Mikrosomi: Preferirani in vitro metabolički model za neprecibnu istraživanje droga

Mikrosomi: Preferirani in vitro metabolički model za neprecibnu istraživanje droga

Mikrosomi: Definicija i funkcije

U većini slučajeva, mikrosomi se odnose na sferne, veslikularne membranske konstrukcije u promjeru približno 100 Nm, formiranog samom septembom fragmentiranog endoplazmatskog retikuluma (er) tokom ćelijskog homogenizacije i diferencijalne centrifugiranja. To su heterogeni sklopovi koji čine dvije temeljne komponente: er membrane i ribosome. Mikrosomi su prvenstveno obogaćeni citohrom P450 (CYP450) enzimima oksidaze, koji igraju ključnu ulogu u oksidativnom metabolizmu i ključni su enzimi u procesima metabolizma lijekova.

In vitro, mikrosomi zadržavaju bitne funkcije ER, uključujući sintezu proteina, glikozilaciju proteina i biosintezu lipida, pružajući svestrani alat za proučavanje različitih biohemijskih i farmakoloških procesa.

Slika 1: Mikrosomi (Izvor: Internet)

1. Ključni organovi u metabolizmu lijekova

Metabolizam droge odnosi se na hemijske promjene lijek je podvrgnut u tijelu, što rezultira strukturnim modifikacijama. Ovaj proces, poznat i kao biotransformacija, prvenstveno se javlja u organima poput jetre, bubrega, pluća, želuca, crijeva i kože. Među njima jetra je glavna stranica metabolizma droge, a slijede bubrezi kao drugi najznačajniji organ.

Unutar jetre, lijek - metaboliziranje enzima kataliziraju strukturne transformacije koje se uglavnom mogu svrstati u dvije faze: FAZE I metabolizam i metabolizam faze II.

• FAZA I Metabolizam (faza I reakcija): Ova faza uključuje oksidativne, reduktivne ili hidrolitičke reakcije koje stvaraju srednje proizvode, često uključujući elektrofilne grupe i radikale kisika. Te reakcije mogu dovesti do hepatotoksičnosti.
• Metabolizam faze II (reakcija faze II): Ova faza sastoji se od konjugacijskih reakcija, koji prvenstveno služe detoksifikuju droga. Nakon metabolizma, većina lijekova gubi svoju farmakološku aktivnost, mada manjina može postati aktivna terapijska agencija.

Jetra ruši oko 70% - 80% ukupnog metabolizma lijekova, naglašava njegovu središnju ulogu u biotransformaciji.

Pored jetre, bubrezi značajno doprinose metabolizmu droge, čineći oko 10% - 20% ukupne metaboličke aktivnosti. Bubrezi izlučuju drogu i njihove metabolite putem filtracije i izlučivanja. Međutim, njihov kapacitet za izlučivanje droge je ograničen, što može dovesti do nakupljanja određenih droga i potencijalne toksičnosti.

Iza jetre i bubrega, drugi organi poput crevnih enzimskih sistema i pluća također igraju ulogu u utjecaju u apsorpciju, distribuciju i metabolizmu lijekova, iako u manjoj mjeri.

Slika 2: Reakcija katalizirana monoksigenaza (Izvor: Internet)

2. Ključni enzimi u organima metaboliziranja lijekova

Kao što se raspravlja, metabolizam droge prvenstveno ovisi o pravilnom funkcioniranju različitih enzimskih sistema u jetri, bubrezima, gastrointestinalnom traktu i drugim organima. Razumijevanje enzimskih profila ovih organa od suštinskog je značaja za sveobuhvatnu studiju procesa metabolizma droge.

Enzimi koji su uključeni u metabolizam droga uglavnom su kategorizirani u dvije klase: Mikrosomalni enzimski sustavi i ne - mikrosomalni enzimski sistemi.

