Kenmerken, types en functies van microsomen

de microsomen het zijn fragmenten van membranen die kleine en gesloten vesicles vormen. Deze structuren zijn ontstaan ​​door de reorganisatie van de fragmenten, in het algemeen komen ze van het endoplasmatisch reticulum na de cellulaire homogenisatie. De vesicles kunnen combinaties zijn van membranen van rechts naar buiten, van binnen naar buiten of gefuseerd.

Merk op dat microsomen artefacten zijn die verschijnen dankzij het proces van celhomogenisatie, waardoor diverse en complexe kunstmatige structuren ontstaan. In theorie worden microsomen niet gevonden als normale elementen van levende cellen.

Het binnenste van het microsoom is variabel. Er kunnen verschillende eiwitten zijn - die niet aan elkaar gerelateerd zijn - binnen de lipidestructuur. Ze kunnen ook eiwitten aan het buitenoppervlak hebben.

De literatuur wijst de term "hepatische microsomale" verwijst naar de structuur gevormd door levercellen, verantwoordelijk voor belangrijke metabole omzettingen en verwante enzymatische machinerie van het endoplasmatisch reticulum.

Lever-microsomen zijn lange tijd modellen geweest voor experimenten in vitro van de farmaceutische industrie. Deze kleine vesikels zijn een adequate structuur voor het uitvoeren van geneesmiddelenmedabolisme-experimenten, omdat ze enzymen bevatten die bij het proces zijn betrokken, waaronder CYP en UGT..

index

• 1 Geschiedenis
• 2 kenmerken
  • 2.1 Samenstelling
  • 2.2 Sedimentatie bij centrifugeren
• 3 soorten
• 4 functies
  • 4.1 In de cel
  • 4.2 In de farmaceutische industrie
• 5 Referenties

geschiedenis

De microsomen zijn lange tijd geobserveerd. De term werd bedacht door een in Frankrijk geboren wetenschapper, Claude genaamd, toen hij de eindproducten van het centrifugeren van de leverstof observeerde.

In het midden van de jaren '60, de onderzoeker Siekevitz microsomen verband met de resten van het endoplasmatisch reticulum, na het uitvoeren van de werkwijze volgens cel homogeniseren.

features

In de celbiologie is een microsoom een ​​vesikel gevormd door membranen van het endoplasmatisch reticulum.

Tijdens routinematige celbehandelingen die in het laboratorium worden uitgevoerd, barsten de eukaryote cellen open en zijn de overtollige membranen opnieuw gegroepeerd in de vorm van vesicles, waardoor de microsomen ontstaan.

De grootte van deze vesiculaire of buisvormige structuren ligt in het bereik van 50 tot 300 nanometer.

Microsomen zijn laboratoriumartefacten. Daarom vinden we in een levende cel en onder normale fysiologische omstandigheden deze structuren niet. Andere auteurs, aan de andere kant, verzekeren dat ze geen artefacten zijn en dat ze echte organellen zijn die in intacte cellen aanwezig zijn (zie meer in Davidson & Adams, 1980)

samenstelling

Samenstelling van het membraan

Structureel zijn de microsomen identiek aan het membraan van het endoplasmatisch reticulum. In het cellulaire interieur is het netwerk van membranen van het reticulum zo uitgebreid dat het meer dan de helft van alle totale membranen van de cel vormt.

Het dradenkruis wordt gevormd door een reeks buisjes en zakken die reservoirs worden genoemd, beide worden gevormd door membranen.

Dit membraansysteem vormt een continue structuur met het membraan van de celkern. Twee soorten kunnen worden onderscheiden, afhankelijk van de aanwezigheid van ribosomen of niet: glad en ruw endoplasmatisch reticulum. Als microsomen worden behandeld met bepaalde enzymen, kunnen ribosomen worden vrijgegeven.

Interne samenstelling

Microsomen zijn rijk aan verschillende enzymen die meestal worden aangetroffen in het binnenste van het endoplasmatische, gladde lever-reticulum.

Een daarvan is het enzym cytochroom P450 (afgekort als CYP's, voor het acroniem in het Engels). Dit katalytische eiwit gebruikt een brede reeks moleculen als substraten.

De CYP's zijn onderdeel van de keten van elektronoverdracht en de meest voorkomende reacties heet oxygenase, die een zuurstofatoom in een substraat van organische aard en de overblijvende zuurstofatoom inserts (met moleculaire zuurstof, O2) gereduceerd tot water.

Microsomen zijn ook rijk aan andere membraaneiwitten als UGT (glucuronyl uridinadifosfato) en FMO (eiwitfamilie die flavine monooxygenasen). Daarnaast bevatten ze esterasen, amidasen, epoxyhydrolasen en andere eiwitten.

