Peroxynitrit (ONOO-)

Die Bildungsreaktion NO + O2- zu ONOO- verlaeuft extrem schnell (Geschwindigkeitskonstante 6,7 mal 10 hoch 9 M-1s-1, nahe der Diffusionsgrenze) und konkurriert direkt mit der SOD-katalysierten Entgiftung von Superoxid zu H2O2. Bei gleichzeitig erhoehtem NO (iNOS-Aktivierung durch Entzuendung) und erhoehtem Superoxid (mitochondriale Dysfunktion, eNOS-Entkopplung, NADPH-Oxidase) entsteht daher bevorzugt Peroxynitrit statt H2O2.

Peroxynitrit hat eine Halbwertszeit von nur etwa 1-2 Sekunden bei physiologischem pH, reagiert aber in dieser kurzen Zeit mit einer Vielzahl von Biomolekuelen:

Tyrosinnitrierung: ONOO- nitriert Tyrosinreste in Proteinen (Bildung von 3-Nitrotyrosin). Dies veraendert die Struktur und Funktion der betroffenen Proteine irreversibel. Besonders betroffen sind Enzyme der Atmungskette, SOD2 (Mn-SOD, die normalerweise Superoxid in den Mitochondrien entgiftet), Tyrosinhydroxylase (Dopaminsynthese) und Prostacyclin-Synthase (Gefaessschutz).

Lipidperoxidation: ONOO- oxidiert ungesaettigte Fettsaeuren in Zellmembranen, insbesondere Cardiolipin in der inneren Mitochondrienmembran. Cardiolipin-Oxidation stoert die Atmungskettenkomplexe und die ATP-Synthase.

DNA-Schaeden: ONOO- verursacht Einzelstrang- und Doppelstrangbrueche, Basenoxidation (insbesondere Guanin zu 8-Oxoguanin) und aktiviert PARP (Poly-ADP-Ribose-Polymerase). PARP-Ueberaktivierung verbraucht NAD+ und ATP, was zum Energiedefizit und im Extremfall zum Zelltod fuehrt.

Mitochondrienschaden: ONOO- hemmt irreversibel Komplex I und Komplex III der Atmungskette, inaktiviert die Mn-SOD (wodurch noch mehr Superoxid entsteht) und oxidiert Cardiolipin. Dies schafft einen Teufelskreis: Mehr Superoxid, mehr ONOO-, mehr mitochondrialer Schaden.

3-Nitrotyrosin wird als Biomarker fuer Peroxynitrit-vermittelten Schaden verwendet und ist bei vielen chronischen Erkrankungen erhoht - darunter Alzheimer, Parkinson, MS, ALS, Atherosklerose und CFS/ME.

Es gibt kein spezifisches enzymatisches Entgiftungssystem fuer ONOO-. Peroxiredoxine und Glutathionperoxidase koennen ONOO- teilweise neutralisieren, aber die Hauptstrategie ist die Praevention: die simultane Erhoehung von NO und Superoxid verhindern.