Caracteristicile, tipurile și funcțiile microsomilor

microsomi sunt fragmente de membrane care formează vezicule mici, închise. Aceste structuri provin din reorganizarea fragmentelor menționate, în general provin din reticulul endoplasmatic după omogenizarea celulei. Veziculele pot fi combinații de membrane de la dreapta la exterior, de la interior la exterior sau fuzionate.

Rețineți că microsomii sunt artefacte care apar datorită procesului de omogenizare celulară, creând structuri artificiale diverse și complexe. În teorie, microsomii nu se găsesc ca elemente normale ale celulelor vii.

Interiorul microsomului este variabil. Pot exista diferite proteine ​​- care nu sunt legate între ele - în structura lipidică. De asemenea, pot avea proteine ​​atașate la suprafața exterioară.

În literatură, se evidențiază termenul „microsom hepatic”, care se referă la structurile formate din celule hepatice, responsabile de transformări metabolice importante și legate de mecanismul enzimatic al reticulului endoplasmatic..

Microsomii hepatici au fost mult timp modele pentru experimente in vitro a industriei farmaceutice. Aceste vezicule mici sunt o structură adecvată pentru efectuarea experimentelor de metabolizare a medicamentelor, deoarece conțin în ele enzimele implicate în proces, inclusiv CYP și UGT..

Indice articol

• 1 Istorie
• 2 caracteristici
  • 2.1 Compoziție
  • 2.2 Sedimentarea în centrifugare
• 3 tipuri
• 4 Funcții
  • 4.1 În celulă
  • 4.2 În industria farmaceutică
• 5 Referințe

Poveste

Microsomii au fost observați de mult timp. Termenul a fost inventat de un om de știință din Franța pe nume Claude, când a observat produsele finale ale centrifugării materiei hepatice..

La mijlocul anilor 1960, cercetătorul Siekevitz a asociat microsomii cu resturile reticulului endoplasmatic, după efectuarea procesului de omogenizare celulară..

Caracteristici

În biologia celulară, un microsom este o veziculă formată din membrane din reticulul endoplasmatic.

În timpul tratamentelor celulare de rutină efectuate în laborator, celulele eucariote izbucnesc și membranele în exces se adună din nou în vezicule, dând naștere la microzomi..

Mărimea acestor structuri veziculare sau tubulare este cuprinsă între 50 și 300 nanometri.

Microsomii sunt artefacte de laborator. Prin urmare, într-o celulă vie și în condiții fiziologice normale nu găsim aceste structuri. Alți autori, la rândul lor, se asigură că nu sunt artefacte și că sunt organite reale prezente în celulele intacte (vezi mai multe în Davidson și Adams, 1980)

Compoziţie

Compoziția membranei

Structural, microsomii sunt identici cu membrana reticulului endoplasmatic. În interiorul celulei, rețeaua de membrane a reticulului este atât de extinsă încât constituie mai mult de jumătate din totalul membranelor celulei.

Reticulul este alcătuit dintr-o serie de tubuli și saci numiți cisterne, ambele fiind formate din membrane..

Acest sistem de membrană formează o structură continuă cu membrana nucleului celular. Se pot diferenția două tipuri, în funcție de prezența sau absența ribozomilor: reticul endoplasmatic neted și aspru. Dacă microsomii sunt tratați cu anumite enzime, ribozomii se pot rupe.

Compoziția internă

Microsomii sunt bogați în diferite enzime care se găsesc de obicei în reticulul endoplasmatic neted al ficatului..

Una dintre acestea este enzima citocromul P450 (prescurtat ca CYP). Această proteină catalitică folosește ca substraturi o serie largă de molecule.

CYP-urile fac parte din lanțul de transfer al electronilor și, datorită reacțiilor sale cele mai frecvente, se numește monooxigenază, unde introduce un atom de oxigen într-un substrat organic, iar atomul de oxigen rămas (folosește oxigen molecular, O2) este redus la apă.

Microsomii sunt, de asemenea, bogați în alte proteine ​​de membrană, cum ar fi UGT (uridinedifosfat glucuroniltransferază) și FMO (familia proteinelor monooxigenază care conțin flavină). În plus, conțin esteraze, amidaze, hidroze epoxidice, printre alte proteine..

