Los peroxisomas son orgánulos oxidativos que están presentes en todos los tejidos, pero son especialmente abundantes en el hígado y el riñón. Como su nombre indica, utilizan oxígeno molecular en reacciones oxidativas que generan peróxido de hidrógeno. También contienen catalasa (peroxidasa), que utiliza H2O2 para oxidar otros sustratos. Esta reacción es especialmente importante para desintoxicar el etanol, el ácido fórmico y otras toxinas. Los peroxisomas se pueden identificar por microscopía de luz por su actividad catalasa utilizando la reacción de diaminobencidina.

Las enzimas peroxisomales catalizan varias reacciones anabólicas y catabólicas. Las más importantes son la síntesis de plasmalógenos y la oxidación beta de ácidos grasos de cadena muy larga (VLCFA). Los plasmalógenos son los fosfolípidos más abundantes en la mielina. Los productos de la oxidación beta de VLCFA se utilizan para la biosíntesis de colesterol, ácidos biliares y otros compuestos.

El peroxisoma tiene una sola membrana que encierra la matriz peroxisomal. La membrana peroxisomal es una bicapa lipídica con proteínas de membrana peroxisomal incrustadas. Todas las proteínas y enzimas de la membrana peroxisomal de la matriz peroxisomal son codificadas por genes nucleares, sintetizadas en ribosomas libres e importadas a los peroxisomas. Las proteínas que participan en la biogénesis peroxisomal se llaman peroxinas y están codificadas por genes PEX. Se conocen quince genes PEX humanos.

Hay dos tipos de trastornos peroxisomales: deficiencias de enzimas peroxisomales individuales y trastornos de biogénesis peroxisomal (PBD). Las primeras son causadas por mutaciones de genes que codifican enzimas peroxisomales específicas. Las PBD son causadas por mutaciones de genes PEX que participan en la biogénesis y la función de los peroxisomas y se caracterizan por deficiencias de múltiples enzimas peroxisomales y, en algunos casos, por ausencia o reducción del número de peroxisomas. El PBD más grave e importante es el espectro de Zellweger. El trastorno peroxisomal más frecuente es la adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X (XALD). XALD no es una deficiencia de una sola enzima peroxisomal ni una PBD. Se debe a un defecto en el transporte de VLCFA a través de la membrana peroxisomal (ver más adelante). La incidencia de trastornos peroxisomales es de 1:20,000.

La mayoría de los trastornos peroxisomales causan disfunción neurológica grave debido a malformaciones del SNC (defectos de migración), anomalías de la mielina y degeneración neuronal. Las manifestaciones no neurológicas incluyen características dismórficas, disfunción hepática y anomalías esqueléticas. La clave de anormalidades bioquímicas de trastornos peroxisomales y la base de su diagnóstico de laboratorio son la elevación de VLCFAs y la disminución de la RBC plasmalógenos.

Todos los trastornos peroxisómicos, excepto la adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X, son autosómicos recesivos. Al igual que en otros trastornos genéticos, se observan varias mutaciones de cada gen, algunas de ellas graves y otras más leves. Mutaciones de genes diferentes pueden causar fenotipos similares. La biogénesis única de los peroxisomas y las múltiples interacciones de los genes PEX explican la complejidad genética y fenotípica de los trastornos peroxisomales.