Tính độc tế bào đặc trưng cho mức độ ảnh hưởng độc hại của các chất hóa học và tế bào sống đối với tế bào cơ thể. Thông qua ảnh hưởng của chúng, tế bào của con người bị hư hại hoặc thậm chí bị giết. Trong quá trình này, nhiều quá trình khác nhau dẫn đến sự phá hủy các tế bào cơ thể.
Độc tính tế bào là gì?
Độc tính tế bào đặc trưng cho mức độ các chất hóa học và tế bào sống có tác dụng gây độc cho tế bào cơ thể. Thuật ngữ độc tế bào có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, nó có nghĩa là chất độc tế bào. Trong bối cảnh này, nhiều chất độc hại đối với các tế bào của cơ thể, và một số chất thậm chí có thể dẫn đến chết tế bào. Ví dụ, có nhiều hóa chất có thể cản trở sự trao đổi chất của tế bào và do đó làm thay đổi nó. Chất độc tế bào hóa học bao gồm một số chất hữu cơ axit, khinh khí peroxide hoặc ethanol (rượu). Nhiều chất nguy hiểm cũng được biết đến từ cuộc sống hàng ngày, chẳng hạn như chất vô cơ axit, kiềm đậm đặc, hydrocacbon clo và nhiều chất khác. Nhiều chất độc sinh học cũng được biết đến. Ví dụ, nọc rắn, độc tố nấm và nhiều độc tố động thực vật khác có tác dụng gây độc tế bào. Trong quá trình tiến hóa, các cytotoxin mới được tạo ra liên tục. Chúng phục vụ một phần để bảo vệ chống lại sự tấn công và, trong bối cảnh săn mồi, để giết con mồi. Tuy nhiên, không chỉ hóa học mà cả các chất độc tế bào sinh học cũng đã phát triển. Để bảo vệ chống lại nhiễm trùng, hệ thống miễn dịch đã phát triển một hệ thống phòng thủ tinh vi chống lại vi khuẩn, nấm hoặc virus. Trong quá trình này, không chỉ các tế bào của chính vi sinh vật phải bị giết mà còn cả các tế bào của cơ thể bị chúng tấn công. Do đó, cytotoxics bao gồm tế bào T, tế bào tiêu diệt tự nhiên, bạch cầu hạt trung tính hoặc đại thực bào.
Chức năng và nhiệm vụ
Độc tính tế bào của một số chất và tế bào có tầm quan trọng lớn trong bối cảnh phát triển sinh học. Các hệ thống miễn dịch đặc biệt là đã phát triển một số chiến lược để bảo vệ cơ thể khỏi những kẻ xâm lược vi sinh vật. Bao gồm các vi khuẩn, nấm và cả virus. Các tế bào bị nhiễm sẽ làm tổn hại thêm sinh vật và phải bị giết bởi các cơ chế bảo vệ của hệ thống miễn dịch. Vi khuẩn đã phải đối mặt với các chất phòng vệ khác nhau trước khi chúng xâm nhập vào cơ thể và bị giết một phần. Nếu phản ứng miễn dịch đầu tiên này đủ để ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn, thì việc sản xuất các chất độc tế bào và các tế bào miễn dịch chống lại vi khuẩn đã kết thúc ở đây. Tuy nhiên, các tế bào cơ thể bị nhiễm bệnh phải được đào thải bởi sự ảnh hưởng của tế bào T, tế bào tiêu diệt tự nhiên và đại thực bào. Hơn nữa, sinh vật sản xuất kháng thể liên kết với các kháng nguyên nằm trên bề mặt tế bào. Trong những trường hợp này, hoạt động gây độc tế bào của các tế bào miễn dịch và kháng thể phục vụ sức khỏe của toàn bộ sinh vật. Cuộc chiến chống lại virus cũng chỉ có thể hoạt động bằng cách tiêu diệt các tế bào bị nhiễm bệnh. Trong quá trình này, các phản ứng viêm dữ dội phát triển, được biểu hiện bằng