Citotoksičnost

The Citotoksičnost kaže na stopnjo toksičnih učinkov kemičnih snovi in ​​živih celic na telesne celice. Njihov vpliv poškoduje ali celo ubije človeško celico. Številni različni procesi vodijo v uničenje telesnih celic.

Kaj je citotoksičnost?

Izraz citotoksičnost izhaja iz grščine in tam pomeni celični strup. Številne snovi so strupene za telesne celice, nekatere pa lahko celo ubijejo celice. Obstaja veliko kemikalij, ki lahko motijo ​​presnovo celic in jo spreminjajo v procesu.

Kemični celični toksini vključujejo nekatere organske kisline, vodikov peroksid in etanol (alkohol). Iz vsakodnevnega življenja so znane tudi številne nevarne snovi, kot so anorganske kisline, visoko koncentrirane alkalije, klorirani ogljikovodiki in še veliko več. Znanih je tudi veliko bioloških strupov. Kačji strupi, strupi iz gob in številni drugi rastlinski in živalski strupi imajo citotoksične učinke.

V procesu evolucije so nastali novi celični toksini. Deloma služijo za preprečevanje napadov in v okviru lova, da bi ubili plen. Vendar se niso razvili samo kemični, ampak tudi biološki citotoksiki.

Da bi preprečil okužbe, je imunski sistem razvil prefinjen sistem obrambe pred bakterijami, glivami in virusi. Ubiti morajo ne samo celice mikroorganizmov, ampak tudi celice v telesu, ki jih napadajo. Zato citotoksiki vključujejo tudi T celice, naravne celice ubijalce, nevtrofilce in makrofage.

Funkcija in naloga

Citotoksičnost nekaterih snovi in ​​celic je v biološkem razvoju zelo pomembna. Zlasti imunski sistem je razvil nekatere strategije za zaščito telesa pred mikrobnimi napadalci. Sem spadajo bakterije, glive in virusi. Okužene celice še bolj poškodujejo organizem in jih morajo ubiti obrambni mehanizmi imunskega sistema.

Še preden vstopijo v telo, se bakterije soočajo z različnimi protitelesi in jih v nekaterih primerih ubijejo. Če ta prva imunska reakcija zadostuje, da bakterijam preprečimo vstop, se proizvodnja citotoksičnih snovi in ​​imunskih celic proti bakterijam konča tukaj.

Okužene telesne celice pa je treba odpraviti z vplivom T celic, naravnih celic morilcev in makrofagov. Organizem proizvaja tudi protitelesa, ki se kombinirajo z antigeni na celičnih površinah. V teh primerih citotoksični učinek imunskih celic in protiteles služi zdravju celotnega organizma.

Boj proti virusom lahko deluje le tako, da uniči okužene celice. Nastanejo silovite vnetne reakcije, ki so opazne pri bolečinah in vročini. Celoten bolezenski proces v primeru okužbe lahko razumemo kot citotoksično reakcijo.

Pri uporabi zdravil se pogosto uporabljajo citotoksične lastnosti ustreznih snovi. Pogosto so to citostatični učinki, ki ubijajo specifične obolele celice v telesu. To še posebej velja za tumorske celice, ki se delijo v nedogled.

Citostatična sredstva pogosto posredujejo svoj citotoksični učinek s svojim vplivom na proizvodnjo nukleinskih kislin. Če na primer zaviramo nastajanje dušikovih baz, se rast celic ustavi zaradi nezadostne proizvodnje nukleinske kisline. To vpliva predvsem na hitro rastoče celice, kot so tumorske celice. Zato so učinki teh zdravil, ki se uporabljajo kot del kemoterapije, posebej usmerjeni proti rakavim celicam. Neželeni učinki temeljijo na sočasnem upočasnjevanju rasti celic sluznice in imunskih celic.

Bolezni in bolezni

Vendar pa citotoksini nimajo le pozitivnih učinkov. Obstaja veliko bioloških povzročiteljev, ki lahko ubijejo vse celice v telesu in s tem smrt celotnega telesa. Primeri so kačji strupi, strupi z gobami in številni drugi rastlinski in živalski strupi. Za organizme, ki proizvajajo strup, to pomeni biološko prednost pred poškodovanimi organizmi. Poleg tega obstaja veliko kemičnih snovi, ki vplivajo na celicni metabolizem. Nekateri celični strupi že uničujejo na celične membrane. Drugi strupi pa zavirajo presnovo nukleinske kisline in tako vodijo v uničenje celice.

Mehanizmi delovanja so zelo široki. Citotoksičnost se lahko pokaže s pomočjo lestvice citotoksičnosti. Obstajajo gradacije od 0 do 3. Pri 0 snov ni strupena. Na stopnji 1 je rahlo inhibicija rahlo strupenih snovi. Stopnja 2 spet pomeni močno inhibicijo zmerno strupenih snovi. Zelo strupeni materiali se štejejo na stopnjo 3.

Citotoksičnost snovi lahko določimo s tako imenovano celično sposobnostjo. Stanična sposobnost preživetja predstavlja število živih celic v celični populaciji. Kolikor manj je živih celic, nižja je sposobnost preživetja celic in bolj strupena je snov, ki jo preučujemo. Skupno število celic med drugim določimo s pomočjo številske komore ali pretočnega citometra. Žive celice lahko nato določimo z določenimi metodami obarvanja. Ta metoda se lahko uporablja za določanje koncentracije snovi, v kateri se sposobnost preživetja celic zmanjša za 50 odstotkov. To je potem vrednost IC50. Pri tej koncentraciji umre 50 odstotkov celic. Učinkovitost kemoterapevtskih sredstev ali razkužil lahko ocenimo s to vrednostjo. Če je vrednost IC50 pri uporabi teh sredstev presežena, strupenost odtehta celotno telo. Pojavijo se pomembne zdravstvene okvare, ki lahko vodijo tudi v smrt.