Was ist ein Cardiolipin?
Cardiolipin (CL) ist ein komplexes Lipidmolekül, das in Tieren, Pflanzen und Bakterien vorkommt. Bei Tieren befindet es sich hauptsächlich in der inneren Mitochondrienmembran. Dieses Lipid spielt eine wichtige strukturelle Rolle bei der Aufrechterhaltung der richtigen Konfiguration für mitochondriale Enzyme, die an der Atmung beteiligt sind und einen Protonengradienten erzeugen. Neuere Forschungen haben gezeigt, dass CL auch in kleineren Mengen in der äußeren Mitochondrienmembran vorkommt, wo die beiden Membranen vermutlich miteinander verbunden sind. Viele Erkrankungen des Menschen werden durch Defekte oder Konzentrationsabfälle dieser Verbindung verursacht.
Lipide können sehr komplizierte Moleküle sein, da sie aus Fettsäureketten bestehen, die an eine Glycerineinheit mit zwei Phosphateinheiten gebunden sind. Cardiolipin wird so genannt, weil es zuerst im Kuhherzgewebe identifiziert wurde. Es ist technisch ein Diphosphatidylgycerinlipid. Seine Fettsäuregruppen sind weniger komplex als die anderer Moleküle, da sie aus vier Ketten von Linolsäure bestehen, einer mehrfach ungesättigten Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen. Die beiden Phosphatgruppen können unterschiedlich geladen sein, was eine große strukturelle Variabilität mit diesem Lipid ermöglicht.
Cardiolipin hat eine Reihe von Funktionen und macht etwa 25% der Lipide in der inneren Mitochondrienmembran aus. Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle und dienen als Ort der Atmung und ein Großteil der Erzeugung der hochenergetischen Verbindung Adenosintriphosphat (ATP). Diese Strukturen haben eine äußere und eine innere Membran, die jeweils Lipide, Proteine und viele Enzyme sowie ein Kompartiment zwischen den Membranen enthalten. Ursprünglich wurde angenommen, dass CL nur in der inneren Membran vorhanden ist, seitdem wurde jedoch gezeigt, dass es etwa 4% der Lipide in der äußeren Membran ausmacht. Es wird angenommen, dass sich eine Verbindung zwischen den beiden Membranen bildet, die für das Funktionieren einer Reihe von hochwichtigen mitochondrialen Proteinen wesentlich ist.
Anti-Cardiolipin-Antikörper werden für eine Vielzahl von medizinischen Zwecken verwendet. Ein solcher Zweck ist die Diagnose von Autoimmunerkrankungen wie Lupus. Wird ein positives Ergebnis erzielt, wird der Patient sechs Wochen später erneut getestet. Sie werden auch zur Diagnose von Syphilis eingesetzt, da die Bakterien, die diese Krankheit verursachen, CL in ihren Membranen haben. Thrombotische Ereignisse wie Blutgerinnsel im Blutkreislauf oder eine Vorgeschichte von wiederkehrenden Fehlgeburten sind weitere Gründe, Cardiolipin-Antikörper als klinisches Instrument zu verwenden.
Eine Reihe von Erkrankungen resultieren aus Defekten in der CL-Produktion oder Änderungen in der Konzentration oder Struktur während des Alterns. Cardiolipin kann oxidiert werden, um toxische Derivate zu produzieren, von denen angenommen wird, dass sie sich im Gehirn ansammeln. Es wird angenommen, dass diese Verbindungen ein Faktor bei der Entwicklung der Parkinson-Krankheit und der Alzheimer-Krankheit sind.