MIKROZÓMY: CHARAKTERISTIKA, TYPY A FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2026

Tieto mikrozómami sú membránové fragmenty, ktoré sú malé, uzavreté vačky. Tieto štruktúry pochádzajú z reorganizácie uvedených fragmentov, zvyčajne pochádzajú z endoplazmatického retikula po homogenizácii buniek. Vezikuly môžu byť kombináciou membrán sprava do zvonka, zvnútra do zvonka alebo fúzované.

Všimnite si, že mikrozómy sú artefakty, ktoré sa objavujú vďaka procesu homogenizácie buniek a vytvárajú rozmanité a komplexné umelé štruktúry. Teoreticky sa mikrozómy nenachádzajú ako normálne prvky živých buniek.

Mikrozóm je vezikula tvorená membránami z endoplazmatického retikula.
Zdroj: Zamestnanci Blausen.com (2014). "Lekárska galéria Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10,15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. , z Wikimedia Commons Interiér mikrozómu je variabilný. V lipidovej štruktúre môžu byť rôzne proteíny - ktoré nie sú navzájom prepojené. Môžu mať tiež proteíny pripojené k vonkajšiemu povrchu.

V literatúre výraz „pečeňový mikrozóm“ vyniká, čo sa týka štruktúr tvorených pečeňovými bunkami, ktoré sú zodpovedné za dôležité metabolické transformácie a ktoré súvisia s enzymatickým mechanizmom endoplazmatického retikula.

Pečeňové mikrozómy sú už dlho vzormi pre experimenty in vitro vo farmaceutickom priemysle. Tieto malé vezikuly sú vhodnou štruktúrou na uskutočňovanie experimentov metabolizmu liečiv, pretože v nich obsahujú enzýmy zapojené do procesu, vrátane CYP a UGT.

histórie

Mikrozómy boli pozorované už dlhú dobu. Tento termín bol vytvorený francúzskym vedcom menom Claude, keď pozoroval konečné produkty odstredenia pečeňovej hmoty.

V polovici 60-tych rokov vedec Siekevitz po vykonaní procesu homogenizácie buniek spojil mikrozómy so zvyškami endoplazmatického retikula.

vlastnosti

V bunkovej biológii je mikrozóm vezikula tvorená membránami z endoplazmatického retikula.

Počas rutinného ošetrovania buniek v laboratóriu sa eukaryotické bunky roztrhli a prebytočné membrány sa zhlukujú znova do vezikúl, čo vedie k vzniku mikrozómov.

Veľkosť týchto vezikulárnych alebo tubulárnych štruktúr je v rozsahu 50 až 300 nanometrov.

Mikrozómy sú laboratórne artefakty. Preto v živej bunke a za normálnych fyziologických podmienok nenájdeme tieto štruktúry. Iní autori sa ubezpečujú, že nejde o artefakty a že sú skutočnými organelami prítomnými v neporušených bunkách (viac v Davidson a Adams, 1980).

zloženie

Membránové zloženie

Štruktúrne sú mikrozómy identické s membránou endoplazmatického retikula. Vo vnútri bunky je sieť membrán retikula taká rozsiahla, že tvorí viac ako polovicu všetkých celkových membrán bunky.

Retikulum je tvorené sériou tubulov a vakov nazývaných cisterny, ktoré sú vyrobené z membrán.

Tento membránový systém tvorí spojitú štruktúru s membránou bunkového jadra. V závislosti od prítomnosti alebo neprítomnosti ribozómov sa môžu rozlišovať dva typy: hladké a drsné endoplazmatické retikulum. Ak sú mikrozómy ošetrené určitými enzýmami, môžu sa ribozómy oddeliť.

Vnútorné zloženie

Mikrozómy sú bohaté na rôzne enzýmy, ktoré sa zvyčajne nachádzajú v hladkom endoplazmatickom retikule pečene.

Jedným z nich je enzým cytochróm P450 (skrátene CYP, pre jeho skratku v angličtine). Tento katalytický proteín používa ako substráty širokú škálu molekúl.

CYP sú súčasťou reťazca prenosu elektrónov a kvôli ich najbežnejším reakciám sa nazýva monooxygenáza, kde vkladá atóm kyslíka do organického substrátu a zvyšný atóm kyslíka (používa molekulárny kyslík, O2) sa redukuje na voda.

