La cytotoxicité caractérise le degré d'effet toxique des substances chimiques et des cellules vivantes sur les cellules du corps. Par leur influence, la cellule humaine est endommagée, voire tuée. Dans ce processus, de nombreux processus différents conduire à la destruction des cellules du corps.
Qu'est-ce que la cytotoxicité?
La cytotoxicité caractérise le degré auquel les substances chimiques et les cellules vivantes ont un effet toxique sur les cellules du corps. Le terme cytotoxicité est dérivé du grec, où il signifie poison cellulaire. Dans ce contexte, de nombreuses substances sont toxiques pour les cellules du corps, et certaines peuvent même conduire à la mort cellulaire. Par exemple, de nombreux produits chimiques peuvent interférer avec le métabolisme des cellules et ainsi le modifier. Les poisons chimiques cellulaires comprennent certains des acides, Hydrogénation peroxyde ou l'éthanol (alcool). De nombreuses substances dangereuses sont également connues de la vie quotidienne, comme les substances inorganiques des acides, des alcalis hautement concentrés, des hydrocarbures chlorés et bien d'autres. De nombreux poisons biologiques sont également connus. Par exemple, les venins de serpent, les toxines fongiques et de nombreuses autres toxines végétales et animales ont des effets cytotoxiques. En cours d'évolution, de nouvelles cytotoxines étaient produites en permanence. Ils servent en partie à se défendre contre les attaques et, dans le cadre de la chasse, à tuer des proies. Cependant, non seulement les cytotoxiques chimiques mais aussi biologiques ont évolué. Pour se défendre contre les infections, le système immunitaire a développé un système sophistiqué de défense contre les bactéries, champignons ou virus. Dans ce processus, non seulement les cellules des micro-organismes eux-mêmes doivent être tuées, mais également les cellules du corps qu'elles attaquent. Par conséquent, les cytotoxiques comprennent les cellules T, les cellules tueuses naturelles, granulocytes neutrophiles ou macrophages.
Fonction et tâche
La cytotoxicité de certaines substances et cellules revêt une grande importance dans le contexte du développement biologique. le système immunitaire en particulier, a développé des stratégies pour protéger le corps des envahisseurs microbiens. Ceux-ci inclus les bactéries, champignons et aussi virus. Les cellules infectées endommagent davantage l'organisme et doivent être tuées par les mécanismes de défense du système immunitaire . Bactéries sont déjà confrontés à diverses substances de défense avant de pénétrer dans l'organisme et d'être en partie tués. Si cette première réaction immunitaire suffit à stopper l'entrée des bactéries, la production de substances cytotoxiques et de cellules immunitaires contre les bactéries s'arrête déjà ici. Cependant, les cellules corporelles infectées doivent être éliminées sous l'influence des cellules T, des cellules tueuses naturelles et des macrophages. De plus, l'organisme produit anticorps qui se lient aux antigènes situés sur les surfaces cellulaires. Dans ces cas, l'action cytotoxique des cellules immunitaires et anticorps sert le décomposition cellulaire de tout l'organisme. La lutte contre virus ne peut également fonctionner qu'en détruisant les cellules infectées. Dans ce processus, de violentes réactions inflammatoires se développent, qui se manifestent par douleur ainsi que fièvre. L'ensemble du processus de la maladie au cours d'une infection peut être compris comme une réaction cytotoxique. Lorsque médicaments sont utilisées, les propriétés cytotoxiques des substances correspondantes sont également souvent exploitées. Il s'agit souvent d'effets cytostatiques pour tuer des cellules pathologiques spécifiques du corps. Ceci s'applique en particulier aux cellules tumorales, qui se divisent sans restriction. Les agents cytostatiques médient souvent leurs effets cytotoxiques par leur influence sur la production d'acide nucléique. Si, par exemple, la formation de azote base est inhibée, la croissance cellulaire s'arrête en raison d'un manque de production d'acide nucléique. Cela affecte principalement les cellules à croissance rapide telles que les cellules tumorales. Par conséquent, l'effet de ces médicaments, qui sont utilisés dans le cadre de chimiothérapie, est spécifiquement dirigé contre cancer cellules. Les effets secondaires sont basés sur le ralentissement concomitant de la croissance des cellules muqueuses et immunitaires.
Maladies et conditions médicales
Cependant, les cytotoxines n'interviennent pas seulement dans les effets positifs. Par exemple, il existe de nombreux agents biologiques qui peuvent conduire à la mort de toutes les cellules du corps et donc à la mort de tout le corps. Les exemples incluent les venins de serpent, les toxines fongiques et de nombreuses autres toxines végétales et animales. Pour les organismes producteurs de poison, cela signifie un avantage biologique par rapport aux organismes endommagés. De plus, de nombreuses substances chimiques ont un effet nocif sur les cellules en interférant avec le métabolisme de la cellule, certaines cytotoxines ayant déjà un effet destructeur sur les membranes cellulaires. D'autres toxines encore inhibent le métabolisme des acides nucléiques et conduisent ainsi à la destruction de la cellule. Les mécanismes d'action sont très larges. La cytotoxicité peut être représentée par une échelle de cytotoxicité. Ainsi, il y a des gradations de 0 à 3. À 0, la substance n'est pas toxique. Au niveau 1, il y a une légère inhibition par un matériau faiblement toxique. Le niveau 2 signifie à nouveau une inhibition significative par un matériau modérément toxique. Les matières fortement toxiques sont comptées au niveau 3. La cytotoxicité d'une substance peut être déterminée par ce que l'on appelle la viabilité cellulaire. La viabilité cellulaire représente le nombre de cellules vivantes dans une population cellulaire. Moins il y a de cellules vivantes, plus la viabilité cellulaire est faible et plus la substance testée est toxique. Dans ce processus, le nombre total de cellules est déterminé à l'aide d'une chambre de comptage ou d'un cytomètre en flux, entre autres méthodes. Certaines méthodes de coloration peuvent ensuite être utilisées pour déterminer les cellules vivantes. Cette méthode peut être utilisée pour déterminer le concentration d'une substance à laquelle la viabilité cellulaire est réduite de 50 pour cent. C'est alors la valeur IC50. À ceci concentration, 50 pour cent des cellules meurent. Cette valeur peut être utilisée pour estimer l'efficacité des agents chimiothérapeutiques ou désinfectants. Si la valeur IC50 est dépassée lors de l'utilisation de ces agents, la toxicité pour le corps entier prédomine. Effets indésirables importants décomposition cellulaire des effets se produisent, qui peuvent également entraîner la mort.
