Was ist Alpha-Oxidation?
Alpha-Oxidation oder α-Oxidation ist der Name, der der enzymatischen Verkürzung von Fettsäurederivaten zugeordnet wird, die eine Methylgruppe (CH 3 -) enthalten, die an das Beta (β) der Carboxylatgruppe (-COO - ) befindliche Kohlenstoffatom gebunden ist. Alpha-Oxidation ist nur einer von mehreren Prozessen, bei denen bestimmte Fettsäuren in den Peroxisomen eukaryotischer Zellen metabolisiert werden. Eine unzureichende Alpha-Oxidation im menschlichen Organismus führt zu einer schwerwiegenden Anreicherung von Phytansäure, die eng mit der Refsum-Krankheit verbunden ist. Es ist bekannt, dass diese genetische Störung eine Vielzahl von Störungen hervorruft, von denen viele nicht lebensbedrohlich sind. Die meisten Fälle der Refsum-Krankheit gehen mit Mutationen im PHYH-Gen einher.
Strukturell ist das ursprüngliche Carboxylat an Coenzym A gebunden und kann ··· CH 2 CH (Me) CH 2 -COO- (CoA) oder Phytanoyl-CoA sein, wobei die Coenzymstruktur nicht ausgeschrieben ist und CH 3 Das an das β-Kohlenstoffatom gebundene „Me“ steht für Methyl, um die Visualisierung zu vereinfachen. Identifizierung der Kohlenstoffatome (C) - von rechts nach links, ohne Berücksichtigung der CoA-Coenzymkohlenstoffe - Es gibt den Carboxylat-Kohlenstoff, neben dem α-Kohlenstoff, dann den β-Kohlenstoff und den γ-Kohlenstoff. Kohlenstoffatome links von der γ-Position sind zur Vereinfachung ausgeschlossen. Der biologische Prozess erfordert ein Enzym, da Methyl, das spezifisch an der Beta-Stelle gebunden ist, den Stoffwechsel behindert.
In der ersten Stufe des mehrstufigen Verfahrens wird am α-Kohlenstoff ein Wasserstoffatom durch eine Hydroxylgruppe (-OH) ersetzt. Das Ergebnis ist die Struktur ··· CH 2 CH (Me) CH (OH) -COO- (CoA). Als nächstes folgt eine Decarboxylierung, die mit einer Oxidation gekoppelt ist, um ··· CH 2 CH (Me) -COO- (CoA) zu ergeben. Nach der Alpha-Oxidation folgt ein weiterer Stoffwechselschritt, der als Beta-Oxidation bezeichnet wird. Unglücklicherweise wird das Scheitern des Alpha-Oxidationsprozesses von diesem letzteren Prozess nicht abgedeckt - Phytansäure wird nicht mittels Beta-Oxidation oder eines anderen Fettsäurestoffwechselprozesses metabolisiert.
Da die Refsum-Krankheit in engem Zusammenhang mit einem Überschuss an Phytansäure steht und Phytansäure direkt aus der Nahrung stammt, hat ein Großteil der Behandlung eines Menschen mit der Nahrung zu tun. Es wird speziell in Milchprodukten, Rindfleisch, Lammfleisch und bestimmten Fischen gefunden - einschließlich Thunfisch, Kabeljau und Schellfisch. Für einige Personen kann ein schwieriges und kostspieliges Blutfiltrationsverfahren verwendet werden, das als Plasmapherese bezeichnet wird. Die geringeren Probleme mit juckender Haut und Muskelentartung können mit der Behandlung behoben werden, und eines Tages wird gehofft, dass eine enzymatische Behandlung die Bildung von Phytansäure und damit die ernsteren Probleme von Refsum verringern kann. Gegenwärtig kann das Ergebnis jedoch so schwerwiegend sein wie der Tod durch Herzrhythmusstörungen.