Krankheiten

Mit welchen Krankheiten wird das BCHE Gen in Verbindung gebracht?

Mit einem BChE Mangel treten viele Symptome. Die Hauptprobleme sind oft Unverträglichkeiten von Betäubungsmittel auf Esterbasis und von Muskelrelaxantien wie Succinylcholin und Mivacurium, aber auch anticholinerge Medikamente werden nicht vertragen. Mit bestimmten Varianten können Unverträglichkeiten gegenüber Nachtschattengewächsen wie Kartoffeln, Paprika, Tomaten und Co auftreten, aber auch Cholinesterase Inhibitoren in anderen Lebensmitteln verursachen durch die Hemmung der Cholinesterasen Symptome.

Bestimmte Veränderungen im BCHE Gen werden auch mit anderen Krankheiten in Verbindung gebracht. Nicht jede Punktmutation betrifft jede der hier genannten Krankheiten. Eine genaue Zuordnung der jeweiligen Genvarianten ist auf den unten genannten Seiten zu finden. Die Aufzählung hier ist nur beispielhaft.

BCHE Krankheiten Cholinesterasemangel BChE Mangel
Krankheiten die mit dem BCHE Gen in Verbindung gebracht werden

Auf der Seite von Malacards werden unter Related Diseases die Krankheiten, die mit BCHE in Verbindung gebracht werden, angezeigt. Die 20 am häufigsten genannten Krankheiten werden im Bild angezeigt, wobei sich diese regelmäßig ändert.

Auch unter BRENDA – The Comprehensive Enzyme Information System sind Informationen über Forschung zum BCHE Gen und Krankheiten, Genvarianten und Cholinesterase Inhibitoren zu finden.

BChE – mögliche Krankheiten

Einige dieser Punkte betreffen auch mich persönlich wie zum Beispiel Anästhesierisiko, Nahrungsmittelunverträglichkeit, Durchfall, Muskelschwäche, Bewegungsstörungen im Darm, Sprach- und Kommunikationsprobleme und Gedächtnisstörungen und einige der hier genannten Krankheiten kommen in meiner Familie vor.

BChE und Nahrungsmittelunverträglichkeiten

Debbie Moon erklärt in ihrem Artikel BChE: Nighstade sensitivity, Anesthesia risk, and more auf ihrer Webseite www.geneticlifehacks.com die verschiedenen BCHE Genvarianten und ihre Auswirkungen im Zusammenhang mit Narkosemittel und Nachtschattengewächsen, die Zusammenhänge von BCHE und dem Golfkriegssyndrom, Vergiftungen mit Organophosphaten und Carbamaten (Nervengas, Pestizide, Insektizide …) und Pestizide, Parkinson und Kartoffeln. 5,11–13

BChE und Ghrelin das Hungerhormon

BChE könnte das Gewicht, die Insulinsekretion und -resistenz von BChE-Knockout-Mäusen (KO) durch Hydrolyse von Ghrelin beeinflussen. Der BChE-Ghrelin-Signalweg könnte auch das aggressive Verhalten von BChE-KO-Mäusen regulieren.

BChE und Parkinson

Eine Exposition mit Pestiziden und Insektiziden (Organophosphate und Carbamate) wird mit Parkinson in Verbindung gebracht. Genetische Veränderungen im BCHE Gen (K-Variante) erhöht das Risiko an Parkinson zu erkranken. 16-17

BChE und Alzheimer

Cholinesterasehemmer werden zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit (AD) eingesetzt. Bei Alzheimer wird versucht die Vergesslichkeit zu reduzieren, indem man die Cholinesterasen hemmt, damit mehr Acetylcholin im Gehirn, das mit Merkfähigkeit in Verbindung gebracht wird, zur Verfügung steht. BChE ist bei Patienten mit fortgeschrittener Alzheimer-Krankheit erhöht. 3

Es gibt Hinweise, dass BChE, das in den Plaques und Tangles zu finden ist, das Amyloid Vorläuferprotein in das β-Amyloid-Protein spaltet und die Diffusion von β-Amyloid in die β-Amyloid-Plaques fördert. 5

Es konnte nachgewiesen werden, dass eine selektive Hemmung der BChE Enzyme die Toxizität und physiologischen Wirkungen von Heroin erheblich abschwächen kann. Die erhöhte BChE Konzentration bei Patienten mit fortgeschrittener Alzheimer-Krankheit macht BChE zu einem vielversprechenden Ziel, um den Acetylcholinspiegel zu erhöhen und dadurch den kognitiven Status zu verbessern. Derzeit sind keine spezifischen BChE Inhibitoren gegen Heroinmissbrauch oder Alzheimer zugelassen. 4

Verschiedene Laborparameter weisen darauf hin, dass bei Alzheimer eine geringgradige systemische Entzündung vorliegt.

