Apa itu Peroksidasi lipid (Lipid Peroxidation)?

Peroksidasi lipid adalah oksidasi radikal bebas dari asam lemak tak jenuh ganda (PUFA) seperti asam linoleat atau asam arakidonat. Mekanisme dasar peroksidasi lipid ditemukan dalam reaksi berantai radikal yang diamati dalam proses autoksidasi tipikal, suatu oksidasi oleh oksigen molekuler (O2): inisiasi-propagasi-terminasi. Biasanya Peroksidasi Lipid pertanda kerusakan sel yang jelas pada hewan dan tumbuhan yang terjadi secara in vivo selama penuaan dan pada kondisi penyakit tertentu. Peroksidasi lipid terlibat dalam berbagai penyakit dan kondisi patologis, seperti karsinogenesis, penyakit kardiovaskular, degenerasi saraf, dan penuaan.

Proses Peroksidasi Lipid

Peroksidasi lipid merupakan penanda stres oksidatif yang tidak stabil dan terurai menjadi produk sampingan yang kompleks dan reaktif. Produk utama peroksidasi lipid adalah lipid hidroperoksida (LOOH). Mereka menyediakan sumber berbagai spesies oksigen reaktif (ROS) yang menyebabkan stres oksidatif bersama dengan ROS lainnya seperti superoksida (O2·-), ozon (O3), dan radikal hidroksil (HO·) dll.

Gambar 1. Proses Peroksidasi Lipid. (a) Kaskade peroksidasi lipid dijelaskan dalam tiga tahap, yang disebut inisiasi, propagasi, dan terminasi. (4-hydroxynonenal (4 HNE), malondialdehyde (MDA), dan acrolein (ACR)) (b) Peroksidasi lipid menyebabkan pembentukan berbagai aldehida lipid elektrofilik seperti ACR, 4 HNE dan MDA.

Dilihat dari segi toksikologinya, peroksidasi lipid disebabkan oleh berbagai aldehida reaktif yang dihasilkan dari lipid teroksidasi. Aldehida ini bereaksi dengan nukleofil seluler seperti protein, asam nukleat, dan glutathione (GSH) untuk membentuk berbagai hasil tambahan. Pembentukan produk tambahan tersebut terkait dengan berbagai patologi. Aldehid reaktif membentuk sebagian besar repertoar elektrofil endogen yang mencakup malondialdehyde (MDA), 4-hydroxy-2-alkanals (4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE)), Acrolein (ACR) dan γ-ketoaldehydes (isoketals (IsoKs), neuroketals (NeuroKs), levuglandin (LGs)). IsoKs dan LGs adalah γ-ketoaldehyde yang masing-masing dibentuk oleh jalur isoprostane (IsoP) dari katalisasi oksidasi radikal bebas, jalur arachidonic acid dan jalur cyclooxygenase.

Selain itu, satu peroksidasi lipid yang paling penting secara biologis terjadi pada low-density lipoprotein (LDL). LDL adalah pembawa utama kolesterol dan ester kolesterol asam lemak. Dengan demikian, oksidasi LDL disertai dengan oksidasi ekstensif asam linoleat dan asam arakidonat (masing-masing 720 dan 180 molekul per LDL) dalam partikel LDL.

Produk Peroksidasi Lipid

1.  MDA (Malondialdehyde)

Malondialdehyde (MDA) adalah salah satu produk sampingan paling umum dari peroksidasi lipid selama stres oksidatif. MDA juga merupakan spesies reaktif yang terjadi secara alami dan merupakan salah satu penanda biologis terjadinya stres oksidatif, sebagian besar terdapat dalam bentuk enol. Hal ini telah dilaporkan terjadi pada jaringan hewan, terutama pada kondisi kekurangan antioksidan. Penelitian terbaru telah mengkonfirmasi adanya sejumlah besar MDA dalam makanan hewani dimana MDA tampaknya muncul terutama dari oksidasi asam arakidonat dalam membran sel.

Di antara beberapa produk sampingan dari proses peroksidasi lipid, MDA adalah salah satu biomarker yang paling sering digunakan untuk memberikan indikasi tingkat peroksidasi lipid secara keseluruhan. Pengujian MDA terdiri dari uji tradisional dengan metode TBARS dan uji kuantitatif ELISA untuk berbagai jenis sampel. Berikut merupakan Perangkat Pengujian MDA dari Cell Biolabs USA.

