Κυτταροτοξικότητα

ο Κυτταροτοξικότητα δείχνει τον βαθμό τοξικών επιδράσεων των χημικών ουσιών και των ζωντανών κυττάρων στα κύτταρα του σώματος. Η επιρροή τους καταστρέφει ή ακόμη σκοτώνει το ανθρώπινο κύτταρο. Πολλές διαφορετικές διαδικασίες οδηγούν στην καταστροφή των κυττάρων του σώματος.

Ποια είναι η κυτταροτοξικότητα;

Ο όρος κυτταροτοξικότητα προέρχεται από τα ελληνικά και σημαίνει δηλητήριο κυττάρων εκεί. Πολλές ουσίες είναι τοξικές για τα κύτταρα του σώματος, μερικές από τις οποίες μπορούν ακόμη και να σκοτώσουν τα κύτταρα. Υπάρχουν πολλές χημικές ουσίες που μπορούν να επηρεάσουν τον μεταβολισμό των κυττάρων και να τον αλλάξουν στη διαδικασία.

Οι χημικές κυτταρικές τοξίνες περιλαμβάνουν ορισμένα οργανικά οξέα, υπεροξείδιο του υδρογόνου και αιθανόλη (αλκοόλη). Πολλές επικίνδυνες ουσίες είναι επίσης γνωστές από την καθημερινή ζωή, όπως ανόργανα οξέα, πολύ συμπυκνωμένα αλκάλια, χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες και πολλά άλλα. Πολλά βιολογικά δηλητήρια είναι επίσης γνωστά. Τα δηλητήρια φιδιών, τα δηλητήρια μανιταριών και πολλά άλλα δηλητήρια φυτών και ζώων έχουν κυτταροτοξικά αποτελέσματα.

Στη διαδικασία της εξέλιξης, δημιουργήθηκαν νέες κυτταρικές τοξίνες. Χρησιμεύουν εν μέρει για να αποτρέψουν τις επιθέσεις και στο πλαίσιο του κυνηγιού για να σκοτώσουν το θήραμα. Ωστόσο, δεν έχουν αναπτυχθεί μόνο χημικά αλλά και βιολογικά κυτταροτοξικά.

Για να αποτρέψει τις λοιμώξεις, το ανοσοποιητικό σύστημα έχει αναπτύξει ένα εξελιγμένο σύστημα άμυνας έναντι βακτηρίων, μυκήτων και ιών. Όχι μόνο τα κύτταρα των ίδιων των μικροοργανισμών πρέπει να σκοτωθούν, αλλά και τα σωματικά κύτταρα που επιτίθενται. Επομένως, τα κυτταροτοξικά περιλαμβάνουν επίσης κύτταρα Τ, φυσικά κύτταρα φονιάς, ουδετερόφιλα και μακροφάγα.

Λειτουργία & εργασία

Η κυτταροτοξικότητα ορισμένων ουσιών και κυττάρων έχει μεγάλη σημασία στο πλαίσιο της βιολογικής ανάπτυξης. Το ανοσοποιητικό σύστημα έχει αναπτύξει συγκεκριμένες στρατηγικές για την προστασία του σώματος από μικροβιακούς εισβολείς. Αυτά περιλαμβάνουν βακτήρια, μύκητες και ιούς. Τα μολυσμένα κύτταρα καταστρέφουν περαιτέρω τον οργανισμό και πρέπει να θανατωθούν από τους αμυντικούς μηχανισμούς του ανοσοποιητικού συστήματος.

Ακόμα και πριν εισέλθουν στο σώμα, τα βακτήρια έρχονται αντιμέτωπα με διάφορα αντισώματα και σε ορισμένες περιπτώσεις θανατώνονται. Εάν αυτή η πρώτη ανοσολογική αντίδραση είναι αρκετή για να εμποδίσει την είσοδο των βακτηρίων, η παραγωγή κυτταροτοξικών ουσιών και ανοσοκυττάρων ενάντια στα βακτήρια τελειώνει εδώ.

Τα μολυσμένα κύτταρα του σώματος, ωστόσο, πρέπει να εξαλειφθούν μέσω της επιρροής των κυττάρων Τ, των φυσικών κυττάρων δολοφονίας και των μακροφάγων. Ο οργανισμός παράγει επίσης αντισώματα που συνδυάζονται με αντιγόνα στις κυτταρικές επιφάνειες. Σε αυτές τις περιπτώσεις, το κυτταροτοξικό αποτέλεσμα των ανοσοκυττάρων και των αντισωμάτων εξυπηρετεί την υγεία ολόκληρου του οργανισμού.

Η καταπολέμηση των ιών μπορεί να λειτουργήσει μόνο καταστρέφοντας τα μολυσμένα κύτταρα. Εμφανίζονται βίαιες φλεγμονώδεις αντιδράσεις, οι οποίες είναι αισθητές στον πόνο και τον πυρετό. Η όλη διαδικασία της νόσου σε περίπτωση μόλυνσης μπορεί να θεωρηθεί ως κυτταροτοξική αντίδραση.

