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 es die beiden Membranen miteinander verbindet. Viele menschliche Krankheiten werden durch Defekte oder eine Abnahme der Konzentration 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 Herzgewebe von Rindern identifiziert wurde. Es ist technisch ein Diphosphatidylgycerol-Lipid. Seine Fettsäuregruppen sind weniger komplex als die anderer Moleküle, da sie aus vier Ketten der Linolsäure bestehen, einer mehrfach ungesättigten Fettsäure mit 18 Kohlenstoffatomen. Die beiden Phosphatgruppen können unterschiedlich geladen sein, was bei diesem Lipid eine große strukturelle Variabilität ermöglicht.
Cardiolipin hat eine Reihe von Funktionen und besteht zu etwa 25 % aus den Lipiden der inneren Mitochondrienmembran. Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle und dienen als Ort der Atmung und eines Großteils der Bildung der hochenergetischen Verbindung Adenosintriphosphat (ATP). Diese Strukturen haben eine äußere und eine innere Membran, die jeweils Lipide, Proteine und viele Enzyme enthalten, und ein Kompartiment zwischen den Membranen. Von CL wurde ursprünglich nur angenommen, dass es in der inneren Membran vorhanden ist, aber es wurde inzwischen gezeigt, dass es etwa 4% der Lipide in der äußeren Membran ausmacht. Es wird angenommen, dass es eine Verbindung zwischen den beiden Membranen bildet, die für das Funktionieren einer Reihe von sehr wichtigen mitochondrialen Proteinen unerlässlich ist.
Anti-Cardiolipin-Antikörper werden für eine Vielzahl von medizinischen Zwecken verwendet. Ein solcher Zweck liegt in der Diagnose von Autoimmunerkrankungen wie Lupus. Bei einem positiven Ergebnis wird der Patient sechs Wochen später erneut getestet. Sie werden auch zur Diagnose von Syphilis verwendet, da die Bakterien, die diese Krankheit verursachen, CL in ihren Membranen haben. Thrombotische Ereignisse wie Blutgerinnsel im Kreislaufsystem oder wiederkehrende Fehlgeburten in der Vorgeschichte sind weitere Gründe, Cardiolipin-Antikörper als klinisches Hilfsmittel einzusetzen.
Eine Reihe von Erkrankungen resultieren aus Defekten in der CL-Produktion oder Veränderungen in seiner Konzentration oder Struktur während des Alterns. Cardiolipin kann oxidiert werden, um toxische Derivate zu produzieren, von denen angenommen wird, dass sie sich im Gehirn anreichern. Es wird angenommen, dass diese Verbindungen ein Faktor bei der Entwicklung der Parkinson-Krankheit und der Alzheimer-Krankheit sind.