Sedimentarea în centrifugare

În laboratoarele de biologie există o tehnică de rutină numită centrifugare. În aceasta, solidele pot fi separate folosind diferitele densități ale componentelor amestecului ca proprietate discriminativă..

Când celulele sunt centrifugate, diferitele componente se separă și precipită (adică coboară în partea de jos a tubului) la momente și viteze diferite. Aceasta este o metodă care se aplică atunci când doriți să purificați o anumită componentă celulară.

La centrifugarea celulelor intacte, primele care sedimentează sau precipită sunt elementele cele mai grele: nuclei și mitocondrii. Acest lucru are loc la mai puțin de 10.000 de gravitații (viteza în centrifugă este cuantificată în greutate). Microsomii sedimentează atunci când se aplică viteze mult mai mari, în ordinea a 100.000 de gravitații.

Tipuri

Astăzi, termenul de microsom este utilizat în sens larg pentru a se referi la orice veziculă formată datorită prezenței membranelor, fie că este vorba de mitocondrii, de aparatul Golgi sau de membrana celulară ca atare..

Cu toate acestea, cele mai utilizate de oamenii de știință sunt microsomii ficatului, datorită compoziției enzimatice a interiorului. Prin urmare, acestea sunt cele mai citate tipuri de microsomi din literatura de specialitate..

Caracteristici

În celulă

Deoarece microsomii sunt a artefact create de un proces de omogenizare celulară, adică nu sunt elemente pe care le găsim în mod normal într-o celulă, nu au o funcție asociată. Cu toate acestea, acestea au aplicații importante în industria farmaceutică.. 

În industria farmaceutică

În industria farmaceutică, microsomii sunt folosiți pe scară largă în descoperirea medicamentelor. Microsomii permit studiul simplu al metabolismului compușilor pe care cercetătorul dorește să îi evalueze.

Aceste vezicule artificiale pot fi achiziționate de la multe fabrici de biotehnologie, care le obțin prin intermediul centrifugării diferențiale. În timpul acestui proces, se aplică diferite viteze unei celule omogenizate, ceea ce are ca rezultat obținerea de microsomi purificați..

Enzimele citocromului P450, găsite în microsomi, sunt responsabile pentru prima fază a metabolismului xenobiotic. Acestea sunt substanțe care nu apar în mod natural în viețuitoarele și nu ne-am aștepta să le găsim în mod natural. În general, acestea trebuie metabolizate, deoarece majoritatea sunt toxice.

Alte proteine ​​care sunt, de asemenea, localizate în interiorul microsomului, cum ar fi familia proteinelor monooxigenază care conțin flavină, sunt, de asemenea, implicate în procesul de oxidare a xenobioticelor și facilitează excreția lor..

Astfel, microsomii sunt entități biologice perfecte care permit evaluarea reacției organismului la anumite medicamente și medicamente, deoarece au mecanismul enzimatic necesar pentru metabolismul compușilor exogeni..

Referințe

1. Davidson, J. și Adams, R. L. P. (1980). Biochimia acizilor nucleici Davidson .Inversat.
2. Faqi, A. S. (Ed.). (2012). Un ghid cuprinzător de toxicologie în dezvoltarea preclinică a medicamentelor. Academic Press.
3. Fernández, P. L. (2015). Velazquez. Farmacologie de bază și clinică (eBook online). Panamerican Medical Ed..
4. Lam, J. L. și Benet, L. Z. (2004). Studiile cu microsomi hepatici sunt insuficiente pentru a caracteriza clearance-ul hepatic metabolic in vivo și interacțiunile metabolice medicament-medicament: studii privind metabolismul digoxinei în hepatocitele primare de șobolan versus microzomi. Metabolizarea și eliminarea medicamentelor, 32(11), 1311-1316.
5. Palade, G. E. și Siekevitz, P. (1956). Micozomi hepatici; un studiu morfologic și biochimic integrat. Jurnalul de citologie biofizică și biochimică, Două(2), 171-200.
6. Stillwell, W. (2016). O introducere în membranele biologice. Newnes.
7. Taylor, J. B. și Triggle, D. J. (2007). Chimie medicinală cuprinzătoare II. Elsevier.