Tabel 1. Pengujian MDA dari Cell Biolabs USA

Tips Pengujian MDA:

MDA tidak stabil dalam jangka panjang. Untuk hasil terbaik, uji semua sampel segera setelah pengumpulan, atau bekukan pada suhu -80ºC bertahan hingga satu bulan. MDA mungkin terdegradasi dalam sampel yang telah dibekukan dalam jangka waktu lama; dalam kasus seperti ini, hasil yang lebih dapat diandalkan dapat diperoleh dari penanda stres oksidatif yang lebih stabil seperti protein karbonil (protein carbonyl), 8-OHdG atau 4-HNE.

2. HNE (4-Hydroxynonenal)

4-HNE (4-hydroxynonenal) adalah produk tambahan umum dari peroksidasi lipid selama stres oksidatif, banyak dipelajari dan penambahan HNE ke sel neuroglial P19 telah diketahui dapat menginduksi akumulasi protein ubikuinasi dengan berat molekul tinggi. Produksi tambahan protein 4-HNE biasanya lebih stabil dibandingkan hasil tambahan protein MDA dan oleh karena itu mungkin lebih dapat diandalkan saat menguji sampel yang telah dibekukan selama beberapa bulan.

Cell Biolabs USA menawarkan produk Kit ELISA Kompetitif untuk menghitung hasil 4-HNE secara kuantitatif dari berbagai jenis sampel dan antibodi 4-HNE untuk digunakan dalam Western blot atau ELISA.

Tabel 2. Pengujian 4-HNE (4-hydroxynonenal) dari Cell Biolabs USA

3. 8-iso-Prostaglandin F2a

Prostaglandin, 8-iso-prostaglandin F2α (8-iso-PGF2α), adalah isoprostane yang dihasilkan oleh peroksidasi non-enzimatik asam arakidonat dalam membran fosfolipid. Mereka dalam plasma manusia terdiri dalam dua bentuk berbeda – diesterifikasi dalam fosfolipid dan sebagai asam bebas. Pengujian 8-iso-prostaglandin F2α tersedia dalam bentuk ELISA kit yang cocok untuk berbagai jenis sampel termasuk urin, plasma, dan cell lysate.

Tabel 3. Pengujian 8-iso-prostaglandin F2α (8-iso-PGF2α) dari Cell Biolabs USA

4. Low-Density Lipoprotein (LDL)

Kolesterol LDL, kadang-kadang disebut sebagai kolesterol “jahat”, bahkan lebih berbahaya jika teroksidasi. Oxidized LDL (OxLDL) lebih reaktif dengan jaringan disekitarnya dan dapat terkumpul di lapisan dalam arteri. Tiga biomarker utama OxLDL adalah MDA-LDL, CML-LDL, dan HNE-LDL, yang masing-masing dapat ditemukan pada protein atau komponen lipid LDL. Pengujian spesifik oksidasi komponen fosfolipid LDL anda dapat memilih Oxidized LDL ELISA Kit dari Cell Biolabs USA.

Tabel 4. Pengujian Oxidized LDL ELISA Kit dari Cell Biolabs USA

Tips: Pengujian MDA-LDL sebaiknya menggunakan sampel fresh, karena tidak stabil ketika penyimpanan lebih dari sebulan. CML-LDL dan HNE-LDL lebih stabil dibandingkan MDA dan mungkin merupakan pilihan yang lebih baik saat menguji sampel yang telah dibekukan sampai dengan 6 bulan.

Selain dari merek Cell Biolabs kami juga dapat menyediakan penanda/marker pengujian Peroksidasi Lipid dari merek Cayman. Selengkapnya dapat klik disini.

Sumber:

1. Male subfertility and oxidative stress. July 2021Redox Biology 46(2):102071. DOI:10.1016/j.redox.2021.102071

2. Lipid Peroxidation and Its Toxicological Implications. Toxicol Res. 2011 Mar; 27(1): 1–6. doi: 10.5487/TR.2011.27.1.001

3. Effects of reactive γ-ketoaldehydes formed by the isoprostane pathway (isoketals) and cyclooxygenase pathway (levuglandins) on proteasome function. Sean S. Davies, et al. The FASEB Journal express article 10.1096/fj.01-0696fje. Published online March 12, 2002.

4. Dzoyem, J. P., Kuete, V., & Eloff, J. N. (2014). Biochemical Parameters in Toxicological Studies in Africa. Toxicological Survey of African Medicinal Plants, 659–715. doi:10.1016/b978-0-12-800018-2.00023-6.