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Pseudocolinesterasa: respuesta a anestésicos generales durante cirugías por déficit, inhibición y/o alteración genética

Las colinesterasas, son enzimas plasmáticas que catalizan la hidrólisis de los ésteres de la colina. Existen dos tipos de colinesterasas en el hombre: la colinesterasa sérica y la acetilcolinesterasa. Ambas pertenecen al grupo de las esterasas.

colinesterasa

La pseudocolinesterasa, colinesterasa sérica o tipo II, no debe confundirse con la acetilcolinesterasa de los eritrocitos o colinesterasa I.  La colinesterasa sérica se halla en el hígado, páncreas, corazón, en la sustancia blanca del cerebro y en el suero. Su función biológica aún no se conoce con certeza. Desde el punto de vista clínico se considera su disminución, indicativa de una posible intoxicación por insecticidas organofosforados y se mide como índice de la función hepática. La acetilcolinesterasa se encuentra en la sustancia gris del sistema nervioso, en los ganglios colinérgicos, en las placas neuromotoras colinérgicas y en los eritrocitos. Su función en los glóbulos rojos es totalmente desconocida. Además de acetilcolinesterasa en los glóbulos rojos, la sangre humana contiene, en el suero, una segunda colinesterasa: la pseudocolinesterasa (acilcolina-acilhidrolasa, E. C. 3.1.1.8).

pseudocolinesterasaLa pseudocolinesterasa es una enzima que tiene preferencia por los esteres de la colina con los ácidos alifáticos de más de dos carbonos. Así, hidroliza mucho más rápidamente la butirilcolina que la acetilcolina. La especificidad de sustrato de la pseudocolinesterasa es muy amplia, hidrolizando los esteres de la colina con los ácidos acético, propiónico, butírico y otros; benzoilcolina; succinildicolina; tioésteres de colina y otros esteres que no tienen colina como el a-naftilacetato y el salicilacetato. Se ignora cuál es su sustrato fisiológico. La distinción entre las dos colinesterasas se logra claramente utilizando acetil-/8-metilcolina como sustrato: la acetilcolinesterasa cataliza la hidrólisis del isómero D (dextro) de esta sustancia pero no la del L (levo); la pseudocolinesterasa, en cambio, no cataliza la hidrólisis de ninguno de los dos isómeros.

Repercusiones del déficit de la colinesterasa

El déficit de colinesterasa plasmática puede deberse a variaciones fisiológicas, patológicas, tóxicas  o medicamentosas y por ende se vincula con distintas causas.

Déficit de ColinesterasaCausas

- Variaciones fisiológicas

- Enfermedades

- Iatrogenias

- Defectos genéticos   

  • Último trimestre de embarazo, ayuno prolongado
  • Enfermedades hepáticas
  • Enfermedad renal
  • Tétano, Distrofia muscular
  • Hemodialisis, Cáncer
  • Plasmaférisis, Hipertiroidismo, Grandes quemados

Existen una serie de condiciones que hacen a la disminución, inhibición de la enzima de forma adquirida o heredada. A falta de la enzima pseudocolinesterasa funcional  se deteriora la capacidad del cuerpo para descomponer los medicamentos de ésteres de colina de manera eficiente, resultando en efectos anormalmente prolongados de drogas. En presencia de colinesterasa plasmática inhibida, disminuida o genéticamente atípica, se produce  un bloqueo prolongado posterior a la administración de  sustancias anestésicas cómo la succinilcolina (relajante muscular despolarizante, de acción corta,  que se metaboliza por hidrólisis mediante la colinesterasa circulante). Entre 3-4 de cada 1000 pacientes, tienen este déficit y mantienen parálisis después de su administración.

La deficiencia genética pseudocolinesterasa ocurre en 1 de cada 3.200 a 1 en 5.000 personas. Es más común en ciertas poblaciones, como la comunidad judía persa y los nativos de Alaska. Algunas mutaciones genéticas  resultan en una  deficiencia de pseudocolinesterasa por  una enzima pseudocolinesterasa anormal que no funciona correctamente. Otras mutaciones, impiden la producción de la enzima.  Pero la deficiencia pseudocolinesterasa también puede tener causas no genéticas. En estos casos, la afección se llama deficiencia adquirida; y no se hereda.

Algunos autores  describieron que la aparición de apneas succinilcolínicas debido a alteraciones genéticas de las colinesterasas plasmáticas no es un hecho infrecuente y que en el campo de la anestesiología, es una de las reacciones medicamentosas adversas que se puede esperar cuando se utiliza succinilcolina como relajante neuromuscular; sin embargo, no es frecuente en el medio el uso de la misma.  La incidencia de colinesterasa plasmática atípica de forma heterocigótica es 1/25  de la población general, mientras que la de la forma homocigoto resistente a la dibucaína (test de laboratorio para detectar homocigota) es de 1:2,800.

