Độc tính tế bào

Các Độc tính tế bào cho biết mức độ ảnh hưởng độc hại của các chất hoá học và tế bào sống đối với tế bào của cơ thể. Ảnh hưởng của chúng làm hỏng hoặc thậm chí giết chết tế bào con người. Nhiều quá trình khác nhau dẫn đến sự phá hủy các tế bào cơ thể.

Độc tính tế bào là gì?

Thuật ngữ độc tính tế bào có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp và có nghