Microssomas: características, tipos e funções

Os microssomas são fragmentos de membrana que são pequenas vesículas, fechados. Essas estruturas se originam da reorganização dos referidos fragmentos, geralmente do retículo endoplasmático após a homogeneização celular. As vesículas podem ser combinações de membranas da direita para a parte externa, de dentro para fora ou fundidas.

Observe que os microssomas são artefatos que aparecem graças ao processo de homogeneização celular, criando estruturas artificiais diversas e complexas. Em teoria, os microssomas não são encontrados como elementos normais das células vivas.

Microssomas: características, tipos e funções 1

Um microssoma é uma vesícula formada por membranas do retículo endoplasmático.
Fonte: Equipe Blausen.com (2014). «Galeria médica da Blausen Medical 2014». Jornal de Medicina 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], do Wikimedia Commons
O interior do microssoma é variável. Pode haver proteínas diferentes – que não estão relacionadas entre si – dentro da estrutura lipídica. Eles também podem ter proteínas ligadas à superfície externa.

Na literatura, destaca-se o termo “microssoma hepático”, que se refere às estruturas formadas pelas células hepáticas, responsáveis ​​por importantes transformações metabólicas e relacionadas à maquinaria enzimática do retículo endoplasmático.

Os microssomas hepáticos têm sido modelos para experimentos in vitro da indústria farmacêutica. Essas pequenas vesículas são uma estrutura adequada para a realização de experimentos de metabolismo de drogas, uma vez que contêm as enzimas envolvidas no processo, incluindo CYP e UGT.

História

Os microssomas são observados há muito tempo. O termo foi cunhado por um cientista da França chamado Claude, quando observou os produtos finais da centrifugação da matéria hepática.

Em meados dos anos 60, o pesquisador Siekevitz associou microssomas aos remanescentes do retículo endoplasmático, após realizar o processo de homogeneização celular.

Caracteristicas

Na biologia celular, um microssoma é uma vesícula formada por membranas do retículo endoplasmático.

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Durante os tratamentos celulares de rotina realizados em laboratório, as células eucarióticas estouram e as membranas restantes são agrupadas novamente na forma de vesículas, dando origem a microssomas.

O tamanho dessas estruturas vesiculares ou tubulares está na faixa de 50 a 300 nanômetros.

Microssomas são artefatos de laboratório. Portanto, em uma célula viva e sob condições fisiológicas normais, não encontramos essas estruturas. Outros autores, entretanto, dizem que não são artefatos e que são organelas reais presentes nas células intactas (veja mais em Davidson & Adams, 1980)

Composição:

Composição da membrana

Estruturalmente, os microssomas são idênticos à membrana do retículo endoplasmático. Dentro da célula, a rede de membranas reticuladas é tão extensa que constitui mais da metade de todas as membranas celulares totais.

O retículo é formado por uma série de túbulos e sacos chamados cisternas, ambos formados por membranas.

Este sistema de membrana forma uma estrutura contínua com a membrana do núcleo celular. Dois tipos podem ser distinguidos, dependendo da presença ou não de ribossomos : retículo endoplasmático liso e rugoso . Se os microssomas são tratados com certas enzimas, os ribossomos podem se soltar.

Composição interna

Os microssomas são ricos em diferentes enzimas que geralmente são encontradas no retículo endoplasmático liso hepático.

Uma delas é a enzima citocromo P450 (abreviada como CYPs). Esta proteína catalítica usa uma ampla gama de moléculas como substratos.

Os CYPs fazem parte da cadeia de transferência de elétrons e, para suas reações mais comuns, são chamados monooxigenase, onde insere um átomo de oxigênio em um substrato de natureza orgânica, e o átomo de oxigênio restante (usa oxigênio molecular, O2) é reduzido para agua

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Os microssomas também são ricos em outras proteínas de membrana, como UGT (uridinadifosfato glucuroniltransferase) e FMO (família de proteínas monooxigenase que contêm flavina). Além disso, eles contêm esterases, amidases, epóxi-hidrolases, entre outras proteínas.

