MIKROSOMI: ZNAČILNOSTI, VRSTE IN FUNKCIJE - BIOLOGIJA - 2026

V mikrosome so membranske fragmenti, ki so majhni, zaprti mehurčkov. Te strukture izvirajo iz reorganizacije omenjenih fragmentov, navadno izvirajo iz endoplazemskega retikuluma po celični homogenizaciji. Vesikli so lahko kombinacije membran od desne navzven, od znotraj navzven ali pa so spojeni.

Upoštevajte, da so mikrosomi artefakti, ki se pojavijo zahvaljujoč procesu homogenizacije celic in ustvarjajo raznolike in zapletene umetne strukture. Teoretično mikrosomov ne najdemo kot običajne elemente živih celic.

Mikrosom je mehurček, ki ga tvorijo membrane iz endoplazemskega retikuluma.
Vir: Osebje Blausen.com (2014). "Medicinska galerija Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. , z Wikimedia Commons Notranjost mikrosoma je spremenljiva. V lipidni strukturi so lahko beljakovine, ki niso povezane med seboj. Lahko imajo tudi beljakovine, pritrjene na zunanjo površino.

V literaturi izstopa izraz "jetrni mikrosom", ki se nanaša na strukture, ki jih tvorijo jetrne celice, odgovorne za pomembne presnovne transformacije in povezane z encimsko mehanizacijo endoplazmatskega retikuluma.

Jetrni mikrosomi so že dolgo vzorci poskusov in vitro v farmacevtski industriji. Te majhne vezikule so primerna struktura za izvajanje preskusov metabolizma zdravil, saj v sebi vsebujejo encime, ki sodelujejo v procesu, vključno s CYP in UGT.

Zgodovina

Mikrosome opažamo že dlje časa. Izraz je skoval znanstvenik iz Francije po imenu Claude, ko je opazoval končne produkte centrifugiranja jetrne snovi.

Sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja je raziskovalec Siekevitz povezal mikrosome z ostanki endoplazemskega retikuluma, potem ko je izvedel postopek celične homogenizacije.

značilnosti

V celični biologiji je mikrosom mehurček, ki ga tvorijo membrane iz endoplazemskega retikuluma.

Med rutinskim celičnim zdravljenjem, ki se izvaja v laboratoriju, se evkariontske celice razbijejo, odvečne membrane pa se spet združijo v vezikle, kar povzroči mikrosome.

Velikost teh vezikularnih ali cevastih struktur je v območju od 50 do 300 nanometrov.

Mikrosomi so laboratorijski artefakti. Zato v živi celici in v normalnih fizioloških pogojih teh struktur ne najdemo. Drugi avtorji pa trdijo, da to niso artefakti in da gre za prave organele, ki so prisotne v nepoškodovanih celicah (več o tem v Davidson & Adams, 1980)

Sestava

Membranska sestava

Strukturno so mikrosomi identični membrani endoplazmatskega retikuluma. Znotraj celice je mreža membran retikuluma tako obsežna, da predstavlja več kot polovico vseh membran celice.

Retikulum je sestavljen iz niza tubulov in vrečk, imenovanih cisterne, ki sta sestavljeni iz membran.

Ta membranski sistem tvori neprekinjeno strukturo z membrano celičnega jedra. Razlikujemo lahko dve vrsti, odvisno od prisotnosti ali odsotnosti ribosomov: gladek in grob endoplazemski retikulum. Če mikrosome zdravimo z določenimi encimi, se ribosomi lahko odcepijo.

Notranja sestava

Mikrosomi so bogati z različnimi encimi, ki jih običajno najdemo znotraj gladkega endoplazemskega retikuluma jeter.

Eden izmed teh je encim citokrom P450 (v angleščini skrajšano kot CYP) zaradi njegove kratice. Ta katalitični protein uporablja široko paleto molekul kot substratov.

CYP-ji so del verige prenosa elektronov in zaradi svojih najpogostejših reakcij se imenuje monooksigenaza, kjer v organski substrat vstavi kisikov atom, preostali kisikov atom (ki uporablja molekulski kisik, O2) pa se zmanjša na Voda.

Mikrosomi so prav tako bogati z drugimi membranskimi proteini, kot so UGT (uridindipfosfatna glukuroniltransferaza) in FMO (družina monooksigenaz, ki vsebujejo flavin). Poleg tega med drugimi proteini vsebujejo esteraze, amidaze, epoksi hidrolaze.