Existe exclusivamente un sólo gen responsable en la fabricación de colinesterasa sérica y hay algunas personas que no lo tienen. Estas personas son completamente sanas, excepto que no pueden metabolizar agentes externos como succinilcolina y mivacurio (anestésicos). La bioquímica molecular moderna encontró con exactitud la estructura de esta enzima. Genéticamente está ligada a la secuencia de 1722 nucleótidos del ADN, que estructura o elabora 574 aminoácidos, con el potencial de construir varias formas diferentes o variantes de la enzima colinesterasa plasmática. Se describieron sólo 25 diferentes variantes de esta enzima, de las cuales 17 no tienen, o tienen muy poca actividad como acetilcolinesterasa. Seguramente hay más variedades de colinesterasa sérica, activas e inactivas. Cerca de 22% de la población general presenta la variante «K» de acetilcolinesterasa, cuyo punto de mutación se encuentra en la posición 539 y reduce la actividad de la colinesterasa sérica hasta 30%. De ahí las implicaciones sobre la prolongación del efecto de la succinilcolina.

¿Cuál es el fundamento de medición?

La colinesterasa (CHE) cataliza la hidrólisis del sustrato butiriltiocolina formando butirato y tiocolina. Esta última reduce el ácido 5,5´-mercaptobis-2-nitrobenzoico (DMNB) a 5-mercapto-2-nitrobenzoate (5-MNBA), un compuesto coloreado.
La reacción se controla cinéticamente a 405 nm a partir de la velocidad de formación del color amarillo producido, proporcional a la actividad CHE en la muestra.

Participación del laboratorio clínico

Los niveles de colinesterasa en suero se han empleado como prueba de la función hepática, como indicador frente a un posible envenenamiento por insecticidas y para la detección de pacientes con formas atípicas del enzima. Como medida de la función de la enfermedad hepática no aporta más que las técnicas comúnmente empleadas en el laboratorio. Sin embargo, es un parámetro muy sensible al envenenamiento por inhalación o contacto con compuestos organofosforados que inhiben la actividad colinesterásica.

Entre ellos, insecticidas orgánicos como el Paration, Sarin y tetraetilpirofosfato.
El control genético de la actividad colinesterásica sérica tiene su importancia práctica al haberse reconocido dos formas de enzima. Una denominada “normal” y otra denominada “atípica”. Los individuos homocigotos para el gen “atípico” pueden fácilmente distinguirse de los homocigotos “normales”. El homocigoto anormal tiene niveles muy bajos de colinesterasa y la enzima anormal no es inhibida por la dibucaina. El homocigoto normal presenta niveles mucho más altos de colinesterasa sérica inhibible por la dibucaina, mientras que el heterocigoto tiene niveles intermedios y respuesta al inhibidor. Este hecho posee una importancia clínica en relación a la administración de relajantes musculares (succinilcolina). Los homocigotos anormales pueden desarrollar una apnea prolongada tras la administración de succinilcolina.

La inhibición por la dibucaina se efectúa mediante un ensayo en paralelo a lo que se expresó como fundamento de medición en el que se halla presente la dibucaina en el substrato, evaluándose el porcentaje de inhibición por comparación con la actividad colinesterásica total presente en el substrato no tratado. El número de dibucaina resultante permite la clasificación e identificación de las variantes homo y heterocigóticasde acuerdo al cuadro que se expresa luego.

Las pruebas para cuantificarla, se obtienen al determinar los niveles de pseudocolinesterasa sérica y obtener el número de actividad con dibucaína (número de dibucaína) o fluoruro. Este número da la cantidad de inhibición de la colinesterasa sérica por medio de dibucaína o fluoruro. Estas pruebas indican el porcentaje de la cantidad de enzima sérica inhibida. El número de dibucaína normal debe ser alto (> 80), mientras que si es menor de 50 indica una actividad enzimática muy baja y por lo tanto, duración de la relajación muscular por succinilcolina muy aumentado. En 50% de los pacientes con respuestas anormales a la succinilcolina no se puede detectar por laboratorio la variante enzimática que presenta que puede ser por interacción medicamentosa o definitivamente, por la presencia de colinesterasas no tipificada en la actualidad

Colinesterasa inhibida: (N° de dibucaina)
  % Inhibición

Homocigotas normales

Sujetos heterocigotas  

Homocigotas atípicos   

70-90

35-75

0-20

Autor: Dra. Judith Márquez

Especialista en Bioquímica Clínica. Máster en Hipertensión Arteria.Diplomada Experta en Gestión de Servicios de Salud. 

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