Mikrozómy sú tiež bohaté na ďalšie membránové proteíny, ako je UGT (uridindifosfát glukuronyltransferáza) a FMO (rodina monooxygenázových proteínov obsahujúcich flavín). Okrem toho obsahujú medzi inými proteínmi esterázy, amidázy, epoxidové hydrolázy.

Sedimentácia pri odstredení

V biologických laboratóriách existuje rutinná technika nazývaná centrifugácia. Pritom môžu byť pevné látky oddelené použitím rôznych hustôt zložiek zmesi ako diskriminačnej vlastnosti.

Keď sa bunky odstredia, rôzne zložky sa oddelia a vyzrážajú (tj klesajú na dno skúmavky) v rôznych časoch a pri rôznych rýchlostiach. Toto je metóda, ktorá sa používa, keď chcete vyčistiť konkrétny bunkový komponent.

Pri odstreďovaní neporušených buniek sú prvými, ktorí sa usadili alebo vyzrážali, najťažšie prvky: jadrá a mitochondrie. K tomu dochádza pri menej ako 10 000 gravitáciách (rýchlosti v odstredivkách sú kvantifikované v gravitáciách). Mikrozómy sedimentujú, keď sa aplikujú oveľa vyššie rýchlosti, rádovo 100 000 gravitácií.

druhy

Termín mikrozóm sa dnes používa v širokom slova zmysle na označenie akéhokoľvek vezikula vytvoreného vďaka prítomnosti membrán, či už ide o mitochondrie, Golgiho aparát alebo bunkovú membránu ako takú.

Vedci však najviac používajú mikrozómy pečene vďaka enzymatickému zloženiu vo vnútri. Z tohto dôvodu ide o najviac citované typy mikrozómov v literatúre.

Vlastnosti

V bunke

Pretože mikrozómy sú artefakty vytvorené procesom bunkovej homogenizácie, to znamená, že to nie sú prvky, ktoré bežne nájdeme v bunke, nemajú pridruženú funkciu. Majú však významné uplatnenie vo farmaceutickom priemysle.

Vo farmaceutickom priemysle

Vo farmaceutickom priemysle sa mikrozómy široko používajú pri objavovaní liekov. Mikrozómy umožňujú jednoduchú štúdiu metabolizmu zlúčenín, ktoré chce výskumný pracovník hodnotiť.

Tieto umelé vezikuly je možné zakúpiť v mnohých biotechnologických závodoch, ktoré ich získavajú pomocou diferenciálnej centrifugácie. Počas tohto procesu sa na homogenát buniek aplikujú rôzne rýchlosti, čo vedie k získaniu vyčistených mikrozómov.

Enzýmy cytochrómu P450 nachádzajúce sa v mikrozómoch sú zodpovedné za prvú fázu xenobiotického metabolizmu. Toto sú látky, ktoré sa prirodzene nevyskytujú v živých veciach a neočakávali by sme, že ich nájdeme prirodzene. Spravidla musia byť metabolizované, pretože väčšina z nich je toxická.

Iné proteíny, ktoré sa nachádzajú aj vo vnútri mikrozómu, ako napríklad rodina monooxygenázových proteínov, ktoré obsahujú flavín, sa tiež podieľajú na oxidačnom procese xenobiotík a uľahčujú ich vylučovanie.

Mikrozómy sú teda dokonalými biologickými entitami, ktoré umožňujú vyhodnotiť reakciu organizmu na určité lieky a liečivá, pretože majú enzymatické mechanizmy potrebné na metabolizmus uvedených exogénnych zlúčenín.

Referencie

1. Davidson, J. a Adams, RLP (1980). Biochemistry of Davidson Nucleic Acids, Reverté.
2. Faqi, AS (ed.). (2012). Komplexný sprievodca toxikológiou v predklinickom vývoji liekov. Academic Press.
3. Fernández, PL (2015). Velazquez. Základná a klinická farmakológia (elektronická kniha online). Panamerican Medical Ed.
4. Lam, JL a Benet, LZ (2004). Štúdie pečeňových mikrozómov nepostačujú na charakterizáciu metabolického klírensu pečene in vivo a metabolických interakcií liečivo-liečivo in vivo: štúdie metabolizmu digoxínu v hepatocytoch primárnych potkanov verzus mikrozómy. Metabolizmus a dispozícia liečiva, 32 (11), 1311-1316.
5. Palade, GE, a Siekevitz, P. (1956). Mikrozómy pečene; integrovaná morfologická a biochemická štúdia. 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). Komplexná medicínska chémia II. Elsevier.