Koliinesteraas on teatud tüüpi ensüüm, mis vastutab atsetüülkoliini (ACh) lagunemise eest koliiniks ja äädikhappeks, jagades veemolekulid vesinikioonideks. Seega toimib see keemilise katalüsaatorina. Koliinesteraas viib selle protsessi, mida nimetatakse hüdrolüüsiks, aju närvirakkude vahel. ACh on neurotransmitter, mis aitab kaasa neuroloogilistele funktsioonidele, nagu mälu ja lihaste kontroll.
Koliinesteraasi atsetüülkoliini, koliini ja äädikhappe inaktiveerimise produktidel on oma eesmärgid. Koliin on vees lahustuv oluline toitaine, mida tuntakse kõige paremini rasva kogunemise ärahoidjana maksas, kuigi see aitab kaasa ka südamehaiguste ja teatud vähivormide ennetamisele. Äädikhape on värvitu vedelik, mis annab äädikale maitse ja lõhna ning seda kasutatakse laialdaselt toiduainete säilitamiseks.
Koliinesteraasi on kahte tüüpi: atsetüülkoliinesteraas (AChE), mis on ametlikult tuntud kui atsetüülkoliini atsetüülhüdrolaas ja mida tuntakse ka kui punaste vereliblede (RBC) koliinesteraas ja erütrotsüütide koliinesteraas; ja pseudokoliinesteraas (BChE või BuChE), mis on ametlikult tuntud kui atsüülkoliini atsüülhüdrolaas ja mida nimetatakse ka plasma koliinesteraasiks ja butürüülkoliinesteraasiks. AChE on peamiselt tuntud ACh hüdrolüüsi poolest ja selle peamine koht on veri. BChE, mida tavaliselt leidub maksas, hüdrolüüsib samuti ACh, kuid aeglasemalt. See töötleb aga ACh-sarnast molekuli butürüülkoliini kiiremini kui AChE.
Eelkõige põhjustab BChE puudumine pseudokoliinesteraasi puudulikkust. See on kõrvalekalle, mida iseloomustab tundlikkus teatud anesteetikumide suhtes operatsiooni ajal. Pseudokoliinesteraasi defitsiit ilmneb aga ainult siis, kui patsient võtab anesteetikume, mille hulka kuuluvad lihasrelaksandid, nagu suktsinüülkoliin – kaubanimed Anektiin, Quelicin ja Scoline – ja mivakuurium.
ACh inaktiveerimine või inhibeerimine koliinesteraasi poolt on pannud mõned meditsiinikogukonna liikmed seostama teatud haiguste arengut sellise puudusega. Hea näide on Alzheimeri tõbi, ravimatu degeneratiivne haigus, mille tunnuste hulka kuulub ka pikaajalise mälu kaotus. Vanim hüpotees Alzheimeri tõve põhjuste kohta on kolinergiline hüpotees, mis väidab, et ACh neurotransmitteri vähenemine põhjustab haiguse. Atsetüülkoliinil põhineva ravi üldise ebaefektiivsuse tõttu ei ole see aga kuigi populaarne teooria.
Sellegipoolest eksisteerivad ravimiturul koliinesteraasi inhibiitorid, hüüdnimega “antikoliinesteraas”, et takistada ACh lagundamise ensüümi. Lisaks Alzheimeri tõve ja muude dementsuse tüüpide vastu võitlemisele on neid kasutatud myasthenia gravis’e, mis on neuromuskulaarne haigus, raviks; ja glaukoom, mis on silmahaigus, mida iseloomustab nägemisnärvi kahjustus. Edrofoonium on koliinesteraasi inhibiitor, mida kasutatakse myasthenia gravis’e korral, samas kui Dyflos ja Ecothiopate kasutatakse glaukoomi korral.