cytotoxicitet

De cytotoxicitet anger graden av toxiska effekter av kemiska ämnen och levande celler på kroppens celler. Deras inflytande skadar eller till och med dödar människocellen. Många olika processer leder till förstörelse av kroppsceller.

Vad är cytotoxiciteten?

Termen cytotoxicitet härrör från det grekiska och betyder cellgift där. Många ämnen är giftiga för kroppens celler, av vilka vissa till och med kan döda cellerna. Det finns många kemikalier som kan störa cellens metabolism och förändra det i processen.

Kemiska cellgift inkluderar vissa organiska syror, väteperoxid och etanol (alkohol). Många farliga ämnen är också kända från vardagen, till exempel oorganiska syror, starkt koncentrerade alkalier, klorerade kolväten och många fler. Många biologiska gifter är också kända. Ormgifter, svampgifter och många andra växter och djurförgiftningar har cytotoxiska effekter.

I utvecklingsprocessen skapades nya cellgift. De tjänar delvis för att avvärja attacker och i samband med jakt för att döda bytet. Men inte bara kemiska utan också biologiska cytotoxik har utvecklats.

För att avvärja infektioner har immunsystemet utvecklat ett sofistikerat system för försvar mot bakterier, svampar och virus. Inte bara måste cellerna i själva mikroorganismerna dödas utan också kroppens celler som de attackerar. Därför inkluderar cytotoxika också T-celler, naturliga mördare celler, neutrofiler och makrofager.

Funktion & uppgift

Cytotoxiciteten hos vissa ämnen och celler är av stor betydelse i samband med biologisk utveckling. I synnerhet immunsystemet har utvecklat några strategier för att skydda kroppen från mikrobiella angripare. Dessa inkluderar bakterier, svampar och virus. Infekterade celler skadar ytterligare organismen och måste dödas av immunförsvarets mekanismer.

Redan innan de kommer in i kroppen konfronteras bakterier med olika antikroppar och döds i vissa fall. Om denna första immunreaktion är tillräcklig för att hindra bakterier från att komma in, slutar produktionen av cytotoxiska ämnen och immunceller mot bakterierna här.

Infekterade kroppsceller måste emellertid elimineras genom påverkan av T-celler, naturliga mördningsceller och makrofager. Organismen producerar också antikroppar som kombineras med antigen på cellytorna. I dessa fall tjänar den cytotoxiska effekten av immuncellerna och antikropparna hälsan för hela organismen.

Kampen mot virus kan bara fungera genom att förstöra de infekterade cellerna. Våldsamma inflammatoriska reaktioner utvecklas, vilket märks i smärta och feber. Hela sjukdomsprocessen i händelse av en infektion kan förstås som en cytotoxisk reaktion.

Vid användning av läkemedel används ofta de cytotoxiska egenskaperna hos motsvarande substanser. Ofta är det cytostatiska effekter för att döda specifika sjuka celler i kroppen. Detta gäller särskilt tumörceller som delar sig på obestämd tid.

Cytostatiska medel medierar ofta sin cytotoxiska effekt genom deras inflytande på nukleinsyraproduktion. Till exempel, om bildningen av kvävebaser hämmas, kommer celltillväxten att stanna på grund av otillräcklig nukleinsyraproduktion. Detta påverkar främst snabbväxande celler, såsom tumörceller. Därför är effekterna av dessa läkemedel, som används som en del av kemoterapi, specifikt riktade mot cancerceller. Biverkningarna är baserade på samtidig nedbromsning av tillväxten av slemhinnor och immunceller.

Sjukdomar och sjukdomar

Cytotoxiner har emellertid inte bara positiva effekter. Det finns många biologiska medel som kan döda alla kroppsceller och därmed hela kroppens död. Exempel är ormgifter, svampgifter och många andra växter och djurförgiftningar. För de giftproducerande organismerna betyder detta en biologisk fördel jämfört med de skadade organismerna. Dessutom finns det många kemiska ämnen som har en cellskadande effekt genom att störa cellens ämnesomsättning. Vissa cellgifter har redan en destruktiv effekt på cellmembranen. Ytterligare andra gifter hämmar nukleinsyrametabolismen och leder således till cellens förstörelse.

Handlingsmekanismerna är mycket breda. Cytotoxiciteten kan visas med användning av en cytotoxicitetsskala. Det finns graderingar från 0 till 3. Vid 0 är ämnet giftigt. På nivå 1 finns det en svag hämning av ett något giftigt material. Nivå 2 betyder igen en betydande hämning av måttligt giftigt material. Mycket giftiga material räknas på nivå 3.

Cytotoxiciteten hos ett ämne kan bestämmas av den så kallade cellviabiliteten. Cellviabilitet representerar antalet levande celler i en cellpopulation. Ju färre levande celler det är, desto lägre är cellviabiliteten och desto mer giftigt är ämnet som undersöks för toxicitet. Det totala antalet celler bestäms bland annat med en räknekammare eller en flödescytometer. De levande cellerna kan sedan identifieras med hjälp av vissa färgningsmetoder. Denna metod kan användas för att bestämma koncentrationen av ett ämne i vilket cellviabiliteten reduceras med 50 procent. Detta är då IC50-värdet. Vid denna koncentration dör 50 procent av cellerna. Effektiviteten av kemoterapeutiska medel eller desinfektionsmedel kan uppskattas med hjälp av detta värde. Om IC50-värdet överskrids vid användning av dessa medel, överväger toxiciteten hela kroppen. Betydande hälsoförluster förekommer, vilket också kan leda till dödsfall.