Microsomes egenskaber, typer og funktioner

Det mikrosomer de er fragmenter af membraner, der danner små, lukkede vesikler. Disse strukturer stammer fra reorganiseringen af ​​nævnte fragmenter, generelt kommer de fra det endoplasmatiske retikulum efter cellehomogenisering. Vesikler kan være kombinationer af membraner fra højre til udvendigt, indefra og udefra eller smeltet sammen.

Bemærk, at mikrosomer er artefakter, der vises takket være cellehomogeniseringsprocessen, hvilket skaber forskellige og komplekse kunstige strukturer. I teorien findes mikrosomer ikke som normale elementer i levende celler.

Det indre af mikrosomen er variabelt. Der kan være forskellige proteiner - som ikke er beslægtede med hinanden - inden for lipidstrukturen. De kan også have proteiner knyttet til den ydre overflade.

I litteraturen skiller udtrykket "levermikrosom" sig ud, hvilket refererer til de strukturer, der dannes af leverceller, der er ansvarlige for vigtige metaboliske transformationer og relateret til det enzymatiske maskineri i det endoplasmatiske retikulum..

Levermikrosomer har længe været modeller til eksperimenter in vitro af medicinalindustrien. Disse små vesikler er en passende struktur til at udføre stofskifteeksperimenter, da de indeholder de enzymer, der er involveret i processen, inklusive CYP og UGT..

Artikelindeks

• 1 Historie
• 2 funktioner
  • 2.1 Sammensætning
  • 2.2 Sedimentation i centrifugering
• 3 typer
• 4 funktioner
  • 4.1 I cellen
  • 4.2 I medicinalindustrien
• 5 Referencer

Historie

Mikrosomer er blevet observeret i lang tid. Udtrykket blev opfundet af en videnskabsmand fra Frankrig ved navn Claude, da han observerede slutprodukterne fra centrifugering af levermateriale..

I midten af ​​1960'erne associerede forskeren Siekevitz mikrosomer med resterne af det endoplasmatiske retikulum efter at have gennemført processen med cellehomogenisering..

Egenskaber

I cellebiologi er en mikrosom en vesikel dannet af membraner fra det endoplasmatiske retikulum.

Under rutinemæssige cellebehandlinger udført i laboratoriet brister eukaryote celler, og de overskydende membraner klumper sig sammen igen i vesikler, hvilket giver anledning til mikrosomer..

Størrelsen af ​​disse vesikulære eller rørformede strukturer er i området fra 50 til 300 nanometer.

Microsomes er laboratoriegenstande. Derfor finder vi ikke disse strukturer i en levende celle og under normale fysiologiske forhold. Andre forfattere forsikrer på deres side, at de ikke er artefakter, og at de er ægte organeller, der er til stede i intakte celler (se mere i Davidson & Adams, 1980)

Sammensætning

Membransammensætning

Strukturelt er mikrosomer identiske med membranen i det endoplasmatiske retikulum. Inde i cellen er netværket af retikulumets membraner så omfattende, at det udgør mere end halvdelen af ​​alle cellens samlede membraner.

Retikulumet består af en række tubuli og sække kaldet cisterner, som begge består af membraner..

Dette membransystem danner en kontinuerlig struktur med membranen i cellekernen. To typer kan differentieres afhængigt af tilstedeværelsen eller fraværet af ribosomer: glat og ru endoplasmatisk retikulum. Hvis mikrosomer behandles med visse enzymer, kan ribosomer bryde af.

Intern sammensætning

Mikrosomer er rige på forskellige enzymer, der normalt findes i det glatte endoplasmatiske retikulum i leveren..

En af disse er enzymet cytochrom P450 (forkortet CYP'er). Dette katalytiske protein anvender en bred række molekyler som substrater.

CYP'er er en del af elektronoverførselskæden, og på grund af dens mest almindelige reaktioner kaldes det monooxygenase, hvor det indsætter et iltatom i et organisk substrat, og det resterende iltatom (bruger molekylært ilt, O2) reduceres til vand.

Mikrosomer er også rige på andre membranproteiner såsom UGT (uridinediphosphatglucuronyltransferase) og FMO (familie af flavinholdige monooxygenase-proteiner). Derudover indeholder de esteraser, amidaser, epoxyhydrolaser, blandt andre proteiner..