Όταν χρησιμοποιείτε φαρμακευτικά προϊόντα, χρησιμοποιούνται συχνά οι κυτταροτοξικές ιδιότητες των αντίστοιχων ουσιών. Συχνά αυτά είναι κυτταροστατικά αποτελέσματα για τη θανάτωση συγκεκριμένων ασθενών κυττάρων στο σώμα. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα καρκινικά κύτταρα που διαιρούνται επ 'αόριστον.

Οι κυτταροστατικοί παράγοντες διαμεσολαβούν συχνά το κυτταροτοξικό τους αποτέλεσμα μέσω της επίδρασής τους στην παραγωγή νουκλεϊκών οξέων. Για παράδειγμα, εάν αναστέλλεται ο σχηματισμός βάσεων αζώτου, η ανάπτυξη των κυττάρων σταματά λόγω της ανεπαρκούς παραγωγής νουκλεϊκών οξέων. Αυτό επηρεάζει κυρίως ταχέως αναπτυσσόμενα κύτταρα όπως τα καρκινικά κύτταρα. Ως εκ τούτου, τα αποτελέσματα αυτών των φαρμάκων, τα οποία χρησιμοποιούνται ως μέρος της χημειοθεραπείας, κατευθύνονται ειδικά κατά των καρκινικών κυττάρων. Οι παρενέργειες βασίζονται στην ταυτόχρονη επιβράδυνση της ανάπτυξης των βλεννογόνων και ανοσοκυττάρων.

Ασθένειες και παθήσεις

Ωστόσο, οι κυτταροτοξίνες δεν έχουν μόνο θετικά αποτελέσματα. Υπάρχουν πολλοί βιολογικοί παράγοντες που μπορούν να σκοτώσουν όλα τα κύτταρα του σώματος και επομένως το θάνατο ολόκληρου του σώματος.Παραδείγματα είναι δηλητήρια φιδιών, δηλητήρια μανιταριών και πολλά άλλα δηλητήρια φυτών και ζώων. Για τους οργανισμούς που παράγουν δηλητήρια αυτό σημαίνει βιολογικό πλεονέκτημα έναντι των κατεστραμμένων οργανισμών. Επιπλέον, υπάρχουν πολλές χημικές ουσίες που έχουν βλάβη στα κύτταρα παρεμβαίνοντας στον μεταβολισμό των κυττάρων. Μερικά κυτταρικά δηλητήρια έχουν ήδη καταστρεπτική επίδραση στις κυτταρικές μεμβράνες. Ακόμα άλλα δηλητήρια αναστέλλουν το μεταβολισμό του νουκλεϊκού οξέος και έτσι οδηγούν στην καταστροφή του κυττάρου.

Οι μηχανισμοί δράσης είναι πολύ ευρείς. Η κυτταροτοξικότητα μπορεί να αποδειχθεί χρησιμοποιώντας μια κλίμακα κυτταροτοξικότητας. Υπάρχουν διαβαθμίσεις από 0 έως 3. Στο 0 η ουσία είναι μη τοξική. Στο επίπεδο 1 υπάρχει μια μικρή αναστολή από ένα ελαφρώς τοξικό υλικό. Το επίπεδο 2 σημαίνει και πάλι σημαντική αναστολή από μέτρια τοξικό υλικό. Πολύ τοξικά υλικά μετρώνται στο επίπεδο 3.

Η κυτταροτοξικότητα μιας ουσίας μπορεί να προσδιοριστεί από τη λεγόμενη βιωσιμότητα των κυττάρων. Η βιωσιμότητα των κυττάρων αντιπροσωπεύει τον αριθμό των ζωντανών κυττάρων σε έναν κυτταρικό πληθυσμό. Όσο λιγότερα ζωντανά κύτταρα υπάρχουν, τόσο χαμηλότερη είναι η βιωσιμότητα των κυττάρων και τόσο πιο τοξική είναι η ουσία που εξετάζεται για τοξικότητα. Ο συνολικός αριθμός κυττάρων προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας έναν θάλαμο μέτρησης ή ένα κυτταρόμετρο ροής, μεταξύ άλλων. Τα ζωντανά κύτταρα μπορούν στη συνέχεια να αναγνωριστούν χρησιμοποιώντας ορισμένες μεθόδους χρώσης. Αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης μιας ουσίας στην οποία η βιωσιμότητα των κυττάρων μειώνεται κατά 50 τοις εκατό. Αυτή είναι τότε η τιμή IC50. Σε αυτή τη συγκέντρωση, το 50% των κυττάρων πεθαίνουν. Η αποτελεσματικότητα των χημειοθεραπευτικών παραγόντων ή των απολυμαντικών μπορεί να εκτιμηθεί χρησιμοποιώντας αυτήν την τιμή. Εάν ξεπεραστεί η τιμή IC50 κατά τη χρήση αυτών των παραγόντων, η τοξικότητα υπερβαίνει ολόκληρο το σώμα. Εμφανίζονται σημαντικές διαταραχές στην υγεία, οι οποίες μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε θάνατο.