Cytotoxicité

le Cytotoxicité indique le degré d'effets toxiques des substances chimiques et des cellules vivantes sur les cellules du corps. Leur influence endommage ou même tue la cellule humaine. De nombreux processus différents conduisent à la destruction des cellules du corps.

Quelle est la cytotoxicité?

Le terme cytotoxicité est dérivé du grec et signifie poison cellulaire. De nombreuses substances sont toxiques pour les cellules du corps, dont certaines peuvent même tuer les cellules. Il existe de nombreux produits chimiques qui peuvent interférer avec le métabolisme des cellules et le modifier au cours du processus.

Les toxines cellulaires chimiques comprennent certains acides organiques, le peroxyde d'hydrogène et l'éthanol (alcool). De nombreuses substances dangereuses sont également connues de la vie quotidienne, telles que les acides inorganiques, les alcalis hautement concentrés, les hydrocarbures chlorés et bien d'autres. De nombreux poisons biologiques sont également connus. Les poisons de serpents, les poisons de champignons et de nombreux autres poisons végétaux et animaux ont des effets cytotoxiques.

En cours d'évolution, de nouvelles toxines cellulaires ont été créées. Ils servent en partie à conjurer les attaques et dans le cadre de la chasse à tuer la proie. Cependant, des cytotoxiques non seulement chimiques mais aussi biologiques se sont développées.

Pour parer aux infections, le système immunitaire a développé un système de défense sophistiqué contre les bactéries, les champignons et les virus. Non seulement les cellules des micro-organismes eux-mêmes doivent être tuées, mais aussi les cellules du corps qu'elles attaquent. Par conséquent, les cytotoxiques comprennent également les cellules T, les cellules tueuses naturelles, les neutrophiles et les macrophages.

Fonction et tâche

La cytotoxicité de certaines substances et cellules est d'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 incluent les bactéries, les champignons et les virus. Les cellules infectées endommagent davantage l'organisme et doivent être tuées par les mécanismes de défense du système immunitaire.

Avant même d'entrer dans l'organisme, les bactéries sont confrontées à divers anticorps et, dans certains cas, tuées. Si cette première réaction immunitaire suffit à empêcher les bactéries d'entrer, la production de substances cytotoxiques et de cellules immunitaires contre les bactéries s'arrête ici.

Cependant, les cellules corporelles infectées doivent être éliminées sous l'influence des cellules T, des cellules tueuses naturelles et des macrophages. L'organisme produit également des anticorps qui se combinent avec des antigènes à la surface des cellules. Dans ces cas, l'effet cytotoxique des cellules immunitaires et des anticorps sert la santé de tout l'organisme.

La lutte contre les virus ne peut fonctionner qu'en détruisant les cellules infectées. De violentes réactions inflammatoires se développent, qui se manifestent par la douleur et la fièvre. L'ensemble du processus de la maladie en cas d'infection peut être compris comme une réaction cytotoxique.

Lors de l'utilisation de médicaments, les propriétés cytotoxiques des substances correspondantes sont souvent utilisées. Il s'agit souvent d'effets cytostatiques pour tuer des cellules malades spécifiques dans le corps. Cela est particulièrement vrai pour les cellules tumorales qui se divisent indéfiniment.

Les agents cytostatiques médient souvent leur effet cytotoxique par leur influence sur la production d'acide nucléique. Par exemple, si la formation de bases azotées est inhibée, la croissance cellulaire s'arrête en raison d'une production d'acide nucléique insuffisante. Cela affecte principalement les cellules à croissance rapide telles que les cellules tumorales. Par conséquent, les effets de ces médicaments, qui sont utilisés dans le cadre de la chimiothérapie, sont spécifiquement dirigés contre les cellules cancéreuses. Les effets secondaires sont basés sur le ralentissement simultané de la croissance des cellules muqueuses et immunitaires.

Maladies et affections

Cependant, les cytotoxines n'ont pas seulement des effets positifs. Il existe de nombreux agents biologiques qui peuvent tuer toutes les cellules du corps et donc la mort de tout le corps. Des exemples sont les poisons de serpents, les poisons de champignons et de nombreux autres poisons végétaux et animaux. Pour les organismes producteurs de poison, cela signifie un avantage biologique par rapport aux organismes endommagés. En outre, il existe de nombreuses substances chimiques qui ont un effet nocif sur les cellules en interférant avec le métabolisme de la cellule. Certains poisons cellulaires ont déjà un effet destructeur sur les membranes cellulaires. D'autres poisons 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 montrée à l'aide d'une échelle de cytotoxicité. 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 légèrement toxique. Le niveau 2 signifie à nouveau une inhibition significative par un matériau modérément toxique. Les matières hautement 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 étudiée est toxique. Le nombre total de cellules est déterminé à l'aide d'une chambre de comptage ou d'un cytomètre en flux, entre autres. Les cellules vivantes peuvent ensuite être identifiées en utilisant certaines méthodes de coloration. Cette méthode peut être utilisée pour déterminer la concentration d'une substance dans laquelle la viabilité cellulaire est réduite de 50 pour cent. C'est alors la valeur IC50. À cette concentration, 50% des cellules meurent. L'efficacité des agents chimiothérapeutiques ou des désinfectants peut être estimée à l'aide de cette valeur. Si la valeur IC50 est dépassée lors de l'utilisation de ces agents, la toxicité dépasse le corps entier. Des troubles de santé importants surviennent, qui peuvent également entraîner la mort.