Citotoxicitatea caracterizează gradul de efect toxic al substanțelor chimice și celulelor vii asupra celulelor corpului. Prin influența lor, celula umană este deteriorată sau chiar ucisă. În acest proces, multe procese diferite conduce la distrugerea celulelor corpului.
Ce este citotoxicitatea?
Citotoxicitatea caracterizează gradul în care substanțele chimice și celulele vii au un efect toxic asupra celulelor corpului. Termenul de citotoxicitate este derivat din greacă, unde înseamnă otravă celulară. În acest context, multe substanțe sunt toxice pentru celulele corpului, iar unele pot chiar conduce până la moartea celulară. De exemplu, există multe substanțe chimice care pot interfera cu metabolismul celulelor și, prin urmare, îl pot modifica. Otravurile cu celule chimice includ anumite organice acizi, hidrogen peroxid sau etanol (alcool). Multe substanțe periculoase sunt, de asemenea, cunoscute din viața de zi cu zi, cum ar fi anorganice acizi, alcalii foarte concentrati, hidrocarburi clorurate si multe altele. Sunt cunoscute și multe otrăvuri biologice. De exemplu, veninurile de șarpe, toxinele fungice și multe alte toxine vegetale și animale au efecte citotoxice. În procesul de evoluție, noi citotoxine au fost produse tot timpul. Acestea servesc parțial pentru a apăra împotriva atacului și, în contextul vânătorii, pentru a ucide prada. Cu toate acestea, au evoluat nu numai citotoxicii chimici, ci și cei biologici. Pentru a apăra împotriva infecțiilor, sistemului imunitar a dezvoltat un sistem sofisticat de apărare împotriva bacterii, ciuperci sau viruși. În acest proces, nu numai celulele microorganismelor trebuie ucise, ci și celulele corpului pe care le atacă. Prin urmare, citotoxicele includ celulele T, celulele ucigașe naturale, granulocite neutrofile sau macrofage.
Funcția și sarcina
Citotoxicitatea anumitor substanțe și celule are o mare importanță în contextul dezvoltării biologice. sistemului imunitar în special a dezvoltat câteva strategii pentru a proteja corpul de invadatorii microbieni. Acestea includ bacterii, ciuperci și, de asemenea viruși. Celulele infectate deteriorează în continuare organismul și trebuie ucise de mecanismele de apărare ale sistemului imunitar. Bacteriile sunt deja confruntați cu diferite substanțe de apărare înainte de a intra în corp și sunt parțial uciși. Dacă această primă reacție imună este suficientă pentru a opri intrarea bacteriilor, producția de substanțe citotoxice și celule imune împotriva bacteriilor se termină deja aici. Cu toate acestea, celulele infectate ale corpului trebuie eliminate prin influența celulelor T, a celulelor ucigașe naturale și a macrofagelor. Mai mult, organismul produce anticorpi care se leagă cu antigeni situați pe suprafețele celulare. În aceste cazuri, acțiunea citotoxică a celulelor imune și anticorpi servește sănătate a întregului organism. Lupta împotriva viruși poate funcționa și prin distrugerea celulelor infectate. În acest proces, se dezvoltă reacții inflamatorii violente, care se manifestă prin durere și febră. Întregul proces al bolii în timpul unei infecții poate fi înțeles ca o reacție citotoxică. Cand medicamente sunt utilizate, proprietățile citotoxice ale substanțelor corespunzătoare sunt, de asemenea, deseori exploatate. Adesea acestea sunt efecte citostatice pentru distrugerea celulelor patologice specifice din organism. Acest lucru se aplică în special celulelor tumorale, care se divid fără restricții. Agenții citostatici mediază adesea efectele lor citotoxice prin influența lor asupra producției de acid nucleic. Dacă, de exemplu, formarea azot Baze de este inhibat, creșterea celulară se oprește din cauza lipsei producției de acid nucleic. Acest lucru afectează în principal celulele cu creștere rapidă, cum ar fi celulele tumorale. Prin urmare, efectul acestora medicamente, care sunt utilizate ca parte a chimioterapie, este specific îndreptat împotriva cancer celule. Efectele secundare se bazează pe încetinirea concomitentă a creșterii celulelor mucoase și imune.
Boli și afecțiuni medicale
Cu toate acestea, citotoxinele nu mediază doar efectele pozitive. De exemplu, există mulți agenți biologici care pot conduce la uciderea tuturor celulelor corpului și astfel la moartea întregului corp. Exemplele includ veninurile de șarpe, toxinele fungice și multe alte plante, precum și toxinele animale. Pentru organismele producătoare de otrăvuri, acest lucru înseamnă un avantaj biologic față de organismele deteriorate. În plus, există multe substanțe chimice care au un efect dăunător celulei prin interferența cu metabolismul celulei. Unele citotoxine au deja un efect distructiv asupra membranelor celulare. Alte toxine inhibă metabolismul acidului nucleic și astfel duc la distrugerea celulei. Mecanismele de acțiune sunt foarte largi. Citotoxicitatea poate fi reprezentată de o scală de citotoxicitate. Astfel, există gradații de la 0 la 3. La 0, substanța nu este toxică. La nivelul 1, există o ușoară inhibare de către un material slab toxic. Nivelul 2 înseamnă din nou inhibarea semnificativă a materialului moderat toxic. Materialele puternic toxice sunt considerate ca fiind nivelul 3. Citotoxicitatea unei substanțe poate fi determinată de așa-numita viabilitate celulară. Viabilitatea celulară reprezintă numărul de celule vii dintr-o populație de celule. Cu cât există mai puține celule vii, cu atât este mai redusă viabilitatea celulei și cu atât substanța testată pentru toxicitate este mai toxică. În acest proces, numărul total de celule este determinat folosind o cameră de numărare sau citometru de flux, printre alte metode. Anumite metode de colorare pot fi apoi utilizate pentru a determina celulele vii. Această metodă poate fi utilizată pentru a determina concentrare a unei substanțe la care viabilitatea celulară este redusă cu 50 la sută. Aceasta este apoi valoarea IC50. În acest concentrare, 50 la sută din celule mor. Această valoare poate fi utilizată pentru a estima eficacitatea agenților chimioterapeutici sau dezinfectanți. Dacă valoarea IC50 este depășită atunci când acești agenți sunt utilizați, predomină toxicitatea pentru întregul corp. Adversă semnificativă sănătate apar efecte, care pot duce și la moarte.
