V krvi se vyskytují dva typy cholinesterázy: „pravá“ cholinesteráza (acetylcholinesteráza) v červených krvinkách a „pseudocholinesteráza“ (acylcholin acylhydroláza) v séru (plazmě). Nízká aktivita plazmatické nebo sérové cholinesterázy může souviset s expozicí insekticidům nebo s jednou z řady variant genotypů. K fenotypizaci takových homozygotních a heterozygotních jedinců, kteří jsou geneticky citliví na sukcinylcholin, jsou užitečná čísla dibucainu a fluoridu.
Jeden pacient z 1500 je citlivý na anestetické neštěstí se sukcinylcholinem. Evans a Wroe uvádějí, že hladina enzymu v séru <2,5 směrodatné odchylky zachytí 90 % citlivých jedinců při použití propionylthiocholinu jako substrátu.4 Poměrně výrazná inhibice může být zjištěna bez příznaků.
Bylo zjištěno, že plazmaferéza snižuje hladinu plazmatické cholinesterázy. U pacientů s abnormálně nízkou aktivitou cholinesterázy po transfuzi krve nebo plazmy dojde k dočasnému zvýšení hladiny enzymu.5 Při odhadu trvání této zvýšené aktivity se využívá měření poločasu plazmatické cholinesterázy. Skutečná hodnota poločasu je však nejistá. Hodnota poločasu stanovená měřením rychlosti vymizení po intravenózní injekci lidské cholinesterázy poskytla průměrnou hodnotu 11 dní.6
V mozkomíšním moku byla prokázána nízká úroveň aktivity pseudocholinesterázy, přibližně 1/20 až 1/100 aktivity přítomné v odpovídající plazmě. Při klinických stavech charakterizovaných krvácením do mozkomíšního moku se aktivita pseudocholinesterázy zvyšuje na čtvrtinu až polovinu aktivity plazmy.7
U pacientů s různými karcinomy byla zjištěna kumulace embryonálního typu aktivity cholinesterázy v séru. Taková nová aktivita cholinesterázy byla zjištěna pouze v sérech pacientů podstupujících protinádorovou léčbu (např. chemoterapii nebo radioterapii a/nebo hormonální léčbu).8
Zvýšení aktivity acetylcholinesterázy, zejména v poměru acetylcholinesteráza:butyrylcholinesteráza (histochemická studie, nikoliv měřeno v séru), poskytlo diskriminační diagnostickou hodnotu v některých případech Hirschsprungovy choroby.9