Lipidiperoksidaatioon

Lipidiperoksidaatio on biologinen prosessi, jossa lipidejä hapettuu, usein erityisesti polyunsaturated rasvahappojen (PUFA) fosfolipidien vaikutuksesta. Prosessi voi tapahtua kontrolloidusti solujen normaalissa tilassa, mutta se kiihtyy oksidatiivisen stressin aikana ja voi vahingoittaa solukalvojen rakennetta.

Prosessi etenee tyypillisesti kolmesta vaiheesta: iniciaatio, propagaatio ja lopettaminen. Iniciaatiossa vapaa radikaali, esimerkiksi hydroksyyliradikaali, poistaa vetyatomin lipidityypistä, jolloin syntyy lipidiradikaali. Propagaatiossa lipidiradikaali reagoi hapen kanssa muodostaen lipidiperoksiradikaalin, joka voi reagoida edelleen muiden lipidiidrikaalien kanssa muodostaen lipidiperoksideja (lipidihydroperoksideja). Näiden reaktioiden ketju fattaa ja voi johtaa useisiin sekundaarisiin tuoteravintoihin. Lopettaminen tapahtuu, kun radikaalit parittuvat tai ne neutraloituvat antioxidantien vaikutuksesta, jolloin ketju pysähtyy.

Lipidiperoksidaation tuotteita ovat lipidiperoksidit sekä sekundaariset pienet yhdisteet, kuten malondialdehydi (MDA) ja 4-hydroksynonenali (4-HNE). Nämä tuotteet voivat olla sekä vaikutusmekanismeja että luotettavia markkereita oksidatiiviselle stressille. Lipidiperoksidaatio voi muuttaa solukalvon lipidirakenteita, lisätä kalvon läpäisevyyttä ja vaikuttaa membrane-proteiineihin sekä ionikanavien toimintaan.

Merkitys terveydelle on monitahoinen. Sitä esiintyy normaalin fysiologisen säätelyn osana, mutta liiallinen lipidiperoksidaatio liittyy ikääntymiseen, A-, ja neurodegeneratiivisiin sairauksiin sekä ateroskleroosin kehittymiseen. Suojaamisessa ovat keskeisiä antioksidantit (esim. vitamiini E) sekä entsyymit kuten glutationin peroksidaasi (GPx), katalyytti ja superokside-dismutaasi. Markkereina käytetään muun muassa isoprostanoneja sekä TBARS- eli thiobarbituraattikysymykset, joiden tulkinta kuitenkin vaatii varovaisuutta. Lipidiperoksidaatio muistuttaa myös ferroptotoksisen solukuoleman mekanismeja, joissa rauta ja lipidien peroksidaatio edistävät solukadon.