Cytotoxicita charakterizuje stupeň toxického účinku chemických látok a živých buniek na bunky tela. Ich vplyvom je ľudská bunka poškodená alebo dokonca zabitá. V tomto procese veľa rôznych procesov viesť k deštrukcii buniek tela.
Čo je to cytotoxicita?
Cytotoxicita charakterizuje mieru, do akej majú chemické látky a živé bunky toxický účinok na bunky tela. Termín cytotoxicita je odvodený z gréčtiny, kde znamená bunkový jed. V tejto súvislosti je veľa látok toxických pre bunky tela a niektoré dokonca viesť k bunkovej smrti. Existuje napríklad veľa chemikálií, ktoré môžu interferovať s metabolizmom buniek a tým ho meniť. Chemické bunkové jedy zahŕňajú určité organické kyseliny, vodík peroxid alebo etanol (alkohol). Z každodenného života je známych aj veľa nebezpečných látok, napríklad anorganických kyseliny, vysoko koncentrované zásady, chlórované uhľovodíky a mnoho ďalších. Je tiež známych veľa biologických jedov. Napríklad hadie jedy, plesňové toxíny a mnoho ďalších rastlinných a živočíšnych toxínov majú cytotoxické účinky. V procese evolúcie sa neustále produkovali nové cytotoxíny. Slúžia čiastočne na obranu pred útokom a v rámci lovu na zabíjanie koristi. Vyvinuli sa však nielen chemické, ale aj biologické cytotoxické látky. Na ochranu pred infekciami imunitný systém vyvinula prepracovaný systém obrany proti baktérie, huby alebo vírusy. V tomto procese musia byť zabité nielen bunky samotných mikroorganizmov, ale aj bunky tela, ktoré napádajú. Cytotoxiká preto zahŕňajú T bunky, bunky prirodzeného zabíjania, neutrofilné granulocyty alebo makrofágy.
Funkcia a úloha
Cytotoxicita určitých látok a buniek má v kontexte biologického vývoja veľký význam. The imunitný systém predovšetkým vyvinula niektoré stratégie na ochranu tela pred mikrobiálnymi útočníkmi. Tie obsahujú baktérie, huby a tiež vírusy. Infikované bunky ďalej poškodzujú organizmus a musia byť usmrtené obrannými mechanizmami imunitný systém. Baktérie sú už pred vstupom do tela konfrontovaní s rôznymi obrannými látkami a sú čiastočne zabití. Ak je táto prvá imunitná reakcia dostatočná na zastavenie vstupu baktérií, tu už končí produkcia cytotoxických látok a imunitných buniek proti baktériám. Infikované bunky tela však musia byť eliminované účinkom T buniek, prirodzených zabíjačských buniek a makrofágov. Ďalej organizmus produkuje protilátky ktoré sa viažu s antigénmi umiestnenými na povrchoch buniek. V týchto prípadoch je cytotoxický účinok imunitných buniek a protilátky slúži zdravie celého organizmu. Boj proti vírusy môže tiež fungovať iba zničením infikovaných buniek. V tomto procese sa vyvíjajú prudké zápalové reakcie, ktoré sa prejavujú tým bolesť a horúčka. Celý chorobný proces počas infekcie možno chápať ako cytotoxickú reakciu. Kedy drogy Ak sa použijú, často sa tiež využívajú cytotoxické vlastnosti zodpovedajúcich látok. Často ide o cytostatické účinky na zničenie špecifických patologických buniek v tele. Týka sa to najmä nádorových buniek, ktoré sa delia bez obmedzenia. Cytostatické látky často sprostredkujú svoje cytotoxické účinky svojim vplyvom na produkciu nukleových kyselín. Ak napríklad vznik dusík základy je inhibovaný, bunkový rast sa zastaví kvôli nedostatku produkcie nukleových kyselín. Ovplyvňuje to hlavne rýchlo rastúce bunky, ako sú napríklad nádorové bunky. Preto je účinok týchto drogy, ktoré sa používajú ako súčasť chemoterapie, je konkrétne namierený proti rakovina bunky. Vedľajšie účinky sú založené na súčasnom spomalení rastu slizničných a imunitných buniek.
Choroby a zdravotné ťažkosti
Cytotoxíny však nesprostredkujú iba pozitívne účinky. Existuje napríklad veľa biologických látok viesť k usmrteniu všetkých buniek tela a tým k smrti celého tela. Príklady zahŕňajú hadie jedy, plesňové toxíny a mnoho ďalších toxínov z rastlín i zvierat. Pre organizmy produkujúce jed to znamená biologickú výhodu nad poškodenými organizmami. Ďalej existuje veľa chemických látok, ktoré majú škodlivý účinok na bunky tým, že zasahujú do metabolizmu bunky. Niektoré cytotoxíny už majú deštruktívny účinok na bunkové membrány. Ešte ďalšie toxíny inhibujú metabolizmus nukleových kyselín a vedú tak k deštrukcii bunky. Mechanizmy pôsobenia sú veľmi široké. Cytotoxicita môže byť vyjadrená stupnicou cytotoxicity. Existujú teda stupne od 0 do 3. Pri 0 ° je látka toxická. Na úrovni 1 je slabá inhibícia slabo toxickým materiálom. Úroveň 2 opäť znamená významnú inhibíciu stredne toxickým materiálom. Silne toxické materiály sa počítajú ako úroveň 3. Cytotoxicitu látky možno určiť takzvanou životaschopnosťou buniek. Životaschopnosť buniek predstavuje počet živých buniek v bunkovej populácii. Čím menej živých buniek je, tým nižšia je životaschopnosť buniek a toxickejšia látka, ktorá sa testuje na toxicitu. V tomto procese sa celkový počet buniek okrem iných metód určuje pomocou počítacej komory alebo prietokového cytometra. Na určenie živých buniek sa potom môžu použiť určité spôsoby farbenia. Táto metóda sa môže použiť na stanovenie koncentrácie látky, pri ktorej je životaschopnosť buniek znížená o 50 percent. To je potom hodnota IC50. Na toto koncentrácie, 50 percent buniek zomrie. Túto hodnotu je možné použiť na odhad účinnosti chemoterapeutických látok alebo dezinfekčné. Ak sa pri použití týchto látok prekročí hodnota IC50, prevláda toxicita pre celé telo. Výrazne nepriaznivé zdravie vyskytujú sa účinky, ktoré môžu tiež viesť k smrti.