Sedimentation i centrifugering

I biologilaboratorier findes en rutinemæssig teknik, der kaldes centrifugering. I dette kan faste stoffer separeres ved anvendelse af de forskellige densiteter af blandingens komponenter som diskriminerende egenskab..

Når cellerne centrifugeres, adskiller de forskellige komponenter sig og udfældes (dvs. går ned til bunden af ​​røret) på forskellige tidspunkter og ved forskellige hastigheder. Dette er en metode, der anvendes, når du vil rense en bestemt cellulær komponent.

Ved centrifugering af intakte celler er de første, der sedimenterer eller udfælder de tungeste elementer: kerner og mitokondrier. Dette sker ved mindre end 10.000 tyngdekrafter (hastigheder i centrifuger kvantificeres i tyngdekraften). Mikrosomesediment, når der anvendes meget højere hastigheder i størrelsesordenen 100.000 tyngdekrafter.

Typer

I dag bruges udtrykket mikrosom i bred forstand til at henvise til enhver vesikel dannet takket være tilstedeværelsen af ​​membraner, det være sig mitokondrier, Golgi-apparat eller cellemembranen som sådan..

Imidlertid er det mest anvendte af forskere mikrosomer i leveren takket være den enzymatiske sammensætning af interiøret. Derfor er de de mest citerede typer mikrosomer i litteraturen..

Funktioner

I cellen

Da mikrosomer er en artefakt skabt af en proces med cellulær homogenisering, det vil sige, de er ikke elementer, som vi normalt finder i en celle, de har ikke en tilknyttet funktion. De har dog vigtige anvendelser i medicinalindustrien.. 

I medicinalindustrien

I den farmaceutiske industri anvendes mikrosomer i vid udstrækning til lægemiddelopdagelse. Microsomes tillader den enkle undersøgelse af metabolismen af ​​de forbindelser, som forskeren ønsker at evaluere.

Disse kunstige vesikler kan købes fra mange bioteknologiske fabrikker, som får dem ved hjælp af differentiel centrifugering. Under denne proces anvendes forskellige hastigheder på et cellehomogenat, hvilket resulterer i opnåelse af oprensede mikrosomer..

Cytochrome P450 enzymer, der findes i mikrosomer, er ansvarlige for den første fase af xenobiotisk metabolisme. Dette er stoffer, der ikke forekommer naturligt i levende ting, og vi ville ikke forvente at finde dem naturligt. Generelt skal de metaboliseres, da de fleste er giftige.

Andre proteiner, der også er placeret inde i mikrosomen, såsom familien af ​​monooxygenase-proteiner, der indeholder flavin, er også involveret i oxidationsprocessen af ​​xenobiotika og letter deres udskillelse..

Således er mikrosomer perfekte biologiske enheder, der tillader evaluering af organismenes reaktion på visse medikamenter og medikamenter, da de har det enzymatiske maskineri, der er nødvendigt for metabolismen af ​​de eksogene forbindelser..

Referencer

1. Davidson, J. og Adams, R. L. P. (1980). Biokemi af Davidson-nukleinsyrer .Omvendt.
2. Faqi, A. S. (red.). (2012). En omfattende guide til toksikologi i præklinisk lægemiddeludvikling. Akademisk presse.
3. Fernández, P. L. (2015). Velazquez. Grundlæggende og klinisk farmakologi (e-bog online). Panamerican Medical Ed..
4. Lam, J. L. og Benet, L. Z. (2004). Levermikrosomstudier er utilstrækkelige til at karakterisere in vivo metabolisk clearance af metabolismen og metaboliske lægemiddelinteraktioner: undersøgelser af digoxinmetabolisme i primære rottehepatocytter versus mikrosomer. Narkotikametabolisme og disposition, 32(11), 1311-1316.
5. Palade, G. E., & Siekevitz, P. (1956). Levermikrosomer; en integreret morfologisk og biokemisk undersøgelse. Tidsskriftet for biofysisk og biokemisk cytologi, to(2), 171-200.
6. Stillwell, W. (2016). En introduktion til biologiske membraner. Newnes.
7. Taylor, J. B., og Triggle, D. J. (2007). Omfattende medicinsk kemi II. Elsevier.