Microsomes egenskaper, typer og funksjoner

De mikrosomer de er fragmenter av membraner som danner små, lukkede vesikler. Disse strukturene stammer fra omorganiseringen av nevnte fragmenter, vanligvis kommer de fra det endoplasmatiske retikulum etter cellehomogenisering. Vesikler kan være kombinasjoner av membraner fra høyre til utsiden, fra innsiden til utsiden, eller smeltet sammen.

Merk at mikrosomer er gjenstander som vises takket være cellehomogeniseringsprosessen, og skaper mangfoldige og komplekse kunstige strukturer. I teorien blir ikke mikrosomer funnet som normale elementer i levende celler.

Det indre av mikrosomen er variabelt. Det kan være forskjellige proteiner - som ikke er relatert til hverandre - i lipidstrukturen. De kan også ha proteiner festet til ytre overflate.

I litteraturen skiller begrepet "levermikrosom" seg ut, som refererer til strukturer dannet av leverceller, ansvarlig for viktige metabolske transformasjoner og relatert til det enzymatiske maskineriet i det endoplasmatiske retikulumet..

Levermikrosomer har lenge vært modeller for eksperimenter in vitro av legemiddelindustrien. Disse små vesiklene er en egnet struktur for å utføre stoffskifteeksperimenter, siden de inneholder enzymene involvert i prosessen, inkludert CYP og UGT..

Artikkelindeks

• 1 Historie
• 2 funksjoner
  • 2.1 Sammensetning
  • 2.2 Sedimentering i sentrifugering
• 3 typer
• 4 funksjoner
  • 4.1 I cellen
  • 4.2 I legemiddelindustrien
• 5 Referanser

Historie

Mikrosomer har blitt observert i lang tid. Begrepet ble laget av en forsker fra Frankrike ved navn Claude, da han observerte sluttproduktene for sentrifugering av levermateriale..

På midten av 1960-tallet assosierte forskeren Siekevitz mikrosomer med restene av det endoplasmatiske retikulumet, etter å ha utført prosessen med cellehomogenisering..

Kjennetegn

I cellebiologi er et mikrosom en vesikkel dannet av membraner fra det endoplasmatiske retikulum.

Under rutinemessige cellebehandlinger utført i laboratoriet sprekker eukaryote celler, og overflødige membraner klumper seg sammen igjen i vesikler, noe som gir opphav til mikrosomer..

Størrelsen på disse vesikulære eller rørformede strukturer er i området 50 til 300 nanometer.

Microsomes er laboratorieartefakter. Derfor, i en levende celle og under normale fysiologiske forhold, finner vi ikke disse strukturene. Andre forfattere forsikrer på sin side at de ikke er gjenstander, og at de er virkelige organeller som er tilstede i intakte celler (se mer i Davidson & Adams, 1980)

Sammensetning

Membransammensetning

Strukturelt sett er mikrosomer identiske med membranen i endoplasmatisk retikulum. Inne i cellen er nettverket av membraner i retikulum så omfattende at det utgjør mer enn halvparten av alle cellens totale membraner.

Retikulumet består av en serie tubuli og sekker som kalles cisterner, som begge består av membraner..

Dette membransystemet danner en kontinuerlig struktur med membranen i cellekjernen. To typer kan differensieres, avhengig av tilstedeværelse eller fravær av ribosomer: glatt og grovt endoplasmatisk retikulum. Hvis mikrosomer behandles med visse enzymer, kan ribosomer bryte av.

Intern sammensetning

Mikrosomer er rike på forskjellige enzymer som vanligvis finnes i det glatte endoplasmatiske retikulumet i leveren..

En av disse er enzymet cytokrom P450 (forkortet CYP). Dette katalytiske proteinet bruker som bred substrat en rekke molekyler.

CYP er en del av elektronoverføringskjeden, og på grunn av de vanligste reaksjonene kalles det monooxygenase, hvor det setter inn et oksygenatom i et organisk substrat, og det gjenværende oksygenatomet (bruker molekylært oksygen, O2) reduseres til vann.

Mikrosomer er også rike på andre membranproteiner som UGT (uridinedifosfat glukuronyltransferase) og FMO (familie av flavinholdige monooxygenase proteiner). I tillegg inneholder de esteraser, amidaser, epoksyhydrolaser, blant andre proteiner..

