma beteiligt, Arylesterasen im Plasma und in den roten Blutkörperchen und Carboxylesterasen in Leber, Darm und anderen Geweben. Die Esterasen weisen Spezifitäten für bestimmte Substrate und Inhibitoren auf, aber ein Arzneimittel wird oft von mehr als einer Esterase an verschiedenen Stellen hydrolysiert. Aspirin (Acetylsalicylsäure) zum Beispiel wird von Carboxylesterasen in der Leber im ersten Durchgang zu Salicylat hydrolysiert. Nur 60 % einer oral eingenommenen Dosis gelangen in den systemischen Kreislauf, wo sie durch Cholinesterasen im Plasma sowie durch Arylesterasen in Albumin und roten Blutkörperchen hydrolysiert wird. Daher kann die Konzentration von Aspirin im Verhältnis zu Salicylat im Blutkreislauf von den individuellen Schwankungen der Esterasespiegel und der relativen Rolle der verschiedenen Esterasen beeinflusst werden, was sich auch auf die pharmakologische Gesamtwirkung auswirken kann. Andere Medikamente wurden weniger umfassend untersucht als Aspirin, darunter Heroin (Diacetylmorphin), Suxamethonium (Succinylcholin), Clofibrat, Carbimazol, Procain und andere Lokalanästhetika. Ester-Prodrugs werden häufig zur Verbesserung der Absorption von Arzneimitteln und in Depotpräparaten verwendet. Der Wirkstoff wird durch Hydrolyse durch Carboxylesterasen im Gewebe freigesetzt. Individuelle Unterschiede in der Esteraseaktivität können genetisch bedingt sein, wie dies bei atypischen Cholinesterasen und der polymorphen Verteilung der Serum-Paraoxonase und der Erythrozyten-Esterase D der Fall ist. Auch Krankheitszustände können die Esteraseaktivität verändern.