Dissertation Klaus Heitkamp 1999

1 Einleitung - Vorkommen und Bedeutung von Lipidhydroperoxiden 3(flüchtige Aldehyde, wie z.B. Hexanal, Heptanal, Nonanal, Malondialdehyd), Alkane undAlkene. 3 Die Lipidhydroperoxide selbst sind aber auch wichtige Zwischenstufen bei derBiosynthese einiger biologisch hochaktiver Substanzen, wie der Leukotriene. Der entscheidendeSchritt in der Biosynthese dieser Verbindungen beruht auf der Einwirkung von5-Lipoxidasen auf Arachidonsäure. Dabei wird zunächst 5-Hydroperoxyeicosatetraensäuregebildet, die dann unter Einwirkung weiterer Enzyme in verschiedene Leukotriene umgewandeltwird. Allgemein handelt es sich bei den Leukotrienen um Hydroxyderivate der Arachidonsäure,die besonders bei Entzündungsprozessen eine Schlüsselrolle spielen. So bewirktz.B. das Leukotrien B 4 eine Aggregation von Leukocyten, die Freisetzung oxidierenderEnzyme und die Erzeugung von Superoxidradikalen, die ihrerseits entzündungsfördernd undgewebezerstörend wirken. 1,4 Man vermutet weiterhin, daß die Leukotriene auch bei Ödembildung,Asthma, Hypersensibilisierung, Schmerz und Fieber eine wichtige Rolle spielen. 5,6Eine große Bedeutung wird den Lipidhydroperoxiden auch bei der Entstehung von Atherosklerose,welche die häufigste Todesursache in den westlichen Industrienationen darstellt,zugeschrieben. Aufgrund einer Modifikation der im Blut befindlichen Lipoproteine kommt esdabei zu Veränderungen der arteriellen Gefäßwand. Diese Veränderungen führen durch Lipideinlagerung,Bindegewebsvermehrung und Verkalkung mit unregelmäßiger Verteilung zurWandinstabilisierung, Gefäßverengung und letztendlich zur Ablagerung von Gerinnseln(atherosklerotische Plaque). Je nach Lokalisation dieser Schädigungen sind Durchblutungsstörungenim Gehirn (cerebrovasculäre Insuffizienz, Schlaganfall), im Herzen (coronare Herzerkrankung,Herzinfarkt) und in den peripheren Arterien (arterielle Verschlußkrankheit) dieFolge. 1 Die genaue Art der Modifikation der Lipoproteine ist noch nicht genau geklärt. Eswird jedoch allgemein angenommen, daß es sich dabei um eine Oxidation von LDL (lowdensity lipoprotein) durch freie Radikale und/oder Lipoxidasen handelt. 7,8Lipidhydroperoxide spielen weiterhin bei der Photocarcinogenese und bei der Zerstörung vonProteinen und Biomembranen eine Rolle. 9,10 So können diese Verbindungen z.B. nach einerOzonbehandlung von Tabakpflanzen, Escherichia coli und Stratum Corneum der Maus in denentsprechenden Organismen bzw. Organen festgestellt werden. 11-13 Ein Zusammenhang zwischender Alzheimerschen Krankheit und dem Auftreten von freien Radikalen, die durchmetallkatalysierten Zerfall von Hydroperoxiden entstehen können, ist ebenfalls diskutiertworden. 14Allgemein wird die Belastung der lebenden Zelle durch die Anreicherung giftiger oxidierterVerbindungen, wie z.B. Lipidhydroperoxide, Wasserstoffperoxid oder Sauerstoffradikale,