Clinical significance of esterases in man

Esterases, hydrolases die esterbindingen splitsen, hydrolyseren een aantal verbindingen die bij de mens als geneesmiddelen worden gebruikt. De betrokken enzymen worden in grote lijnen ingedeeld als cholinesterasen (waaronder acetylcholinesterase), carboxylesterasen en arylesterasen, maar afgezien van acetylcholinesterase is hun biologische functie onbekend. Het acetylcholinesterase dat aanwezig is in zenuwuiteinden die betrokken zijn bij de neurotransmissie, wordt geremd door anticholinesterase-geneesmiddelen, b.v. neostigmine, en door organische fosforverbindingen (hoofdzakelijk insecticiden). Cholinesterasen zijn voornamelijk betrokken bij de hydrolyse van geneesmiddelen in het plasma, arylesterasen in het plasma en de rode bloedcellen, en carboxylesterasen in de lever, de darmen en andere weefsels. De esterasen vertonen specificiteiten voor bepaalde substraten en remmers, maar een geneesmiddel wordt vaak door meer dan één esterase op verschillende plaatsen gehydrolyseerd. Aspirine (acetylsalicylzuur), bijvoorbeeld, wordt door carboxylesterasen in de lever gehydrolyseerd tot salicylaat tijdens de eerste passage. Slechts 60% van een orale dosis bereikt de systemische circulatie waar zij wordt gehydrolyseerd door plasma-cholinesterasen en albumine- en rode bloedcelarylesterasen. De concentratie van aspirine ten opzichte van salicylaat in de circulatie kan dus worden beïnvloed door individuele variatie in esteraseniveaus en de relatieve rol van de verschillende esterasen, en dit kan het totale farmacologische effect beïnvloeden. Andere geneesmiddelen zijn minder uitgebreid onderzocht dan aspirine en daartoe behoren heroïne (diacetylmorfine), suxamethonium (succinylcholine), clofibraat, carbimazol, procaïne en andere lokale anesthetica. Esterprodrugs worden veel gebruikt om de absorptie van geneesmiddelen te verbeteren en in depotpreparaten. Het actieve geneesmiddel komt vrij door hydrolyse door weefselcarboxylesterasen. Individuele verschillen in esterase-activiteit kunnen genetisch bepaald zijn, zoals het geval is bij atypische cholinesterasen en de polymorfe distributie van serumpara-oxonase en esterase D in de rode bloedcellen.