• Mikrosomalni enzimski sistemi:
  Ti enzimi su prvenstveno lokalizirani u lipofilnim membranama endoplazmatskog retikuluma u ćelijama jetre i drugim ćelijama. Najvažnija skupina oksidativnih enzima u jetrenim mikrosomima je jetreni mikrosomalni miksomak - funkcijski sistem oksidaze, poznat i kao monooksiegenerase (CYP450). Ti enzimi predstavljaju primarni put za metabolizam droge u tijelu, sposobni za kataliziranje širokog spektra oksidativnih reakcija. Proces biotransformacije kataliziran po tim enzimima zahtijeva uključivanje citokroma P450 (CYP450), Coenzyme II, molekularni kisik, MG², flavoproteine, ne - heme željezne proteine ​​i druge kofaktore.
  Pored toga, UDP - Glukuronosyltransferes (UGTS), ključna komponenta metabolizma faze II, također su prisutna na luminalnoj strani endoplazmatskog retikuluma, čineći UGT enzimima dio mikrosomalnog sustava.
• Ne - Mikrosomalni enzimski sistemi:
  Poznati i kao enzimi tipa II, one uključuju uglje, sulfotransferases (sults), glutation - s - premještanja (GSTS), n - acetiltransferaze (NATS) i konjugacijski enzimi aminokiselina. Ne - mikrosomalni enzimi prvenstveno olakšavaju fazu II metabolizam.

Iza njene fiziološke uloge u održavanju ravnoteže vode i elektrolita i izlučivanja endogenih i egzogenih tvari, bubreg je također ključni organ za fazu I i FAZE II metaboličke biotransformacije.

• FAZA I Metabolizam u bubregu:
  Sadrži enzime P450, dehidrogenes i razne monoksigenesegenese, iako su njihove koncentracije i aktivnosti znatno niže od onih u jetri, čineći fazu bubrega i metabolizam manje dominantnog.
• METABOLIZMA II FAZE II u bubregu:
  Prvenstveno uključuje ugljevke, sultove, gsts, nats i aminokiseline za konjugaciju enzima, igrajući glavnu ulogu u metabolizmu bubrega.

Crijeva, kao jedan od najvećih probavnih organa, igra i kritičnu ulogu u metabolizmu lijekova. U crijevnom traktu, mnogi lijekovi podvrgavaju metaboličke reakcije koje ih pretvore u izričive i eliminirajuće metabolite. Ovi metabolički procesi se javljaju preko dva puta:

1. Enzimski metabolizam u interesnim epitelnim ćelijama, koji uključuje enzime kao što su CYP450, UGTS i lipaze.
2. Mikrob - posredovani metabolizam crijevne mikrobiote.

Zajedno, ovi enzimski sustavi u različitim organima osiguravaju efikasan metabolizam i čišćenje lijekova, ističući složenost i integraciju metabolizma lijekova u tijelu.

Međutim, sa kontinuiranim napredovanjem u medicini, udisani lijekovi su posljednjih godina prikupili značajnu pažnju zbog njihove brze apsorpcije, brzog početka djelovanja i sposobnost zaobići prvog - prolaznog metabolizma. Za razliku od konvencionalnih oralnih lijekova, udišene formulacije isporučuju lijekove direktno na plućnu tkivu, izbjegavajući je Hepatik prvi - prolazni efekti. To naglašava važnost ispitivanja metabolizma droge unutar pluća za udisane formulacije.

Pluća sadrže razne droge - enzimi metaboliziranja, uključujući i P450 enzima, hidrolaze, konjugacijske enzime, monoamine oksidaze i flavin - koji sadrže monoksigenesegenes. Među njima, enzimi pluća P450 igraju kritičnu ulogu u biotransformaciji ksenobiotika, inaktivaciju udisanih hemijskih karcinomena i detoksikacije plućnih toksina.

U sažetku,Metabolizam droge unutar tijela obično je koordinirani proces koji uključuje više organa i enzimskih sistema. Dakle, tokom rane faze razvoja nekliničke droge, odabir odgovarajućih in vitro modela ključan je za razjašnjenje metaboličkih puteva i identificiranje ključnih metaboliziranih enzima.

