Lipidiperoksidaatio

Lipidiperoksidaatio on oksidatiivinen prosessi, jossa solujen lipidejä, erityisesti monityydyttymättömiä rasvahappoja (PUFA:t), vaurioituu reaktiivisten happiradikaalien vaikutuksesta. Prosessi liittyy sekä normaaliin solujen signaalitasapainoon että tiloihin, joissa oksidatiivinen stressi on lisääntynyt, ja voi heikentää kalvojen rakennetta sekä solujen toimintakykyä.

Prosessi etenee kolmen vaiheen ketjuna: initiaatio, propagaatio ja terminointi. Initiaatio alkaa, kun OH•-radikaali hyökkää epätyydyttymättömään rasvahappoon ja muodostaa lipidiradikaalin (L•). Propagaatio: L• reagoi hapen kanssa muodostaen lipidiperoksidiradikaalin (LOO•) ja lopulta lipidiperoksideja (LOOH). Terminaatio tapahtuu, kun radikaalit yhdistyvät tai muodostuu ei‑radikaaleja tuotteita, mikä pysäyttää ketjun. Lipidiperoksidien hajoaminen tuottaa monia hajoamistuotteita, kuten malondialdehydiä (MDA) ja 4-hydroksynonenaldehydiä (4-HNE), sekä isoprostanesia.

Lisäksi lipidiperoksidaation tuotteet voivat reagoida proteiineihin ja DNA:han, muuttaen näiden rakennetta ja toimintaa. Kalvopiirien nesteen muuttuminen sekä signaalireittien häiriintyminen voivat johtaa solun toiminnan häiriöihin tai kuolemaan. Lipidiperoksidaatioon liittyviä kolesterolin ja lipoproteiinien muutoksia sekä tutkimusmarkkereita käytetään usein oksidatiivisen stressin arvioinnissa.

Biologinen merkitys ja suojelu: lipidiperoksidaatiota säätelee antioksidantti-järjestelmä, johon kuuluvat glutationi ja glutationin peroksidaasi 4 (GPx4), sekä vitamiini E ja koentsyymi Q10. Liiallinen lipidiperoksidaatio liittyy ferroptosis-nimiseen säädeltyyn solukuolemaan ja on yhdistetty moniin sairauksiin, kuten ateroskleroosiin, neurodegeneratiivisiin sairauksiin ja ikääntymiseen. Markkereina käytetään esimerkiksi MDA:n ja F2-isoprostanesien pitoisuuksia sekä muita lipidiperoksidaation tuotteita.