Antycholinoesteraza – dowolny z kilku leków, które zapobiegają niszczeniu neuroprzekaźnika acetylocholiny przez enzym acetylocholinoesterazę w układzie nerwowym. Acetylocholina działa w celu przekazywania impulsów nerwowych w obrębie przywspółczulnego układu nerwowego – tj. tej części autonomicznego układu nerwowego, która ma tendencję do wywoływania wydzielania, kurczenia mięśni gładkich i rozszerzania naczyń krwionośnych. Zapobiegając niszczeniu acetylocholiny, antycholinesteraza pozwala na gromadzenie się wysokich poziomów tego neuroprzekaźnika w miejscach jego działania, stymulując w ten sposób przywspółczulny układ nerwowy, a w konsekwencji spowalniając akcję serca, obniżając ciśnienie krwi, zwiększając wydzielanie i wywołując skurcz mięśni gładkich.
Fizostygmina i neostygmina należą do głównych antycholinesteraz. Leki te mają tylko kilka zastosowań klinicznych, głównie w nasilaniu skurczów żołądka i jelit (w leczeniu niedrożności przewodu pokarmowego) oraz w nasilaniu skurczów mięśni w ogóle (w leczeniu miastenii gravis). Szerzej stosowane w klinice są leki antycholinesterazowe, które hamują acetylocholinesterazę w mózgu. Najbardziej użyteczne zastosowanie tego typu środków jest w leczeniu choroby Alzheimera, w której zmniejszone przekazywanie acetylocholiny przyczynia się do neuropatologii choroby. Kiedy rozkład acetylocholiny zostaje zahamowany, poziom tego neuroprzekaźnika może powrócić do stanu zbliżonego do normalnego, a degeneracja neuronów – a tym samym degeneracja zdolności poznawczych – zostaje spowolniona. Środki, które zostały opracowane w tym celu, to donepezil, takryna i galantamina. Jednak potencjalnie niebezpieczne efekty uboczne tych leków ograniczyły ich stosowanie. Na przykład, toksyczność wątroby spowodowana takryną ograniczyła jej dostępność na receptę. Ponadto, chociaż donepezil, sprzedawany pod nazwą Aricept, okazał się marginalnie korzystny dla niektórych osób z wczesnym stadium choroby Alzheimera, jego stosowanie ograniczono przede wszystkim do osób z późnym stadium choroby, dla których korzyści przewyższają ryzyko działań niepożądanych.
Wiele antycholinesteraz, podawanych w dużych dawkach, jest silnie toksycznych, osiągając swoje efekty poprzez ciągłą stymulację przywspółczulnego układu nerwowego. Paration i malation są zatem bardzo skutecznymi insektycydami rolniczymi, podczas gdy sarin, tabun i soman są gazami nerwowymi przeznaczonymi do użycia w wojnie chemicznej w celu wywołania mdłości, wymiotów, drgawek i śmierci u ludzi.
Wielu antycholinoesteraz, podawanych w dużych dawkach, jest silnie toksycznych.