citotoxicitatea

citotoxicitatea indică gradul de efecte toxice ale substanțelor chimice și celulelor vii asupra celulelor organismului. Influența lor dăunează sau chiar ucide celula umană. Multe procese diferite duc la distrugerea celulelor corpului.

Care este citotoxicitatea?

Termenul de citotoxicitate este derivat din greacă și înseamnă acolo otravă celulară. Multe substanțe sunt toxice pentru celulele corpului, unele dintre ele putând chiar ucide celulele. Există multe substanțe chimice care pot interfera cu metabolismul celulelor și îl pot schimba în acest proces.

Toxinele celulare chimice includ anumiți acizi organici, peroxid de hidrogen și etanol (alcool). Multe substanțe periculoase sunt cunoscute și din viața de zi cu zi, cum ar fi acizii anorganici, alcaline puternic concentrate, hidrocarburi clorurate și multe altele. Multe otravuri biologice sunt cunoscute. Otrăvurile de șarpe, otrăvurile de ciuperci și multe alte otrăvuri de plante și animale au efecte citotoxice.

În procesul de evoluție, au fost create noi toxine celulare. Ele servesc în parte pentru a evita atacurile și în contextul vânătorii pentru a ucide prada. Cu toate acestea, s-au dezvoltat nu numai substanțele chimice, ci și cele biologice.

Pentru a evita infecțiile, sistemul imunitar a dezvoltat un sistem sofisticat de apărare împotriva bacteriilor, ciupercilor și virusurilor. Nu numai că celulele microorganismelor în sine trebuie ucise, ci și celulele corpului pe care le atacă. Prin urmare, citotoxicele includ, de asemenea, celule T, celule ucigașe naturale, neutrofile și macrofage.

Funcție și sarcină

Citotoxicitatea anumitor substanțe și celule are o mare importanță în contextul dezvoltării biologice. Sistemul imunitar a dezvoltat în special câteva strategii pentru a proteja organismul de invadatorii microbieni. Acestea includ bacteriile, ciupercile și virusurile. Celulele infectate afectează în continuare organismul și trebuie ucise prin mecanismele de apărare ale sistemului imunitar.

Chiar înainte de a intra în organism, bacteriile se confruntă cu diverși anticorpi și, în unele cazuri, sunt uciși. Dacă această primă reacție imunitară este suficientă pentru a opri bacteriile să intre, producția de substanțe citotoxice și celule imune împotriva bacteriilor se încheie aici.

Cu toate acestea, celulele corpului infectate trebuie eliminate prin influența celulelor T, a celulelor ucigașe naturale și a macrofagelor. De asemenea, organismul produce anticorpi care se combină cu antigeni de pe suprafețele celulare. În aceste cazuri, efectul citotoxic al celulelor imune și al anticorpilor servește sănătatea întregului organism.

Lupta împotriva virusurilor nu poate funcționa decât prin distrugerea celulelor infectate. Se dezvoltă reacții inflamatorii violente, care se remarcă în durere și febră. Întregul proces de boală în caz de infecție poate fi înțeles ca o reacție citotoxică.

Când se utilizează medicamente, se utilizează adesea proprietățile citotoxice ale substanțelor corespunzătoare. Adesea, acestea sunt efecte citostatice pentru uciderea anumitor celule bolnave din organism. Acest lucru este valabil mai ales pentru celulele tumorale care se împart la nesfârșit.

Agenții citostatici mediază adesea efectul citotoxic prin influența lor asupra producției de acid nucleic. De exemplu, dacă formarea bazelor de azot este inhibată, creșterea celulelor se oprește datorită producției insuficiente de acid nucleic. Acest lucru afectează în principal celulele în creștere rapidă, cum ar fi celulele tumorale. Prin urmare, efectele acestor medicamente, care sunt utilizate ca parte a chimioterapiei, sunt direcționate în mod specific împotriva celulelor canceroase. Efectele secundare se bazează pe încetinirea simultană a creșterii celulelor mucoase și imune.

Boli și afecțiuni

Cu toate acestea, citotoxinele nu au doar efecte pozitive. Există mulți agenți biologici care pot ucide toate celulele corpului și astfel moartea întregului corp. Exemple sunt otrăvuri de șarpe, otrăvuri de ciuperci și multe alte otrăvuri de plante și animale. Pentru organismele care produc otravă, aceasta înseamnă un avantaj biologic față de organismele deteriorate. Mai mult, există multe substanțe chimice care au un efect dăunător celulelor prin interferarea cu metabolismul celulei. Unele otrăvuri celulare au deja un efect distructiv asupra membranelor celulare. Alte otrăvuri inhibă metabolismul acidului nucleic și duc astfel la distrugerea celulei.

Mecanismele de acțiune sunt foarte largi. Citotoxicitatea poate fi arătată folosind o scală de citotoxicitate. Există gradări de la 0 la 3. La 0 substanța este non-toxică. La nivelul 1 există o ușoară inhibiție a unui material ușor toxic. Nivelul 2 înseamnă din nou o inhibiție semnificativă de către un material moderat toxic. Materialele foarte toxice sunt contorizate la 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 mică viabilitatea celulară și cu atât mai toxică este substanța examinată pentru toxicitate. Numărul total de celule este determinat folosind o cameră de numărare sau un citometru de flux, printre altele. Celulele vii pot fi apoi identificate folosind anumite metode de colorare. Această metodă poate fi utilizată pentru a determina concentrația unei substanțe în care viabilitatea celulară este redusă cu 50%. Aceasta este apoi valoarea IC50. La această concentrare, 50% din celule mor. Eficiența agenților chimioterapeutici sau a dezinfectanților poate fi estimată folosind această valoare. Dacă valoarea IC50 este depășită la utilizarea acestor agenți, toxicitatea depășește întregul corp. Apar deficiențe semnificative de sănătate, care pot duce și la deces.