Kolinesteras är en typ av enzym som ansvarar för nedbrytningen av acetylkolin (ACh) till kolin och ättiksyra genom att dela vattenmolekyler till vätejoner. Således fungerar det som en kemisk katalysator. Kolinesteras utför denna process, känd som hydrolys, mellan nervceller i hjärnan. ACh är en signalsubstans som bidrar till neurologiska funktioner som minne och muskelkontroll.
De resulterande produkterna av kolinesteras inaktivering av acetylkolin, kolin och ättiksyra har sina syften. Kolin är ett vattenlösligt essentiellt näringsämne som är mest känt för att förhindra fettansamling i levern, även om det också bidrar till att förebygga hjärtsjukdomar och vissa cancerformer. Ättiksyra är en färglös vätska som ger vinäger dess smak och lukt, och den används flitigt för konservering av livsmedel.
Det finns två typer av kolinesteras: acetylkolinesteras (AChE), som formellt är känt som acetylkolinacetylhydrolas och är också känt som kolinesteras av röda blodkroppar (RBC) och erytrocytkolinesteras; och pseudocholinesteras (BChE eller BuChE), som officiellt är känt som acylkolinacylhydrolas och även kallas plasmakolinesteras och butyrylkolinesteras. AChE är främst känt för att hydrolysera ACh, och dess huvudsakliga plats är blodet. BChE, som vanligtvis finns i levern, hydrolyserar också ACh, men i långsammare takt. Det bearbetar dock den ACh-liknande molekylen butyrylkolin snabbare än AChE.
En frånvaro av BChE i synnerhet orsakar pseudocholinesterasbrist. Detta är en abnormitet som kännetecknas av känslighet för vissa anestesimedel under operation. Pseudocholinesterasbrist utlöses dock endast när patienten tar bedövningsmedel, som inkluderar muskelavslappnande medel som succinylkolin – handelsnamn Anectine, Quelicin och Scoline – och mivacurium.
Inaktiveringen eller inhiberingen av ACh av kolinesteras har fått vissa medlemmar av det medicinska samfundet att tillskriva utvecklingen av vissa sjukdomar en sådan brist. Ett utmärkt exempel är Alzheimers sjukdom, en obotlig degenerativ sjukdom som listar förlust av långtidsminne bland sina egenskaper. Den äldsta hypotesen om orsaken till Alzheimers är den kolinerga hypotesen, som hävdar att minskningen av ACh-neurotransmittorn är ansvarig för sjukdomen. Det är dock inte en mycket populär teori, på grund av den allmänna ineffektiviteten hos acetylkolinbaserade behandlingar.
Ändå finns kolinesterashämmare, med smeknamnet ”antikolinesteras”, på läkemedelsmarknaden för att förhindra enzymet för att bryta ner ACh. Förutom att bekämpa Alzheimers och andra typer av demens, har de använts för att behandla myasthenia gravis, som är en neuromuskulär sjukdom; och glaukom, som är en ögonsjukdom som kännetecknas av skador på synnerven. Edrophonium är kolinesterashämmaren som används för myasthenia gravis, medan Dyflos och Ecothiopat appliceras på glaukom.