Microsomes egenskaper, typer och funktioner

De mikrosomer de är fragment av membran som bildar små, slutna blåsor. Dessa strukturer härrör från omorganisationen av nämnda fragment, i allmänhet kommer de från det endoplasmiska retikulumet efter cellhomogenisering. Vesiklar kan vara kombinationer av membran från höger till utsidan, från insidan till utsidan eller smält.

Observera att mikrosomer är artefakter som visas tack vare cellhomogeniseringsprocessen, vilket skapar olika och komplexa konstgjorda strukturer. I teorin finns inte mikrosomer som normala element i levande celler.

Det inre av mikrosomen är variabelt. Det kan finnas olika proteiner - som inte är relaterade till varandra - inom lipidstrukturen. De kan också ha proteiner fästa på den yttre ytan.

I litteraturen sticker ut termen "levermikrosom", som hänvisar till de strukturer som bildas av leverceller, som är ansvariga för viktiga metaboliska omvandlingar och relaterade till det enzymatiska maskineriet i det endoplasmiska retikulumet..

Levermikrosomer har länge varit modeller för experiment in vitro läkemedelsindustrin. Dessa små vesiklar är en lämplig struktur för att utföra läkemedelsmetabolismsexperiment, eftersom de innehåller de enzymer som är involverade i processen, inklusive CYP och UGT..

Artikelindex

• 1 Historia
• 2 funktioner
  • 2.1 Sammansättning
  • 2.2 Sedimentation i centrifugering
• 3 typer
• 4 funktioner
  • 4.1 I cellen
  • 4.2 Inom läkemedelsindustrin
• 5 Referenser

Berättelse

Mikrosomer har observerats under lång tid. Termen myntades av en forskare från Frankrike som heter Claude, när han observerade slutprodukterna för centrifugering av levermaterial..

I mitten av 1960-talet associerade forskaren Siekevitz mikrosomer med resterna av det endoplasmiska nätverket, efter att ha genomfört processen för cellhomogenisering..

Egenskaper

I cellbiologi är en mikrosom en vesikel som bildas av membran från det endoplasmiska retikulumet.

Under rutinmässiga cellbehandlingar som utförs i laboratoriet spricker eukaryota celler och överflödiga membran klumpas ihop igen i blåsor, vilket ger upphov till mikrosomer..

Storleken på dessa vesikulära eller rörformiga strukturer ligger i intervallet 50 till 300 nanometer.

Mikrosomer är laboratorieartefakter. Därför hittar vi inte dessa strukturer i en levande cell och under normala fysiologiska förhållanden. Andra författare försäkrar för sin del att de inte är artefakter och att de är verkliga organeller som finns i intakta celler (se mer i Davidson & Adams, 1980)

Sammansättning

Membrankomposition

Strukturellt sett är mikrosomer identiska med membranet i det endoplasmiska retikulumet. Inuti cellen är nätverket av membran i retikulum så omfattande att det utgör mer än hälften av cellens totala membran.

Retikulumet består av en serie tubuli och säckar som kallas cisterner, som båda består av membran..

Detta membransystem bildar en kontinuerlig struktur med cellkärnans membran. Två typer kan differentieras beroende på närvaron eller frånvaron av ribosomer: slät och grov endoplasmatisk retikulum. Om mikrosomer behandlas med vissa enzymer kan ribosomer brytas av.

Intern komposition

Mikrosomer är rika på olika enzymer som vanligtvis finns i det smidiga endoplasmatiska retikulumet i levern..

En av dessa är enzymet cytokrom P450 (förkortat CYP). Detta katalytiska protein använder som underlag en bred serie molekyler.

CYP är en del av elektronöverföringskedjan och på grund av dess vanligaste reaktioner kallas det monooxygenas, där det sätter in en syreatom i ett organiskt substrat, och den återstående syreatomen (använder molekylärt syre, O2) reduceras till vatten.

Mikrosomer är också rika på andra membranproteiner som UGT (uridinedifosfatglukuronyltransferas) och FMO (familj av flavininnehållande monooxygenasproteiner). Dessutom innehåller de esteraser, amidas, epoxihydrolaser, bland andra proteiner..

