MIKROSOMY: VLASTNOSTI, TYPY A FUNKCE - BIOLOGIE - 2025

Tyto mikrosomy jsou membránové fragmenty, které jsou malé, uzavřené váčky. Tyto struktury pocházejí z reorganizace uvedených fragmentů, obvykle pocházejí z endoplazmatického retikula po homogenizaci buněk. Vesikuly mohou být kombinace membrán zprava ven, zevnitř ven, nebo fúzované.

Mikromomy jsou artefakty, které se objevují díky procesu homogenizace buněk a vytvářejí rozmanité a komplexní umělé struktury. Teoreticky se mikrosomy nenacházejí jako normální prvky živých buněk.

Mikrosom je vezikula tvořená membránami z endoplazmatického retikula.

Zdroj: Zaměstnanci společnosti Blausen.com (2014). "Lékařská galerie Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10,15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436., from Wikimedia Commons Interiér mikrozomu je variabilní. V lipidové struktuře se mohou vyskytovat různé proteiny - které nejsou ve vzájemném vztahu. Mohou také mít proteiny připojené k vnějšímu povrchu.

V literatuře vyniká pojem „jaterní mikrozom“, který odkazuje na struktury vytvořené játrovými buňkami, které jsou zodpovědné za důležité metabolické transformace a které se vztahují k enzymatickému aparátu endoplazmatického retikula.

Jaterní mikrozomy jsou již dlouho modely pro experimenty in vitro ve farmaceutickém průmyslu. Tyto malé vesikuly jsou vhodnou strukturou pro provádění experimentů metabolismu léčiv, protože v nich obsahují enzymy zapojené do procesu, včetně CYP a UGT.

Dějiny

Mikrosomy byly pozorovány po dlouhou dobu. Tento termín byl vytvořen vědcem z Francie jménem Claude, když pozoroval konečné produkty odstředění jaterní hmoty.

V polovině šedesátých let vědec Siekevitz spojil mikrozomy se zbytky endoplazmatického retikula po provedení procesu buněčné homogenizace.

vlastnosti

V buněčné biologii je mikrosom vesikuly tvořené membránami z endoplazmatického retikula.

Během rutinního ošetření buněk prováděného v laboratoři se eukaryotické buňky otevřely a přebytečné membrány se shlukly znovu do vesikul, čímž vznikly mikrozomy.

Velikost těchto vezikulárních nebo tubulárních struktur je v rozmezí 50 až 300 nanometrů.

Mikrosomy jsou laboratorní artefakty. Proto v živé buňce a za normálních fyziologických podmínek nenalezneme tyto struktury. Jiní autoři zjišťují, že nejde o artefakty a že jsou skutečnými organely přítomnými v neporušených buňkách (více viz Davidson & Adams, 1980).

Složení

Membránové složení

Strukturálně jsou mikrozomy identické s membránou endoplazmatického retikula. Uvnitř buňky je síť membrán retikula tak rozsáhlá, že tvoří více než polovinu všech celých membrán buňky.

Retikulum je tvořeno řadou tubulů a vaků zvaných cisterny, z nichž oba jsou tvořeny membránami.

Tento membránový systém tvoří spojitou strukturu s membránou buněčného jádra. V závislosti na přítomnosti nebo nepřítomnosti ribozomů lze rozlišit dva typy: hladké a drsné endoplazmatické retikulum. Pokud jsou mikrozomy ošetřeny určitými enzymy, mohou se ribozomy oddělit.

Vnitřní složení

Mikrosomy jsou bohaté na různé enzymy, které se obvykle nacházejí v hladkém endoplazmatickém retikulu jater.

Jedním z nich je enzym cytochrom P450 (ve zkratce CYP, zkratka anglicky). Tento katalytický protein používá jako substráty širokou škálu molekul.

CYP jsou součástí řetězce přenosu elektronů a vzhledem k jeho nejběžnějším reakcím se nazývá monooxygenáza, kde vkládá atom kyslíku do organického substrátu a zbývající atom kyslíku (používá molekulární kyslík, O2) je redukován na Voda.

