MIKROSOMER: EGENSKAPER, TYPER OG FUNKSJONER - BIOLOGI - 2025

De mikrosomer er membranfragmenter som er små, lukkede vesikler. Disse strukturene stammer fra omorganiseringen av nevnte fragmenter, generelt kommer de fra endoplasmatisk 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 prosessen med cellehomogenisering, og skaper forskjellige og komplekse kunstige strukturer. I teorien finnes ikke mikrosomer som normale elementer i levende celler.

Et mikrosom er en vesikkel dannet av membraner fra endoplasmatisk retikulum.
Kilde: Blausen.com-ansatte (2014). "Medical gallery of Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. , fra Wikimedia Commons Det indre av mikrosomet er variabelt. Det kan være forskjellige proteiner - som ikke er relatert til hverandre - i lipidstrukturen. De kan også ha proteiner festet til den ytre overflaten.

I litteraturen skiller begrepet “levermikrosom” seg ut, som refererer til strukturene dannet av leverceller, som er ansvarlige for viktige metabolske transformasjoner og relatert til det enzymatiske maskineriet i endoplasmatisk retikulum.

Levermikrosomer har lenge vært modeller for in vitro-eksperimenter i legemiddelindustrien. Disse små vesiklene er en passende struktur for å utføre medikamentmetabolismeeksperimenter, siden de inneholder enzymer som er involvert i prosessen, inkludert CYP og UGT.

Historie

Mikrosomer er blitt observert i lang tid. Begrepet ble myntet av en vitenskapsmann fra Frankrike ved navn Claude, da han observerte sluttproduktene av sentrifugering av leverstoff.

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

kjennetegn

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

Under rutinemessige cellebehandlinger i laboratoriet sprenges 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.

Mikrosomer er artefakter fra laboratoriet. Derfor, i en levende celle og under normale fysiologiske forhold, finner vi ikke disse strukturene. Andre forfattere på sin side forsikrer at de ikke er gjenstander, og at de er ekte organeller som er til stede i intakte celler (se mer i Davidson & Adams, 1980)

sammensetning

Membransammensetning

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

Retikulumet består av en serie tubuli og sekker kalt søsters, som begge er sammensatt av membraner.

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

Intern sammensetning

Mikrosomer er rike på forskjellige enzymer som vanligvis finnes i leverens glatte endoplasmatiske retikulum.

En av disse er enzymet cytokrom P450 (forkortet CYP-er, for dets forkortelse på engelsk). Dette katalytiske proteinet bruker et bredt spekter av molekyler som underlag.

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

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

Sedimentering i sentrifugering

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

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

Ved sentrifugering av intakte celler er de første som legger seg eller utfeller de tyngste elementene: kjerner og mitokondrier. Dette skjer ved mindre enn 10.000 gravitasjoner (hastighetene i sentrifuger er kvantifisert i gravitasjoner). Mikrosomer sediment når mye høyere hastigheter brukes, i størrelsesorden 100.000 gravitasjoner.

typer

I dag brukes uttrykket mikrosom i bred 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 de mest brukte av forskere mikrosomer i leveren, takket være den enzymatiske sammensetningen inni. Av denne grunn er de de mest siterte typene mikrosomer i litteraturen.

Egenskaper

I cellen

Ettersom mikrosomer er en artefakt skapt av en prosess med cellulær homogenisering, det vil si at de ikke er elementer som vi normalt finner i en celle, har de ikke en tilknyttet funksjon. Imidlertid har de viktige bruksområder i legemiddelindustrien.

I legemiddelindustrien

I legemiddelindustrien er mikrosomer mye brukt i medikamentell oppdagelse. Mikrosomer tillater enkel studie av metabolismen av forbindelsene som forskeren ønsker å evaluere.

Disse kunstige vesiklene kan kjøpes fra mange biotekniske fabrikker, som skaffer dem ved hjelp av differensiell sentrifugering. Under denne prosessen blir forskjellige hastigheter brukt til et cellehomogenat, noe som resulterer i å oppnå rensede mikrosomer.

Cytokrom P450-enzymer, funnet i mikrosomer, er ansvarlige for den første fasen av xenobiotisk metabolisme. Dette er stoffer som ikke forekommer naturlig i levende ting, og vi ville ikke forvente å finne dem naturlig. De må vanligvis metaboliseres, ettersom de fleste er giftige.

Andre proteiner som også er plassert inne i mikrosomet, for eksempel familien av monooxygenase-proteiner som inneholder flavin, er også involvert i oksidasjonsprosessen av xenobiotika og letter deres utskillelse.

Mikrosomer er således perfekte biologiske enheter som tillater evaluering av organismenes 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, RLP (1980). Biochemistry of Davidson Nucleic Acids. Reverté.
2. Faqi, AS (red.). (2012). En omfattende guide til toksikologi i preklinisk medikamentutvikling. Academic Press.
3. Fernández, PL (2015). Velazquez. Grunnleggende og klinisk farmakologi (eBok online). Panamerican Medical Ed.
4. Lam, JL, & Benet, LZ (2004). Mikrosomstudier i lever er ikke tilstrekkelige til å karakterisere in vivo metabolsk clearance og metabolske legemiddelinteraksjoner: studier av digoksinmetabolisme i primære hepatocytter hos rotter kontra mikrosomer. Legemiddelmetabolisme og disposisjon, 32 (11), 1311-1316.
5. Palade, GE, & Siekevitz, P. (1956). Levermikrosomer; en integrert morfologisk og biokjemisk studie. The Journal of biophysical and biochemical cytology, 2 (2), 171-200.
6. Stillwell, W. (2016). En introduksjon til biologiske membraner. Newnes.
7. Taylor, JB, & Triggle, DJ (2007). Omfattende medisinsk kjemi II. Elsevier.