Sedimentação em centrifugação

Nos laboratórios de biologia, existe uma técnica de rotina chamada centrifugação. Neste, os sólidos podem ser separados usando as diferentes densidades dos componentes da mistura como uma propriedade discriminativa.

Quando as células são centrifugadas, os diferentes componentes se separam e precipitam (ou seja, descem para o fundo do tubo) em diferentes momentos e em diferentes velocidades. Este é um método aplicado quando você deseja purificar um componente celular específico.

Ao centrifugar células intactas, os primeiros a se estabelecer ou precipitar são os elementos mais pesados: núcleos e mitocôndrias . Isso ocorre em menos de 10.000 gravidades (a velocidade nas centrífugas é quantificada em gravidades). Os microssomas assentam quando velocidades muito mais altas são aplicadas, da ordem de 100.000 gravidades.

Tipos

Hoje, o termo microssoma é amplamente utilizado para se referir a qualquer vesícula formada graças à presença de membranas, seja da mitocôndria, do aparelho de Golgi ou da membrana celular como tal.

No entanto, os mais utilizados pelos cientistas são os microssomas do fígado, graças à composição enzimática do interior. Portanto, são os tipos de microssomas mais citados na literatura.

Funções

Na célula

Como os microssomas são um artefato criado por um processo de homogeneização celular, ou seja, eles não são elementos que normalmente encontramos em uma célula, eles não têm uma função associada. No entanto, eles têm aplicações importantes na indústria farmacêutica.

Na indústria farmacêutica

Na indústria farmacêutica, os microssomas são amplamente utilizados na descoberta de medicamentos. Os microssomas permitem um estudo simples do metabolismo dos compostos que o pesquisador deseja avaliar.

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Essas vesículas artificiais podem ser adquiridas em muitas fábricas de biotecnologia, que as obtêm por centrifugação diferencial. Durante esse processo, diferentes velocidades são aplicadas a um homogenato celular, o que resulta na obtenção de microssomas purificados.

As enzimas do citocromo P450, encontradas nos microssomas, são responsáveis ​​pela primeira fase do metabolismo xenobiótico. São substâncias que não ocorrem naturalmente nos seres vivos e não esperávamos encontrá-los naturalmente. Geralmente eles devem ser metabolizados, uma vez que a maioria é tóxica.

Outras proteínas que também estão localizadas dentro do microssoma, como a família de proteínas monooxigenase que contêm flavina, também estão envolvidas no processo de oxidação xenobiótica e facilitam sua excreção.

Assim, os microssomas são entidades biológicas perfeitas que permitem avaliar a reação do organismo a certos medicamentos e drogas, uma vez que possuem o mecanismo enzimático necessário para o metabolismo desses compostos exógenos.

Referências

  1. Davidson, J. & Adams, RLP (1980).Bioquímica dos ácidos nucleicos de Davidson .
  2. Faqi, AS (Ed.). (2012).Um guia abrangente para toxicologia no desenvolvimento de medicamentos pré-clínicos . Imprensa acadêmica
  3. Fernández, PL (2015).Velázquez Farmacologia básica e clínica (e-book online) . Pan-American Medical Ed.
  4. Lam, JL e Benet, LZ (2004). Os estudos de microssomas hepáticos são insuficientes para caracterizar a depuração metabólica hepática in vivo e as interações medicamentosas metabólicas: estudos do metabolismo da digoxina nos hepatócitos primários de ratos versus microssomas.Metabolismo e disposição de drogas , 32 (11), 1311-1316.
  5. Palade, GE; Siekevitz, P. (1956). Microssomas hepáticos; um estudo morfológico e bioquímico integrado.O Jornal de citologia biofísica e bioquímica , 2 (2), 171-200.
  6. Stillwell, W. (2016).Uma introdução às membranas biológicas. Newnes
  7. Taylor, JB e Triggle, DJ (2007).Química medicinal abrangente II . Elsevier

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