Mikrosomy jsou také bohaté na další membránové proteiny, jako je UGT (uridindifosfát glukuronyltransferáza) a FMO (rodina flavoo-obsahujících monooxygenázových proteinů). Kromě toho obsahují mezi jinými proteiny esterázy, amidázy, epoxidové hydrolázy.

Sedimentace při odstředění

V biologických laboratořích je běžná technika zvaná centrifugace. V tomto případě mohou být pevné látky separovány použitím různých hustot složek směsi jako diskriminační vlastnosti.

Když jsou buňky odstředěny, různé složky se oddělí a vysráží (tj. Klesnou na dno zkumavky) v různých časech a při různých rychlostech. Toto je metoda, která se používá, když chcete očistit konkrétní buněčnou komponentu.

Při odstřeďování intaktních buněk jsou první, kdo se usadí nebo vysráží, nejtěžší prvky: jádra a mitochondrie. K tomu dochází při méně než 10 000 gravitacích (rychlosti v odstředivkách jsou kvantifikovány v gravitacích). Mikrosomy sedimentují při použití mnohem vyšších rychlostí řádově 100 000 gravitací.

Typy

Termín mikrozom se dnes používá v širokém smyslu pro označení jakéhokoli váčku vytvořeného díky přítomnosti membrán, ať už je to mitochondrie, Golgiho aparát nebo buněčná membrána jako taková.

Vědci však nejvíce využívají mikrozomy jater díky enzymatickému složení uvnitř. Z tohoto důvodu jsou nejcitovanějšími typy mikrozomů v literatuře.

Funkce

V cele

Protože mikrozomy jsou artefakt vytvořený procesem buněčné homogenizace, to znamená, že to nejsou prvky, které normálně v buňce nalézáme, nemají přidruženou funkci. Mají však důležité aplikace ve farmaceutickém průmyslu.

Ve farmaceutickém průmyslu

Ve farmaceutickém průmyslu se při objevování léků široce používají mikrozomy. Mikrosomy umožňují jednoduchou studii metabolismu sloučenin, které chce vědec hodnotit.

Tyto umělé vezikuly lze zakoupit v mnoha biotechnologických továrnách, které je získávají pomocí diferenciální centrifugace. Během tohoto procesu se na homogenát buněk aplikují různé rychlosti, což vede k získání čištěných mikrozomů.

Enzymy cytochromu P450, které se nacházejí v mikrozomech, jsou odpovědné za první fázi xenobiotického metabolismu. Jsou to látky, které se v živých věcech přirozeně nevyskytují a neočekávali bychom, že je najdeme přirozeně. Obecně musí být metabolizovány, protože většina z nich je toxická.

Do oxidačního procesu xenobiotik se také podílejí další proteiny, které jsou také umístěny uvnitř mikrozomu, jako je rodina monooxygenázových proteinů, které obsahují flavin, a usnadňují jejich vylučování.

Mikrosomy jsou tedy dokonalými biologickými entitami, které umožňují vyhodnotit reakci organismu na určité léky a léky, protože mají enzymatický aparát nezbytný pro metabolismus uvedených exogenních sloučenin.

Reference

1. Davidson, J., a Adams, RLP (1980). Biochemie Davidson Nucleic Acids, Reverté.
2. Faqi, AS (ed.). (2012). Komplexní průvodce toxikologií v předklinickém vývoji léčiv. Academic Press.
3. Fernández, PL (2015). Velazquez. Základní a klinická farmakologie (eBook online). Panamerican Medical Ed.
4. Lam, JL, & Benet, LZ (2004). Studie jaterních mikrozomů nejsou dostatečné k charakterizaci in vivo metabolické clearance jater a metabolických interakcí lék-léčivo: studie metabolismu digoxinu v hepatocytech krys versus mikrozomy. Metabolismus a dispozice léčiva, 32 (11), 1311-1316.
5. Palade, GE, a Siekevitz, P. (1956). Jaterní mikrozomy; integrovaná morfologická a biochemická studie. The Journal of biofyzical and biochemical cytology, 2 (2), 171-200.
6. Stillwell, W. (2016). Úvod do biologických membrán. Newnes.
7. Taylor, JB, a Triggle, DJ (2007). Komplexní léčivá chemie II. Elsevier.