Sedimentation i centrifugering

I biologilaboratorier finns en rutinmässig teknik som kallas centrifugering. I detta kan fasta ämnen separeras med användning av olika densiteter av blandningens komponenter som diskriminerande egenskap..

När cellerna centrifugeras separerar de olika komponenterna och fälls ut (det vill säga ner till rörets botten) vid olika tidpunkter och vid olika hastigheter. Detta är en metod som används när du vill rena en specifik cellulär komponent.

Vid centrifugering av intakta celler är de första som sedimenterar eller fälls ut de tyngsta elementen: kärnor och mitokondrier. Detta inträffar vid mindre än 10 000 tyngdkrafter (hastigheter i centrifuger kvantifieras i tyngdkrafter). Mikrosomesediment när mycket högre hastigheter appliceras, i storleksordningen 100.000 gravitationer.

Typer

Idag används termen mikrosom i vid bemärkelse för att hänvisa till alla blåsor som bildas tack vare närvaron av membran, vare sig det är mitokondrier, Golgi-apparater eller cellmembranet som sådant..

Emellertid är det mest använda av forskare mikrosomer i levern, tack vare den inre enzymatiska sammansättningen. Därför är de de mest citerade typerna av mikrosomer i litteraturen..

Funktioner

I cellen

Eftersom mikrosomer är en artefakt skapad av en process av cellulär homogenisering, det vill säga de är inte element som vi normalt hittar i en cell, de har inte en associerad funktion. De har dock viktiga tillämpningar inom läkemedelsindustrin.. 

Inom läkemedelsindustrin

Inom läkemedelsindustrin används mikrosomer i stor utsträckning vid upptäckt av läkemedel. Mikrosomer möjliggör en enkel studie av ämnesomsättningen av de föreningar som forskaren vill utvärdera.

Dessa konstgjorda blåsor kan köpas från många bioteknikfabriker som erhåller dem med hjälp av differentiell centrifugering. Under denna process appliceras olika hastigheter på ett cellhomogenat, vilket resulterar i att man får renade mikrosomer..

Cytokrom P450-enzymer, som finns i mikrosomer, är ansvariga för den första fasen av xenobiotisk metabolism. Detta är ämnen som inte förekommer naturligt i levande saker och vi förväntar oss inte att hitta dem naturligt. Generellt måste de metaboliseras, eftersom de flesta är giftiga.

Andra proteiner som också finns i mikrosom, såsom familjen monooxygenasproteiner som innehåller flavin, är också involverade i oxidationsprocessen av främlingsfientliga läkemedel och underlättar deras utsöndring..

Således är mikrosomer perfekta biologiska enheter som tillåter utvärdering av organismens reaktion på vissa läkemedel och läkemedel, eftersom de har det enzymatiska maskineriet som är nödvändigt för metabolismen av nämnda exogena föreningar..

Referenser

1. Davidson, J., & Adams, R. L. P. (1980). Biokemi av Davidsons nukleinsyror .Omvänd.
2. Faqi, A. S. (red.). (2012). En omfattande guide till toxikologi vid utveckling av preklinisk läkemedel. Academic Press.
3. Fernández, P. L. (2015). Velazquez. Grundläggande och klinisk farmakologi (e-bok online). Panamerican Medical Ed..
4. Lam, J. L. och Benet, L. Z. (2004). Levermikrosomstudier är otillräckliga för att karakterisera in vivo levermetabolisk clearance och metaboliska läkemedelsinteraktioner: studier av digoxinmetabolism i primära råtta hepatocyter kontra mikrosomer. Läkemedelsmetabolism och disposition, 32(11), 1311-1316.
5. Palade, G. E., & Siekevitz, P. (1956). Levermikrosomer; en integrerad morfologisk och biokemisk studie. The Journal of biophysical and biochemical cytology, två(2), 171-200.
6. Stillwell, W. (2016). En introduktion till biologiska membran. Newnes.
7. Taylor, J. B., & Triggle, D. J. (2007). Omfattande medicinsk kemi II. Elsevier.