4-HNE (Summenformel C9H16O2, Molmasse 156,22 g) ist als Hauptprodukt der Lipidperoxidation ein Induktor und Mediator des oxidativen Stresses, in dessen Verlauf HNE in die Pathogenese (neuro)degenerativer, entzündlicher, maligner und autoimmuner Erkrankungen involviert ist.
Struktur von 4-Hydroxynonenal:
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Beschreibung
Im Körper ubiquitär auftretende reaktive Sauerstoffspezies (ROS) umfassen Superoxidanionen, Wasserstoffperoxid, Hydroxylradikale, atomaren Sauerstoff und Lipidperoxidradikale. Sie entstehen als kurz- oder längerlebige Produkte im aeroben Stoffwechsel und führen bei Überproduktion zum oxidativen Stress (Stress, oxidativer). In dessen Rahmen kommt es zur Oxidation vielfach ungesättigter Fettsäuren (PUFAs) in zellulären Membranen und Bildung von Lipidhydroperoxiden als primäres Oxidationsprodukt. Aus ihnen entstehen Lipidperoxidationsprodukte, unter denen das Lipidalkenal 4-HNE das bioaktivste ist (Benedetti et al. 1980). Es geht kovalente Bindungen mit nukleophilen funktionellen Gruppen von Nukleinsäuren, Proteinen und Membranlipiden ein, die zu pathogenetisch wichtigen Änderungen von Signal- und Strukturmolekülen führen (Shoeb et al. 2014). Unter physiologischen Bedingungen beträgt die zelluläre Konzentration von HNE 0,1–0,3 μmol/L, unter den Bedingungen des oxidativen Stresses steigt dessen Konzentration im Gewebe auf 10 μmol/L bis 5 mmol/L an.
Durch HNE-Bindung und relativ stabile Adduktbildung modifizierte Struktur- und Funktionsmoleküle sind an zahlreichen pathologischen Abläufen beteiligt und bei Erkrankungen nachweisbar, wie Karzinome, Atherosklerose, Diabetes mellitus, Ischämie, Entzündungen, Katarakt, autoimmunen und neurodegenerativen Erkrankungen (z. B. Morbus Alzheimer).
HNE-modifizierte Addukte sind in Körperflüssigkeiten (Serum, Plasma, Liquor) mittels ELISA messbar (Weber et al. 2013). Die Bestimmung wird vorzugsweise in der Naturheilkunde, ggf. in Verbindung mit 3-Nitrotyrosin (Nitrotyrosin) und/oder Superoxiddismutase eingesetzt.
Literatur
Benedetti A, Comporti M, Esterbauer H (1980) Identification of 4-Hydroxynonenal as a cytotoxic product originating from the peroxidation of liver microsomal lipids. Biochim Biophys Acta 620(2):281–296CrossRefPubMed
Shoeb M, Ansari NH, Srivastava SK et al (2014) 4-Hydroxynonenal in the pathogenesis and progression of human disease. Curr Med Chem 21(2):230–237CrossRefPubMedPubMedCentral
Weber D, Milkovic L, Bennett s J et al (2013) Measurement of HNE-protein adducts in human plasma and serum by ELISA-Comparison of two primary antibodies. Redox Biol 1:226–233CrossRefPubMedPubMedCentral