đau và sốt. Toàn bộ quá trình bệnh trong thời gian bị nhiễm trùng có thể hiểu là một phản ứng gây độc tế bào. Khi nào thuốc được sử dụng, đặc tính gây độc tế bào của các chất tương ứng cũng thường được khai thác. Thường thì đây là những tác dụng kìm tế bào để tiêu diệt các tế bào bệnh lý cụ thể trong cơ thể. Điều này đặc biệt áp dụng cho các tế bào khối u, chúng phân chia không hạn chế. Các tác nhân kìm tế bào thường làm trung gian cho tác dụng gây độc tế bào của chúng thông qua ảnh hưởng của chúng đối với việc sản xuất axit nucleic. Ví dụ, nếu sự hình thành của nitơ căn cứ bị ức chế, sự phát triển của tế bào đi vào bế tắc do thiếu sản xuất axit nucleic. Điều này chủ yếu ảnh hưởng đến các tế bào phát triển nhanh như tế bào khối u. Do đó, tác dụng của những thuốc, được sử dụng như một phần của hóa trị, được hướng dẫn cụ thể chống lại ung thư tế bào. Các tác dụng phụ đồng thời làm chậm sự phát triển của các tế bào niêm mạc và miễn dịch.
Bệnh tật và tình trạng y tế
Tuy nhiên, độc tố tế bào không chỉ làm trung gian cho các tác động tích cực. Ví dụ, có nhiều tác nhân sinh học có thể dẫn giết chết tất cả các tế bào cơ thể và do đó dẫn đến cái chết của toàn bộ cơ thể. Ví dụ như nọc rắn, độc tố nấm, và nhiều loại độc tố thực vật cũng như động vật khác. Đối với các sinh vật tạo ra chất độc, điều này có nghĩa là một lợi thế sinh học so với các sinh vật bị hư hại. Hơn nữa, có nhiều chất hóa học có tác dụng phá hủy tế bào bằng cách can thiệp vào quá trình trao đổi chất của tế bào. Một số cytotoxin đã có tác dụng phá hủy màng tế bào. Vẫn còn những chất độc khác ức chế sự chuyển hóa axit nucleic và do đó dẫn đến sự phá hủy tế bào. Cơ chế hoạt động rất rộng. Độc tính tế bào có thể được biểu thị bằng thang đo độc tính tế bào. Như vậy, có các bậc từ 0 đến 3. Ở 0, chất không độc. Ở cấp độ 1, có sự ức chế nhẹ bởi một vật liệu độc hại yếu. Mức độ 2 một lần nữa có nghĩa là sự ức chế đáng kể bởi vật liệu độc hại vừa phải. Các vật liệu độc hại mạnh được tính là cấp độ 3. Độc tính tế bào của một chất có thể được xác định bằng cái gọi là khả năng tồn tại của tế bào. Khả năng sống của tế bào thể hiện số lượng tế bào sống trong một quần thể tế bào. Càng có ít tế bào sống, khả năng tồn tại của tế bào càng thấp và chất được kiểm tra độc tính càng nhiều. Trong quá trình này, tổng số lượng tế bào được xác định bằng cách sử dụng buồng đếm hoặc máy đo lưu lượng tế bào, trong số các phương pháp khác. Một số phương pháp nhuộm sau đó có thể được sử dụng để xác định các tế bào sống. Phương pháp này có thể được sử dụng để xác định tập trung của một chất mà ở đó khả năng sống của tế bào giảm đi 50 phần trăm. Đây là giá trị IC50. Tại đây tập trung, 50 phần trăm tế bào chết. Giá trị này có thể được sử dụng để ước tính hiệu quả của các tác nhân hóa trị liệu hoặc thuốc khử trùng. Nếu giá trị IC50 bị vượt quá khi sử dụng các tác nhân này, độc tính đối với toàn bộ cơ thể sẽ chiếm ưu thế. Bất lợi đáng kể sức khỏe các hiệu ứng xảy ra, cũng có thể dẫn đến tử vong.
