Citotoksiškumas apibūdina cheminių medžiagų ir gyvų ląstelių toksinio poveikio laipsnį kūno ląstelėms. Dėl jų įtakos žmogaus ląstelė yra pažeista ar net užmušta. Šiame procese daug įvairių procesų vadovauti iki kūno ląstelių sunaikinimo.
Kas yra citotoksiškumas?
Citotoksiškumas apibūdina laipsnį, kuriuo cheminės medžiagos ir gyvos ląstelės turi toksinį poveikį kūno ląstelėms. Citotoksiškumo terminas yra kilęs iš graikų kalbos, kur jis reiškia ląstelių nuodus. Šiame kontekste daugelis medžiagų yra toksiškos kūno ląstelėms, o kai kurios netgi gali vadovauti iki ląstelių mirties. Pavyzdžiui, yra daugybė cheminių medžiagų, kurios gali sutrikdyti ląstelių apykaitą ir taip ją pakeisti. Cheminiai ląstelių nuodai apima tam tikrus organinius rūgštys, vandenilis peroksidas arba etanolis (alkoholis). Iš kasdienio gyvenimo taip pat žinoma daug pavojingų medžiagų, tokių kaip neorganinės rūgštys, labai koncentruoti šarmai, chlorinti angliavandeniliai ir daugelis kitų. Taip pat žinoma daug biologinių nuodų. Pavyzdžiui, gyvačių nuodai, grybelių toksinai ir daugelis kitų augalų ir gyvūnų toksinų turi citotoksinį poveikį. Evoliucijos procese visą laiką buvo gaminami nauji citotoksinai. Jie iš dalies padeda apsiginti nuo užpuolimo ir medžioklės kontekste užmušti grobį. Tačiau išsivystė ne tik cheminiai, bet ir biologiniai citotoksikai. Norėdami apsisaugoti nuo infekcijų, imuninė sistema sukūrė sudėtingą gynybos nuo sistemos sistemą bakterijos, grybai ar virusai. Šiame procese turi būti užmuštos ne tik pačios mikroorganizmų ląstelės, bet ir kūno ląstelės, kurias jos puola. Todėl citotoksiniai vaistai apima T ląsteles, natūralias ląsteles žudikas, neutrofilų granulocitai arba makrofagai.
Funkcija ir užduotis
Tam tikrų medžiagų ir ląstelių citotoksiškumas turi didelę reikšmę biologinio vystymosi kontekste. imuninė sistema visų pirma sukūrė keletą strategijų, kaip apsaugoti kūną nuo mikrobų įsibrovėlių. Jie apima bakterijos, grybai ir taip pat virusai. Užkrėstos ląstelės dar labiau pažeidžia organizmą ir turi būti užmuštos organizmo apsaugos mechanizmais imuninė sistema. Bakterijos prieš patekdami į kūną ir iš dalies žudomi jau susiduria su įvairiomis gynybinėmis medžiagomis. Jei šios pirmosios imuninės reakcijos pakanka sustabdyti bakterijų patekimą, čia jau baigiasi citotoksinių medžiagų ir imuninių ląstelių prieš bakterijas gamyba. Tačiau užkrėstos kūno ląstelės turi būti pašalintos T ląstelių, natūralių ląstelių žudikų ir makrofagų įtaka. Be to, organizmas gamina antikūnai kurie jungiasi su antigenais, esančiais ant ląstelės paviršių. Šiais atvejais imuninių ląstelių citotoksinis poveikis ir antikūnai tarnauja sveikatai viso organizmo. Kova su virusai taip pat gali veikti tik sunaikindamas užkrėstas ląsteles. Šiame procese išsivysto smurtinės uždegiminės reakcijos, kurios pasireiškia skausmas ir karščiavimas. Visas ligos procesas infekcijos metu gali būti suprantamas kaip citotoksinė reakcija. Kada narkotikai naudojamos atitinkamų medžiagų citotoksinės savybės. Dažnai tai yra citostatinis poveikis sunaikinti specifines patologines kūno ląsteles. Tai ypač pasakytina apie naviko ląsteles, kurios dalijasi be apribojimų. Citostatiniai agentai dažnai tarpininkauja savo citotoksiniam poveikiui, darydami įtaką nukleorūgščių gamybai. Jei, pavyzdžiui, susidarymas azotas bazės slopinamas, ląstelių augimas sustoja dėl to, kad trūksta nukleorūgščių. Tai daugiausia paveikia greitai augančias ląsteles, tokias kaip naviko ląstelės. Todėl jų poveikis narkotikai, kurie naudojami kaip chemoterapija, yra specialiai nukreiptas prieš Vėžys ląstelių. Šalutinis poveikis pagrįstas tuo pačiu gleivinės ir imuninių ląstelių augimo sulėtėjimu.
Ligos ir sveikatos sutrikimai
Tačiau citotoksinai tarpina ne tik teigiamą poveikį. Pavyzdžiui, yra daugybė biologinių veiksnių, kurie gali vadovauti į visų kūno ląstelių nužudymą ir taip į viso kūno mirtį. Pavyzdžiui, gyvačių nuodai, grybeliniai toksinai ir daugelis kitų augalų bei gyvūnų toksinų. Nuodus gaminantiems organizmams tai reiškia biologinį pranašumą prieš pažeistus organizmus. Be to, yra daugybė cheminių medžiagų, kurios veikia ląsteles žalojantį poveikį, trukdydamos ląstelės metabolizmui. Kai kurie citotoksinai jau turi destruktyvų poveikį ląstelių membranoms. Dar kiti toksinai slopina nukleorūgščių metabolizmą ir taip sunaikina ląstelę. Veikimo mechanizmai yra labai platūs. Citotoksiškumas gali būti parodytas citotoksiškumo skale. Taigi yra gradacijos nuo 0 iki 3. Esant 0, medžiaga nėra toksiška. 1 lygyje silpnai toksiška medžiaga šiek tiek slopina. 2 lygis vėl reiškia reikšmingą vidutiniškai toksiškos medžiagos slopinimą. Labai toksiškos medžiagos priskiriamos 3 lygiui. Medžiagos citotoksiškumą galima nustatyti pagal vadinamąjį ląstelių gyvybingumą. Ląstelių gyvybingumas rodo gyvų ląstelių skaičių ląstelių populiacijoje. Kuo mažiau gyvų ląstelių, tuo mažesnis ląstelių gyvybingumas ir toksiškesnė medžiaga, kurios toksiškumas tiriamas. Šiame procese bendras ląstelių skaičius nustatomas naudojant skaičiavimo kamerą arba srauto citometrą, be kitų metodų. Tuomet tam tikri dažymo metodai gali būti naudojami gyvoms ląstelėms nustatyti. Šis metodas gali būti naudojamas nustatyti koncentracija medžiagos, kurios ląstelių gyvybingumas sumažėja 50 procentų. Tai tada yra IC50 vertė. Tuo koncentracija, 50 procentų ląstelių miršta. Ši vertė gali būti naudojama chemoterapinių vaistų veiksmingumui įvertinti arba dezinfekavimo priemonės. Jei naudojant šias medžiagas viršijama IC50 vertė, vyrauja toksiškumas visam kūnui. Reikšmingas neigiamas poveikis sveikatai atsiranda poveikis, kuris taip pat gali sukelti mirtį.