Sedimentasjon i sentrifugering

I biologilaboratorier er det en rutinemessig teknikk som kalles sentrifugering. I dette kan faste stoffer skilles fra ved å bruke de forskjellige tettheter av komponentene i blandingen som diskriminerende egenskap..

Når cellene sentrifugeres, skilles de forskjellige komponentene og utfelles (det vil si ned til bunnen av røret) på forskjellige tidspunkter og i forskjellige hastigheter. Dette er en metode som brukes når du vil rense en bestemt mobilkomponent.

Ved sentrifugering av intakte celler er de første som sedimenterer eller utfelles de tyngste elementene: kjerner og mitokondrier. Dette skjer ved mindre enn 10 000 gravitasjoner (hastigheter i sentrifuger kvantifiseres i tyngdekraften). Mikrosomesediment når mye høyere hastigheter påføres, i størrelsesorden 100.000 gravitasjoner.

Typer

I dag brukes begrepet mikrosom i vid forstand for å referere til enhver vesikkel dannet takket være tilstedeværelsen av membraner, det være seg mitokondrier, Golgi-apparat eller cellemembranen som sådan..

Imidlertid er det mest brukte av forskere mikrosomene i leveren, takket være den enzymatiske sammensetningen av interiøret. Derfor er de de mest siterte typene mikrosomer i litteraturen..

Funksjoner

I cellen

Siden mikrosomer er en gjenstand skapt av en prosess med cellulær homogenisering, det vil si at de ikke er elementer som vi vanligvis finner i en celle, de har ikke en tilknyttet funksjon. Imidlertid har de viktige applikasjoner i farmasøytisk industri.. 

I legemiddelindustrien

I legemiddelindustrien er mikrosomer mye brukt i legemiddeloppdagelse. Microsomes tillater den enkle studien av metabolismen av forbindelsene som forskeren ønsker å evaluere.

Disse kunstige vesiklene kan kjøpes fra mange bioteknologiske fabrikker, som får dem ved hjelp av differensiell sentrifugering. I løpet av denne prosessen brukes forskjellige hastigheter på et cellehomogenat, noe som resulterer i å oppnå rensede mikrosomer..

Cytokrom P450-enzymer, som finnes i mikrosomer, er ansvarlige for den første fasen av fremmedfrykt metabolisme. Dette er stoffer som ikke forekommer naturlig i levende ting, og vi forventer ikke å finne dem naturlig. Vanligvis må de metaboliseres, siden de fleste er giftige.

Andre proteiner som også er plassert inne i mikrosomet, som familien av monooxygenase-proteiner som inneholder flavin, er også involvert i oksidasjonsprosessen av fremmedfrykt og letter utskillelsen..

Dermed er mikrosomer perfekte biologiske enheter som tillater evaluering av organismens reaksjon på visse medisiner og medikamenter, siden de har det enzymatiske maskineriet som er nødvendig for metabolismen av nevnte eksogene forbindelser..

Referanser

1. Davidson, J., & Adams, R. L. P. (1980). Biokjemi av Davidson-nukleinsyrer .Omvendt.
2. Faqi, A. S. (red.). (2012). En omfattende guide til toksikologi i preklinisk medikamentutvikling. Akademisk presse.
3. Fernández, P. L. (2015). Velazquez. Grunnleggende og klinisk farmakologi (e-bok online). Panamerican Medical Ed..
4. Lam, J. L. og Benet, L. Z. (2004). Levermikrosomstudier er utilstrekkelige til å karakterisere in vivo metabolsk clearance og metabolske legemiddelinteraksjoner: studier av digoksinmetabolisme i primære rottehepocytter versus mikrosomer. Narkotikametabolisme og disposisjon, 32(11), 1311-1316.
5. Palade, G. E., & Siekevitz, P. (1956). Levermikrosomer; en integrert morfologisk og biokjemisk studie. The Journal of biophysical and biochemical cytology, to(2), 171-200.
6. Stillwell, W. (2016). En introduksjon til biologiske membraner. Newnes.
7. Taylor, J. B., og Triggle, D. J. (2007). Omfattende medisinsk kjemi II. Elsevier.