Aldehyd-Dehydrogenasen (ALDHs) sind eine vielfältige Familie von NAD(P)⁺-abhängigen Enzymen, die die Oxidation von Aldehyden zu den entsprechenden Carbonsäuren katalysieren. Diese enzymatische Aktivität ist entscheidend für die Entgiftung reaktiver Aldehyde, die während des Fettstoffwechsels und bei oxidativem Stress entstehen. ALDH-Enzyme, insbesondere Fettsäurealdehyd-Dehydrogenase und mitochondriale ALDH2, spielen eine zentrale Rolle in den Lipidstoffwechselwegen, indem sie aus Fettalkoholen, Etherlipiden und Lipidperoxidationsprodukten stammende Fettsäurealdehyde in Fettsäuren umwandeln und so die zelluläre Lipidhomöostase aufrechterhalten und die Zellen vor aldehydinduzierter Toxizität schützen.

Rolle der Aldehyd-Dehydrogenase im Lipidstoffwechsel

Die Fettsäurealdehyd-Dehydrogenase (FALDH) ist zentral für den Abbau von langkettigen Fettsäurealdehyden, die beim Katabolismus verschiedener Lipide wie Fettalkoholen, Etherglycerolipiden und oxidierten Lipiden wie 4-Hydroxynonenal (4-HNE) entstehen, einem reaktiven Aldehyd, der während der Lipidperoxidation gebildet wird. FALDH katalysiert die Oxidation dieser Aldehyde zu Fettsäuren, die anschließend in normale Stoffwechselwege (z. B. β-Oxidation oder Lipidbiosynthese) eingeschleust werden können.

Diese enzymatische Funktion ist Teil des „Fettalkoholzyklus“, bei dem Fettalkohole zuerst durch Fettalkohol-Dehydrogenase zu Aldehyden und dann durch FALDH zu Fettsäuren oxidiert werden. Eine Störung dieses Weges, wie sie bei Patienten mit Sjögren-Larsson-Syndrom (SLS) ohne funktionelles FALDH auftritt, führt zur Akkumulation von Fettalkoholen und Aldehyden, was zu zellulärer Dysfunktion und Krankheitsbildern führt.

Darüber hinaus entgiften ALDH-Enzyme Aldehyde, die durch oxidativen Stress entstehen, einschließlich chlorierter Fettsäurealdehyde und Aldehyde aus Plasmalogenen, und schützen so die Zellen vor oxidativen Schäden und erhalten die Membranintegrität.

Assay-Kits für Aldehyd-Dehydrogenasen: Prinzipien und Anwendungen

Testkits zur Bestimmung der Aldehyd-Dehydrogenase-Aktivität ermöglichen eine empfindliche, zuverlässige und quantitative Messung der ALDH-Enzymfunktion in biologischen Proben wie Zelllysaten, Gewebeextrakten, Serum und Plasma. Diese Kits sind wichtige Werkzeuge zur Erforschung des Lipidstoffwechsels, von Reaktionen auf oxidativen Stress und krankheitsbezogenen Mechanismen.

• Nachweisprinzip: ALDH katalysiert die NAD⁺-abhängige Oxidation von Aldehyden zu Säuren, wobei NAD⁺ zu NADH reduziert wird. Das gebildete NADH wird anschließend mit einer kolorimetrischen oder fluorometrischen Reaktion gekoppelt.
• Probentypen: Kompatibel mit Serum, Plasma, tierischen Gewebehomogenaten, Zelllysaten und gereinigten Enzymen.
• Empfindlichkeit und Bereich: Nachweis bei niedriger Konzentration mit weitem dynamischem Bereich zur Messung physiologischer und pathologischer ALDH-Aktivitätsniveaus.

Relevanz in Forschung und Klinik

• Sjögren-Larsson-Syndrom (SLS): Ein Mangel an FALDH führt zur Anreicherung toxischer Fettaldehyde und -alkohole, was neurologische und dermatologische Symptome verursacht. ALDH-Aktivitätstests helfen, die Enzymfunktion in patientenabgeleiteten Zellen zu charakterisieren und therapeutische Interventionen zu bewerten.
• Oxidativer Stress und Lipidperoxidation: ALDH-Enzyme wie ALDH3A1 und ALDH2 metabolisieren reaktive Aldehyde wie 4-HNE und schützen die Zellen vor Schäden. Die Messung der ALDH-Aktivität unterstützt das Verständnis zellulärer Abwehrmechanismen gegen Lipidperoxidationsprodukte.
• Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Mitochondriale ALDH2 spielt eine Rolle bei der Entgiftung von Aldehyden, die während des Fettstoffwechsels und bei oxidativem Stress entstehen, und beeinflusst Erkrankungen wie Arteriosklerose und ischämisch-reperfusionelle Schädigung.

Assay-Kits für Aldehyd-Dehydrogenasen sind unverzichtbare Werkzeuge zur quantitativen Analyse der ALDH-Enzymaktivität und unterstützen die Forschung zu Lipidstoffwechsel, Aldehydentgiftung und damit verbundenen Pathologien. Durch die empfindliche und schnelle Messung der ALDH-Funktion in verschiedenen biologischen Proben tragen diese Assays zum besseren Verständnis biochemischer Wege bei, die die Lipidhomöostase aufrechterhalten und vor aldehydinduzierter Zellschädigung schützen.