Ein Ceramid ist ein Lipidmolekül, das aus der Aminosäure Sphingosin und einer Fettsäure besteht. Diese Moleküle kommen in großen Konzentrationen in der Plasmamembran einer Zelle vor und fungieren als Signalmoleküle für eine Reihe von Zellfunktionen. Sie können auch bei bestimmten pathologischen Zuständen eine Rolle spielen, einschließlich Krebs, Diabetes, Fettleibigkeit und Entzündungen.
Alle Zellen sind mit einer semipermeablen Membran bedeckt, die aus einer Lipiddoppelschicht besteht, zwei Reihen von Lipidmolekülen. Jedes Lipidmolekül hat einen hydrophilen Proteinkopf, der der Außenseite der Membran zugewandt ist, und einen Schwanz aus Fettsäure. Die Zellmembran ist so konzipiert, dass sie Moleküle selektiv in die oder aus der Zelle einlässt und bei einer Reihe von Zellfunktionen hilft. In einem Ceramid ist der Kopf Sphingosin.
Ceramid löst Zellfunktionen aus, einschließlich Zellwachstumsstopp, Zellalterung, Differenzierung, Proliferation, Adhäsion, Zellmigration und Apoptose oder programmierter Zelltod. Es wird angenommen, dass es bei der Unterdrückung der Ausbreitung von Krebs durch einige dieser Funktionen hilft. Eine Reihe von Chemikalien und anderen mit Stress verbundenen Auslösern führen zur Bildung dieser Moleküle in den Zellen.
Es gibt drei Methoden zur Herstellung von Ceramid: Sphingomyelin-Hydrolyse, de novo-Synthese und der Salvage-Weg. Bei der Sphingomyelin-Hydrolyse wird Sphingomyelin, ein in der Zellmembran häufig vorkommendes Sphingolipid, durch das Enzym Sphingomyelinase zur Hydrolyse aktiviert, bei der das Molekül durch eine Reaktion mit Wasser abgebaut wird. Dabei entsteht Ceramid.
Bei der De-novo-Synthese bilden eine Reihe von Enzymen das Molekül aus einer Reihe einfacherer. Es wird bei diesem Prozess im endoplasmatischen Retikulum synthetisiert und dann in den Golgi-Apparat übertragen. Im Salvage-Weg werden komplexe Sphingolipide zu Sphingosin abgebaut, das wiederum zur Synthese von Ceramid verwendet wird.
Ceramid ist noch nicht vollständig verstanden und der Prozess, durch den es als Signalmolekül fungiert, ist unbekannt. Es wurde vermutet, dass es Lipid-Rafts stabilisiert, Plattformen aus kleineren Lipiden, die extrazelluläre Signale mit Signalen innerhalb der Zelle verknüpfen können.