Sedimentacija v centrifugiranju

V bioloških laboratorijih obstaja rutinska tehnika, imenovana centrifugiranje. Pri tem lahko trdne snovi ločimo z uporabo različnih gostot sestavin zmesi kot diskriminatorno lastnost.

Ko se celice centrifugirajo, se različne komponente ločijo in oborijo (to pomeni, da se spustijo na dno cevi) v različnih obdobjih in z različnimi hitrostmi. To je metoda, ki se uporablja, kadar želite očistiti določeno celično komponento.

Pri centrifugiranju nedotaknjenih celic so prve, ki se naselijo ali oborijo, najtežji elementi: jedra in mitohondriji. Do tega pride pri manj kot 10.000 gravitacijah (hitrosti v centrifugah so v gravitacijah količinsko opredeljene). Mikrosomi se usedli, kadar uporabljamo veliko večje hitrosti, pri vrstnem redu 100.000 gravitacije.

Vrste

Danes se izraz mikrosom uporablja v širšem pomenu za označevanje vseh veziklov, ki so nastali zahvaljujoč prisotnosti membran, bodisi mitohondrijev, Golgijevega aparata ali celične membrane kot take.

Vendar pa znanstveniki najbolj uporabljajo mikrosome jeter, zahvaljujoč encimski sestavi v notranjosti. Zaradi tega so v literaturi najbolj citirani tipi mikrosomov.

Lastnosti

V celici

Ker so mikrosomi artefakt, ustvarjen s postopkom celične homogenizacije, torej niso elementi, ki jih običajno najdemo v celici, nimajo povezane funkcije. Imajo pa pomembne aplikacije v farmacevtski industriji.

V farmacevtski industriji

V farmacevtski industriji se mikrosomi pogosto uporabljajo pri odkrivanju zdravil. Mikrosomi omogočajo preprosto preučevanje presnove spojin, ki jih želi raziskovalec oceniti.

Te umetne vezikle je mogoče kupiti v številnih biotehničnih tovarnah, ki jih pridobivajo z diferencialnim centrifugiranjem. Med tem postopkom se na celični homogenat uporabljajo različne hitrosti, kar ima za posledico pridobivanje očiščenih mikrosomov.

Encimi citokroma P450, ki jih najdemo v mikrosomih, so odgovorni za prvo fazo presnove ksenobiotikov. To so snovi, ki se v živih stvareh ne pojavljajo naravno in ne bi pričakovali, da jih bomo našli v naravi. Na splošno se morajo presnavljati, saj je večina strupenih.

Ostali proteini, ki se nahajajo tudi v mikrosomu, na primer družina monooksigenaznih beljakovin, ki vsebujejo flavin, so prav tako vključeni v proces oksidacije ksenobiotikov in olajšajo njihovo izločanje.

Tako so mikrosomi popolni biološki subjekti, ki omogočajo oceno reakcije organizma na določena zdravila in zdravila, saj imajo encimske mehanizme, potrebne za presnovo omenjenih zunanjih spojin.

Reference

1. Davidson, J., & Adams, RLP (1980). Biokemija nukleinskih kislin Davidson.
2. Faqi, AS (ur.). (2012). Obsežen vodnik po toksikologiji pri predkliničnem razvoju zdravil. Akademski tisk.
3. Fernández, PL (2015). Velazquez. Osnovna in klinična farmakologija (eBook na spletu). Panamerican Medical Ed.
4. Lam, JL, & Benet, LZ (2004). Študije jetrnih mikrosomov ne zadostujejo za karakterizacijo jetrnega presnovnega očistka in presnove medsebojnih učinkovin in zdravil: raziskave presnove digoksina v primarnih hepatocitih podgane v primerjavi z mikrosomi. Presnova in odstranjevanje drog, 32 (11), 1311-1316.
5. Palade, GE, Siekevitz, P. (1956). Jetrni mikrosomi; celostna morfološka in biokemična študija. Časopis za biofizikalno in biokemično citologijo, 2 (2), 171-200.
6. Stillwell, W. (2016). Uvod v biološke membrane. Newnes.
7. Taylor, JB, & Triggle, DJ (2007). Celovita medicinska kemija II. Elsevier.