3. Modeli metabolizma u vitro-drogama: mikrosomi

U odnosu na vivo metabolizam, in vitro studije minimizira smetnje fizioloških faktora, omogućavajući izravno promatranje interakcija između droga i enzima. Shodno tome, modeli metabolizma u vitro postali su preferirani izbor tokom ranog razvoja lijekova. Uobičajeni modeli za proučavanje metabolizma na vitro-droga uključuju mikrosome, S9 frakcije, citosol, tkivo homogene i primarne ćelije. S obzirom na to da je jetra glavna mesta metabolizma droge, jetrene ćelije i njihove podkradne komponente-poput mikrosoma jetre, jetre S9 frakcije, homogeni tkiva jetre i jetreni citosol-su primarni modeli za proučavanje metabolizma droge.

Mikrosomi, posebno, su izvezenske membranske konstrukcije izvedene iz fragmentiranog endoplazmatskog retikuluma koji se sakupljaju tokom ćelija homogenizacije i diferencijalne centrifugiranje. Oni su široko raspoređeni u organima poput jetre, bubrega, crijeva i pluća. Kako mikrosomi sadrže fazu i enzime poput citohrom P450 (CYP450) i faze II enzimi poput Ugts-a i sultana, oni obuhvataju širok spektar metaboličkih puteva za različite lijekove. Dakle, odabir tkiva - Specifični mikrosomi kritični je korak u istraživanju metabolizma u vitro lijekovima.

Nadalje, prema tehničkim smjernicama za neklinikačke farmakokinetičke studije droge, eksperimentalnih životinja poput miševa, štakora, zečeva, zamorca, psi, minijaturne svinje i majmuna i majmuna. Za inovativne droge trebala bi biti zaposlena najmanje dvije vrste, s jednim glodavom, a druga vrsta glodara. Iza životinjske vrste, humanizirani materijali-poput mikrosoma o ljudskim jetri-Naglašeni su i ključni alati za neklinačke admE studije. Slijedom toga, odabirom mikrosoma iz više vrsta, uključujući i ljude, ključno je razmatranje u istraživanju metabolizma lijekova.

U svjetlu toga,Iphase, kao vodeći dobavljač in vitro bioloških reagensa, uspješno je razvio mikrosome proizvode izvedene iz različitih tkiva više vrsta, uključujući ljude, majmune, pse, štakore i miševe. Ovi proizvodi nude širok spektar opcija za studije o vrstama vrsta, metaboličke stabilnosti, P450 inhibicije i metabolički enzim fenotipiranje.

Uz stroge mjere kontrole kvaliteta, Iphase osigurava pouzdanost proizvoda, pomažući klijentima uštedjeti vrijeme i poboljšati efikasnost. Iphase mikrosomi su idealan izbor za in vitro nepreninička istraživanja.

Prednosti Iphase Microsome proizvoda:

• Usklađenost:Sva tkiva korištena u proizvodnji proizvedena su kroz certificirane kanale sa jasnim sljedivosti.
• Sigurnost:Proizvodna tkiva testiraju se za patogene kako bi se osigurala kvalitet i sigurnost proizvoda.
• Visoka kvaliteta:Proizvodi podvrgavaju strogu unutrašnju kontrolu kvalitete, osiguravajući velike veličine batch-a s minimalnom međuokretnom varijabilnošću.
• Prilagodljivost:Na raspolaganju su prilagođeni mikrosome proizvodi iz određenih vrsta ili tkiva za ispunjavanje jedinstvenih zahtjeva klijenta.

Upotreba godina istraživanja i istraživanja i ekspertiza,Iphaseje pokrenuo visoke - krajnje istraživačke reagense na više polja i kategorija. Ovi proizvodi služe kao suštinski alati za rano razvoju lijekova za rano - nudeći nove materijale, metode i tehnike za istraživanje životnih nauka. Oni također pružaju pogodna rješenja za genetske studije toksičnosti u hrani, farmaceutskim proizvodima i hemikalijama.

Radujemo se što ćemo podržati istraživače sa našim inovativnim i pouzdanim proizvodima!



Kliknite na desno dugme da biste nas kontaktirali!