MIKROSOMER: KARAKTERISTIKA, TYPER OG FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

De mikrosomer er membranfragmenter, som er små, lukkede blærer. Disse strukturer stammer fra omorganisering af nævnte fragmenter, de kommer generelt fra det endoplasmatiske retikulum efter cellehomogenisering. Vesikler kan være kombinationer af membraner fra højre til yderside, indefra og udefra eller smeltet sammen.

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

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

Kilde: Blausen.com-personale (2014). "Medicinsk galleri af Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436., fra Wikimedia Commons Det indre af mikrosomet er variabelt. Der kan være forskellige proteiner - som ikke er relateret til hinanden - i lipidstrukturen. De kan også have proteiner bundet til den ydre overflade.

I litteraturen skiller sig udtrykket "levermikrosom" ud, der henviser til strukturer dannet af leverceller, der er ansvarlige for vigtige metaboliske transformationer og relateret til det enzymatiske maskiner i den endoplasmatiske retikulum.

Levermikrosomer har længe været modeller for in vitro-eksperimenter i den farmaceutiske industri. Disse små vesikler er en passende struktur til at udføre medikamentmetabolismeforsøg, da de indeholder enzymerne involveret i processen, herunder CYP og UGT.

Historie

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

I midten af ​​1960'erne tilknyttede forskeren Siekevitz mikrosomer med resterne af den endoplasmatiske retikulum efter at have udført processen med cellehomogenisering.

egenskaber

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

Under rutinemæssige cellebehandlinger, der udføres i laboratoriet, sprænges eukaryote celler op, 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.

Mikrosomer er artefakter fra laboratoriet. Derfor finder vi ikke disse strukturer i en levende celle og under normale fysiologiske forhold. Andre forfattere på deres side forsikrer, 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 membraner i retikulumet 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 groft endoplasmatisk retikulum. Hvis mikrosomerne behandles med visse enzymer, kan ribosomerne løsnes.

Intern sammensætning

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

En af disse er enzymet cytochrome P450 (forkortet til CYP'er, for dets forkortelse på engelsk). Dette katalytiske protein bruger en lang række molekyler som substrater.

CYP'er er en del af elektronoverførselskæden, og på grund af deres 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 (uridinediphosphat glucuronyltransferase) og FMO (familie af flavinholdige monooxygenase-proteiner). Derudover indeholder de esteraser, amidaser, epoxyhydrolaser, blandt andre proteiner.

Sedimentation ved centrifugering

I biologilaboratorier findes der en rutinemæssig teknik kaldet centrifugering. I dette kan faste stoffer separeres under anvendelse af de forskellige tætheder af blandingens bestanddele som diskriminerende egenskab.

Når celler centrifugeres, skilles de forskellige komponenter ud og udfældes (det vil sige gå ned til bunden af ​​røret) på forskellige tidspunkter og i 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 sætter sig eller udfælder de tyngste elementer: kerner og mitokondrier. Dette forekommer ved mindre end 10.000 tyngdepunkter (hastighederne i centrifuger kvantificeres i tyngdekraften). Mikrosomer sediment når meget højere hastigheder anvendes i størrelsesordenen 100.000 tyngdekraften.

typer

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

Imidlertid er de mest anvendte af forskere mikrosomer i leveren takket være den enzymatiske sammensætning inde. Af denne grund er de de mest citerede typer mikrosomer i litteraturen.

Funktioner

I cellen

Da mikrosomer er en artefakt oprettet ved en proces med cellulær homogenisering, dvs. at de ikke er elementer, som vi normalt finder i en celle, har de ikke en tilknyttet funktion. De har dog vigtige anvendelser i farmaceutisk industri.

I den farmaceutiske industri

I den farmaceutiske industri bruges mikrosomer i vid udstrækning til opdagelse af lægemidler. Mikrosomer tillader den enkle undersøgelse af metabolismen af ​​de forbindelser, som forskeren ønsker at evaluere.

Disse kunstige vesikler kan købes fra mange biotek-fabrikker, som opnår 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 inden 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. De skal generelt metaboliseres, da de fleste er giftige.

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

Mikrosomer er således perfekte biologiske enheder, der tillader evaluering af organismens reaktion på visse lægemidler og lægemidler, da de har det enzymatiske maskineri, der er nødvendigt til metabolismen af ​​de nævnte eksogene forbindelser.

Referencer

1. Davidson, J., & Adams, RLP (1980). Biokemi af Davidson nukleinsyrer Reverté.
2. Faqi, AS (red.). (2012). En omfattende guide til toksikologi i præklinisk medikamentudvikling. Academic Press.
3. Fernández, PL (2015). Velazquez. Grundlæggende og klinisk farmakologi (e-bog online). Panamerican Medical Ed.
4. Lam, JL, & Benet, LZ (2004). Undersøgelser i hepatisk mikrosom er utilstrækkelige til at karakterisere in vivo levermetabolsk clearance og metaboliske lægemiddel-medikamentinteraktioner: undersøgelser af digoxinmetabolisme i primære hepatocytter fra rotter kontra mikrosomer. Lægemiddelmetabolisme og disposition, 32 (11), 1311-1316.
5. Palade, GE, & Siekevitz, P. (1956). Levermikrosomer; en integreret morfologisk og biokemisk undersøgelse. Journal of biophysical and biochemical cytology, 2 (2), 171-200.
6. Stillwell, W. (2016). En introduktion til biologiske membraner. Newnes.
7. Taylor, JB, & Triggle, DJ (2007). Omfattende medicinsk kemi II. Elsevier.