Ein Sphingolipid ist ein fettlösliches Molekül, das von einem Aminoalkohol mit einer ungesättigten Kohlenwasserstoffkette abgeleitet wird. Das fettlösliche Molekül ist ein Lipid, das speziell aus dem 18-Kohlenstoff-Sphingosin hergestellt wird und ein Hauptbestandteil der Zellmembranen ist. Der Aminoalkohol selbst gilt als aliphatisch, was bedeutet, dass er eine stabile Ringform bildet, die als Aromat bezeichnet wird.
Das Sphingolipid wird als Ceramid angesehen, was bedeutet, dass es eine Kombination aus Sphingosin und einer Fettsäure ist, die miteinander verbunden sind. Innerhalb von Zellen können verschiedene Arten von Sphingolipiden erzeugt werden, die jeweils eine bestimmte Funktion erfüllen. Sphingomyelin befindet sich in der Zellmembran der Myelinscheide von Neuronen. Glykosphingolipide kommen in der Zellmembran des Muskelgewebes vor. Ganglioside sind ein Sphingolipid, das mit einer Zuckerkette wie Sialinsäure verbunden ist und in der Plasmamembran einer Zelle vorkommt.
Die Hauptfunktion eines Sphingolipids besteht darin, die Oberfläche einer Zelle vor verschiedenen Faktoren zu schützen, die Schaden anrichten können. Sie bilden eine stabile und widerstandsfähige Außenhülle, die sowohl mechanisch als auch chemisch auf Außenmaterialien reagiert. Je nach Zelle ist ein Sphingolipid für den Prozess der Zellerkennung und Signalübertragung von größter Bedeutung. Dies tritt auf, wenn andere Lipide oder Proteine in benachbarten Zellen vorhanden sind.
Die Bildung von Sphingolipiden beginnt im endoplasmatischen Retikulum und wird durch die Verbindung mit dem Golgi-Apparat abgeschlossen. Sie werden im Verlauf durch Plasmamembranen und Endosomen modifiziert. Das Zytosol transportiert die Sphingolipide schließlich zur Zellmembran. Laut Forschern ist eine interessante Tatsache über Sphingolipide, dass sie in den Mitochondrien vollständig fehlen.
Die Hauptforschung des Sphingolipids wird an Hefe durchgeführt. Dies liegt an der geringen Größe des Organismus und dem verfügbaren Zugang zu seiner Zellbasis. Außerdem können im Labor Hefezellen wie Saccharomyces cerevisiae leicht durch eine Säugerzelle ersetzt werden. Dies bietet Forschern die Möglichkeit, sowohl tödliche als auch nicht-tödliche Experimente an der Zelle mit geringen oder keinen Auswirkungen auf Menschen oder andere Tiere durchzuführen.
Im menschlichen Körper können verschiedene Störungen auftreten, sowohl aufgrund des Mangels als auch des Überflusses an Sphingolipiden. Diese Störungen werden als Sphingolipidosen bezeichnet und können sehr schädliche neurologische Auswirkungen haben. Die häufigste dieser Erkrankungen ist als Morbus Gaucher bekannt. Bei Morbus Gaucher verdichten sich Fettstoffe in den inneren Organen, im Gehirn und in den Knochen. Eine weitere prominente Erkrankung ist die Fabry-Krankheit, die Müdigkeit und Nierenversagen verursacht. Dies tritt normalerweise nur bei Männern auf.