Цитотоксичността характеризира степента на токсичен ефект на химичните вещества и живите клетки върху телесните клетки. Чрез тяхното влияние човешката клетка е повредена или дори убита. В този процес има много различни процеси олово до унищожаване на телесните клетки.
Какво представлява цитотоксичността?
Цитотоксичността характеризира степента, до която химичните вещества и живите клетки имат токсичен ефект върху телесните клетки. Терминът цитотоксичност произлиза от гръцки, където означава клетъчна отрова. В този контекст много вещества са токсични за клетките на тялото, а някои дори могат олово до клетъчна смърт. Например, има много химикали, които могат да попречат на метаболизма на клетките и по този начин да го променят. Химичните клетъчни отрови включват определени органични вещества киселини, водород пероксид или етанол (алкохол). Много опасни вещества са известни и от ежедневието, като неорганични киселини, силно концентрирани основи, хлорирани въглеводороди и много други. Известни са и много биологични отрови. Например змийските отрови, гъбичните токсини и много други растителни и животински токсини имат цитотоксични ефекти. В процеса на еволюция през цялото време се произвеждат нови цитотоксини. Те служат отчасти за защита срещу нападение и, в контекста на лова, за убиване на плячка. Не само химическата, но и биологичната цитотоксика еволюира. За защита срещу инфекции, имунната система е разработил усъвършенствана система за защита срещу бактерии, гъбички или вируси. В този процес трябва да бъдат убити не само клетките на самите микроорганизми, но и клетките на тялото, които атакуват. Следователно, цитотоксичните вещества включват Т клетки, естествени клетки убийци, неутрофилни гранулоцити или макрофаги.
Функция и задача
Цитотоксичността на някои вещества и клетки има голямо значение в контекста на биологичното развитие. The имунната система по-специално е разработил някои стратегии за защита на тялото от микробни нашественици. Те включват бактерии, гъбички и също вируси. Инфектираните клетки допълнително увреждат организма и трябва да бъдат убити от защитните механизми на имунната система. Бактериите вече са изправени пред различни защитни вещества, преди да влязат в тялото и частично са убити. Ако тази първа имунна реакция е достатъчна, за да спре навлизането на бактериите, производството на цитотоксични вещества и имунни клетки срещу бактериите вече свършва тук. Въпреки това, заразените телесни клетки трябва да бъдат елиминирани под въздействието на Т клетки, естествени клетки убийци и макрофаги. Освен това организмът произвежда антитела които се свързват с антигени, разположени на клетъчните повърхности. В тези случаи цитотоксичното действие на имунните клетки и антитела обслужва здраве на целия организъм. Борбата срещу вируси може да работи само чрез унищожаване на заразените клетки. В този процес се развиват бурни възпалителни реакции, които се проявяват чрез болка намлява треска. Целият болестен процес по време на инфекция може да се разбере като цитотоксична реакция. Кога наркотици често се използват цитотоксичните свойства на съответните вещества. Често това са цитостатични ефекти за унищожаване на специфични патологични клетки в тялото. Това важи по-специално за туморните клетки, които се делят без ограничение. Цитостатичните агенти често медиират своите цитотоксични ефекти чрез влиянието си върху производството на нуклеинова киселина. Ако например образуването на азот бази се инхибира, клетъчният растеж спира, поради липса на производство на нуклеинова киселина. Това засяга главно бързо растящи клетки като туморни клетки. Следователно ефектът от тях наркотици, които се използват като част от химиотерапия, е специално насочен срещу рак клетки. Страничните ефекти се основават на съпътстващото забавяне на растежа на лигавичните и имунните клетки.
Болести и медицински състояния
Въпреки това, цитотоксините не само медиират положителни ефекти. Например има много биологични агенти, които могат олово до убийството на всички телесни клетки и по този начин до смъртта на цялото тяло. Примерите включват змийски отрови, гъбични токсини и много други растителни, както и животински токсини. За отровните организми това означава биологично предимство пред увредените организми. Освен това има много химически вещества, които имат увреждащ клетките ефект, като пречат на метаболизма на клетката. Някои цитотоксини вече имат разрушителен ефект върху клетъчните мембрани. Други токсини инхибират метаболизма на нуклеиновите киселини и по този начин водят до разрушаване на клетката. Механизмите на действие са много широки. Цитотоксичността може да бъде представена чрез скала на цитотоксичност. По този начин има градации от 0 до 3. При 0 веществото не е токсично. На ниво 1 има слабо инхибиране от слабо токсичен материал. Ниво 2 отново означава значително инхибиране от умерено токсичен материал. Силно токсичните материали се отчитат като ниво 3. Цитотоксичността на дадено вещество може да се определи от така наречената жизнеспособност на клетките. Клетъчната жизнеспособност представлява броят на живите клетки в клетъчната популация. Колкото по-малко са живите клетки, толкова по-ниска е жизнеспособността на клетките и толкова по-токсично е веществото, което се тества за токсичност. В този процес, общият брой на клетките се определя с помощта на преброителна камера или поточен цитометър, наред с други методи. След това могат да се използват определени методи на оцветяване за определяне на живите клетки. Този метод може да се използва за определяне на концентрация на вещество, при което жизнеспособността на клетките е намалена с 50 процента. Тогава това е стойността на IC50. В този концентрация, 50 процента от клетките умират. Тази стойност може да се използва за оценка на ефективността на химиотерапевтичните средства или дезинфектанти. Ако стойността на IC50 е надвишена, когато се използват тези агенти, преобладава токсичността за цялото тяло. Значително неблагоприятно здраве настъпват ефекти, които също могат да доведат до смърт.