Sedimentatie bij centrifugeren

In biologielaboratoria is er een routinematige techniek genaamd centrifugeren. Hierin is het mogelijk om vaste stoffen te scheiden met behulp van als onderscheidende eigenschap de verschillende dichtheden van de componenten van het mengsel.

Wanneer de cellen worden gecentrifugeerd, scheiden de verschillende componenten en neerslaan (dat wil zeggen, ze dalen naar de bodem van de buis) op verschillende tijdstippen en met verschillende snelheden. Dit is een methode die wordt toegepast wanneer u een specifieke cellulaire component wilt zuiveren.

Wanneer gecentrifugeerde intacte cellen, zijn het eerste ding om te bezinken of precipiteren de zwaardere elementen: de kernen en de mitochondriën. Dit gebeurt bij minder dan 10.000 graviteiten (de snelheid in de centrifuges wordt gekwantificeerd in de zwaartekracht). Microsomen bezinken wanneer veel hogere snelheden worden toegepast, in de orde van 100.000 zwaartekracht.

type

Tegenwoordig wordt de term microsoom brede zin gebruikt om te verwijzen naar elke vesikel gevormd door de aanwezigheid van membranen, hetzij mitochondria, Golgi-apparaat of het celmembraan als zodanig.

De meest gebruikte door wetenschappers zijn echter microsomen van de lever, dankzij de enzymatische samenstelling van het interieur. Om deze reden zijn ze de meest genoemde typen microsomen in de literatuur.

functies

In de cel

Zoals microsomen zijn een artefact gecreëerd door een proces van cellulaire homogenisatie, dat wil zeggen dat ze geen elementen zijn die we normaal in een cel vinden, ze hebben geen bijbehorende functie. Ze hebben echter belangrijke toepassingen in de farmaceutische industrie. 

In de farmaceutische industrie

In de farmaceutische industrie worden microsomen veel gebruikt bij het ontdekken van medicijnen. Met de microsomen kan op een eenvoudige manier het metabolisme van de verbindingen worden bestudeerd die de onderzoeker wil evalueren.

Deze kunstmatige vesikels kunnen worden gekocht bij vele biotechnologische fabrieken, die ze verkrijgen via differentiële centrifugatie. Tijdens dit proces worden verschillende snelheden toegepast op een celhomogenaat, wat resulteert in het verkrijgen van gezuiverde microsomen.

De cytochroom P450-enzymen, die worden aangetroffen in microsomen, zijn verantwoordelijk voor de eerste fase van het metabolisme van xenobiotica. Dit zijn stoffen die van nature niet voorkomen in levende wezens en waarvan we niet verwachten dat ze die van nature zullen vinden. Over het algemeen moeten ze worden gemetaboliseerd, omdat de meeste toxisch zijn.

Andere eiwitten bevinden zich ook binnen de microsoom, de familie van eiwitten die flavine monooxygenasen, zijn ook betrokken bij het oxidatieproces van xenobiotica en de uitscheiding ervan vergemakkelijkt.

Microsomen zijn dus perfecte biologische entiteiten die het mogelijk maken om de reactie van het organisme op bepaalde geneesmiddelen en geneesmiddelen te evalueren, omdat ze de enzymatische machinerie hebben die nodig is voor het metabolisme van de exogene verbindingen.

referenties

1. Davidson, J., & Adams, R. L. P. (1980). Biochemie van Davidson-nucleïnezuren .Ik draaide achteruit.
2. Faqi, A. S. (Ed.). (2012). Een uitgebreide gids voor toxicologie bij de ontwikkeling van preklinische geneesmiddelen. Academische pers.
3. Fernández, P. L. (2015). Velázquez. Basis en klinische farmacologie (online eBoek). Ed. Panamericana Medical.
4. Lam, J. L., & Benet, L. Z. (2004). Lever-microsomestudies zijn ontoereikend om in vivo levermetabolische klaring en metabole geneesmiddel-geneesmiddelinteracties te karakteriseren: studies van digoxinemetabolisme in primaire rathepatocyten versus microsomen. Geneesmiddelmetabolisme en dispositie, 32(11), 1311-1316.
5. Palade, G. E., & Siekevitz, P. (1956). Microsomen van lever; een geïntegreerde morfologische en biochemische studie. The Journal of biophysical and biochemical cytology, 2(2), 171-200.
6. Stillwell, W. (2016). Een inleiding tot biologische membranen. Newnes.
7. Taylor, J. B., & Triggle, D. J. (2007). Uitgebreide medicinale chemie II. Elsevier.