Für die Alzheimer Forschung werden viele Stoffe erforscht, die die Cholinesterasen senken. Diese Forschung ist ein Vorteil für uns mit einem BChE Mangel, denn die Stoffe die Cholinesterasen hemmen, könnten bei Menschen mit einem BChE Mangel Probleme bereiten.

Erhöhte BChE Enzyme und Inflammation

Acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase as possible markers of low-grade systemic inflammation“Undurti N. DasMed Sci Monit 2007; 13(12): RA214-221 https://www.medscimonit.com/download/index/idArt/563743

Studien zeigten, dass die Plasma- und Gewebeaktivitäten der Enzyme der Butyrylcholinesterase und Acetylcholinesterase bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit, Diabetes mellitus, Bluthochdruck, Insulinresistenz und Hyperlipidämie erhöht ist. Als Folge dieser Erhöhung der Aktivitäten der Enzyme sind die Plasma- und Gewebespiegel von Acetylcholin (ACh) niedrig.

ACh ist ein Neurotransmitter und reguliert die Spiegel und Aktivitäten von Serotonin, Dopamin und anderen Neuropeptiden und moduliert somit sowohl die Immunantwort als auch die Neurotransmission.

Der durch Acetylcholin vermittelte „cholinerge anti-inflammatorische Weg“ wirkt durch Hemmung der Produktion von Tumor-Nekrose-Faktor (TNF alpha), Interleukin-1 (IL1), Makrophagen-Migrations-Hemmungs-Faktor und High Mobility Group Box-1 und unterdrückt die Aktivierung der Nuklearfaktor-Kappa-B-Expression.

Daher können sowohl Acetylcholinesterase und Butyrylcholinesterase durch Inaktivierung von Acetylcholin die Entzündung verstärken. Dies legt nahe, dass erhöhte Plasma- und Gewebeaktivitäten von Acetylcholinesterase und Butyrylcholinesterase, die bei verschiedenen klinischen Zuständen beobachtet werden, als Marker für eine niedriggradige systemische Entzündung dienen könnten.

Erhöhtes BCHE und Ghrelin, das Hungerhormon

BChE moduliert das Hungerhormon Ghrelin. Ghrelin ist das einzige Hormon, von dem bekannt ist, dass es die Nahrungsaufnahme stimuliert und Fettleibigkeit und Insulinresistenz fördert. Wir haben kürzlich gezeigt, dass Ghrelin im Plasma durch Butyrylcholinesterase (BChE) kontrolliert wird, die einen starken Einfluss auf die Nahrungsaufnahme und die Gewichtszunahme hat.

Mäuse mit BChE-Knockout (KO) neigen bei fettreicher Ernährung zu Fettleibigkeit, aber ein hepatischer BChE-Gentransfer rettet die normale Nahrungsaufnahme und die Resistenz gegen Fettleibigkeit. Allerdings fehlt diesen Mäusen BChE im Gehirn und sie entwickeln trotzdem Hyperinsulinämie und Insulinresistenz, was auf wesentliche Wechselwirkungen zwischen BChE und Ghrelin im Gehirn hindeutet.

In groß angelegten klinischen Studien wurde festgestellt, dass zu viel BChE im Serum mit Fettleibigkeit, gestörtem Fettstoffwechsel, Typ-2-Diabetes und erhöhtem kardiovaskulären Risiko korreliert. Trotz seiner wahrscheinlichen klinischen Bedeutung haben nur wenige Studien die kausalen Zusammenhänge zwischen BChE und Adipositas untersucht. BChE beeinflusst den Fettstoffwechsel und die Ansammlung von Körperfett stark beeinflusst. Es wird die Hypothese aufgestellt, dass BChE das Körpergewicht reguliert, indem es die Ghrelin-Signalübertragung während einer diätbedingten Gewichtsabnahme und der anschließenden Wiederzunahme kontrolliert. 6-9

Beim Fasten wird BChE reduziert, deshalb sollten Menschen mit einem BChE Mangel vorsichtig sein, wenn sie fasten.

Eine Überexpression von BChE führt zu niedrigen Ghrelinspiegeln im Blut und reduziert Aggression und sozialen Stress bei Mäusen.

BCHE und Schlaf

Oft geht es Menschen mit einem BChE Mangel nach einem kurzen Schläfchen wieder besser. Dies könnte in Zusammenhang mit Melatonin stehen. Melatonin interagiert mit Metallen und neutralisiert in einigen Fällen deren toxische Wirkungen.

Melatonin hemmt die Acetylcholinesterase (AChE) das zeigen sowohl anticholinerge Eigenschaften als auch antioxidative Wirkungen. Eine Hypothese ist, dass Melatoninrezptor-Liganden die Aktivität von AChE modulieren, indem sie an eine neuartige Stelle binden, die auch von AChE-Inhibitoren moduliert wird. 10-11

Es könnte aber auch eine Rolle als Acetylcholinverstärke spielen, indem es die Calcium abhängige Freisetzung der Acetylcholinesterase blockiert oder den ordnungsgemäßen Wiedereintritt von Cholin ermöglicht, indem es die Oxidation von ChT verhindert. Die Rolle von Melatonin in der cholinergen Hypothese muss noch geklärt werden. 12

Einige Betroffenen berichten nach der Vergiftung durch Nachtschattengewächse wie Kartoffeln von Alpträumen. Der Name Nachtschatten kommt vermutlich vom früheren Wort Nachtsch(d)tten, das Alpträume bedeutet.

BChE und Depressionen und Ängste

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass BChE möglicherweise eine Rolle in der Pathophysiologie der MDD spielt. Eine genetische Assoziation von rs1803274 mit der Krankheit ist ebenfalls offensichtlich. Eine weitere Studie mit verschiedenen ethnischen Gruppen wird vorgeschlagen. 14

Bei einem BChE Mangel wird durch zu viel Acetylcholin die Mastzellen zur Degranulation gebracht und Histamin und viele andere Neurotransmitter werden freigesetzt. Histamin hemmt die Freisetzung von Serotonin, indem es sich an hemmende Rezeptoren auf den Serotonin-Neuronen anlagerte. Diese hemmenden Rezeptoren sind auch auf menschlichen Serotonin-Neuronen vorhanden, sodass sich dieser Effekt auf Menschen übertragen lassen könnte. 15

Ein Symptom bei einer Vergiftung durch Pestizide, Nachtschattengewächse oder anderen Cholinesterase Inhibitoren ist innere Unruhe

Nachtschattengewächse

Nahrungsmittel

Betäubungsmittel

Symptome

Literatur

1 Malacards https://www.malacards.org/card/butyrylcholinesterase_deficiency Accessed, April 21, 2022

2 BRENDA The Comprehensive Enzyme Information System Accessed, April 22, 2022

3 Xing S, Li Q, Xiong B, Chen Y, Feng F, Liu W, Sun H. Structure and therapeutic uses of butyrylcholinesterase: Application in detoxification, Alzheimer’s disease, and fat metabolism. Med Res Rev. 2021 Mar;41(2):858-901. doi: 10.1002/med.21745. Epub 2020 Oct 25. PMID: 33103262. Accessed April 22, 2022

4 Alexander Williams, Shuo Zhou, Chang-Guo Zhan, Discovery of potent and selective butyrylcholinesterase inhibitors through the use of pharmacophore-based screening, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, Volume 29, Issue 24, 2019, 126754, ISSN 0960-894X, https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2019.126754. Accessed April 22, 2022

5 Shan L. 1-11C-Methyl-4-piperidinyl n-butyrate. 2009 Oct 20 [updated 2009 Dec 14]. In: Molecular Imaging and Contrast Agent Database (MICAD) [Internet]. Bethesda (MD): National Center for Biotechnology Information (US); 2004–2013. PMID: 20641589. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK23388/ Accessed April 22, 2022

6 Chen, V., Gao, Y., Geng, L. et al. Butyrylcholinesterase regulates central ghrelin signaling and has an impact on food intake and glucose homeostasis. Int J Obes 41, 1413–1419 (2017). https://doi.org/10.1038/ijo.2017.123, Accessed April 22, 2022

7 Synthesis, secretion, and deacylation of Ghrelin (Homo sapiens) https://www.wikipathways.org/index.php/Pathway:WP3436 Accessed April 22, 2022

8 Stephen Brimijoin, Vicky Ping Chen, Yuan-Ping Pang, Liyi Geng, Yang Gao, Physiological roles for butyrylcholinesterase: A BChE-ghrelin axis, Chemico-Biological Interactions, Volume 259, Part B,
2016, Pages 271-275, ISSN 0009-2797, https://doi.org/10.1016/j.cbi.2016.02.013. Accessed April 22, 2022

9 Vicky Ping Chen, Yang Gao, Liyi Geng, Stephen Brimijoin, Butyrylcholinesterase gene transfer in obese mice prevents postdieting body weight rebound by suppressing ghrelin signaling, BIOLOGICAL SCIENCES, PNAS Vol. 114 | No. 41, https://doi.org/10.1073/pnas.1706517114 Accessed April 22, 2022

10 Lahiri DK, Chen DM, Lahiri P, Bondy S, Greig NH. Amyloid, cholinesterase, melatonin, and metals and their roles in aging and neurodegenerative diseases. Ann N Y Acad Sci. 2005 Nov;1056:430-49. doi: 10.1196/annals.1352.008. PMID: 16387707.

11 Emily S. Klatt, Rajendram V. Rajnarayanan, Margarita L. Dubocovich, Effect of Melatonin Receptor Ligands on Acetylcholinesterase Activity in C3H/HeN Mouse Brain, The FASEB Journal Volume31, IssueS1, Special Issue: Experimental Biology 2017 Meeting Abstracts, April 2017 https://faseb.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1096/fasebj.31.1_supplement.lb574 Accessed April 22, 2022

12 Sergio A. Rosales-Corral, Russel J. Reiter, Dun-Xian Tan, Lucien C. Manchester, Xiaoyan Liu,
Chapter 18 – Antioxidant and Anti-Inflammatory Role of Melatonin in Alzheimer’s Neurodegeneration,
Editor(s): Victor R. Preedy, Aging, Academic Press, 2014, Pages 177-193, ISBN 9780124059337, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-405933-7.00018-4. https://www.researchgate.net/figure/Melatonin-may-have-a-role-as-an-acetylcholine-enhancer-by-blocking-the-Ca-2-dependent_fig2_287317993

13 Sliha Awan, Syed M Nurulain, Sadaf Munir, Sania Ghafoor, Rabia Habib, Maleeha Azam, BUTYRYLCHOLINESTERASE AND ITS VARIANTS(rs3495 & rs1803274) ASSOCIATION WITH MAJORDEPRESSIVE DISORDER, Conference: the 13th International Meeting on Cholinesterases and the 7th International Conference on Paraoxonases, At: Hradec Králové, Czech Republic, September 2018, https://www.researchgate.net/publication/341434675_BUTYRYLCHOLINESTERASE_AND_ITS_VARIANTS_rs3495_rs1803274_ASSOCIATION_WITH_MAJOR_DEPRESSIVE_DISORDER Accessed April 22, 2022

14 Jose R. Suarez-Lopez, Naomi Hood, José Suárez-Torres, Sheila Gahagan, Megan R. Gunnar, Dolores López-Paredes, Associations of acetylcholinesterase activity with depression and anxiety symptoms among adolescents growing up near pesticide spray sites, International Journal of Hygiene and Environmental Health,
Volume 222, Issue 7, 2019, Pages 981-990, ISSN 1438-4639, https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2019.06.001.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1438463919301178)

15 Hersey, Melinda & Samaranayake, Srimal & Berger, Shane & Tavakoli, Navid & Mena, Sergio & Nijhout, H. & Reed, Michael & Best, Janet & Blakely, Randy & Reagan, Lawrence & Hashemi, Parastoo. (2021). Inflammation-Induced Histamine Impairs the Capacity of Escitalopram to Increase Hippocampal Extracellular Serotonin. The Journal of Neuroscience. 41. JN-RM. 10.1523/JNEUROSCI.2618-20.2021.

16 BChE – Pesticides, Parkinson’s, and Potatoes, May 8, 2019 by Debbie Moon, Geneticlifehacks, https://www.geneticlifehacks.com/bche-nightshade-sensitivity-anesthesia-risk-and-more/ Accessed April 22, 2022

17 Rösler, T.W., Salama, M., Shalash, A.S. et al. K-variant BCHE and pesticide exposure: Gene-environment interactions in a case–control study of Parkinson’s disease in Egypt. Sci Rep 8, 16525 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-35003-4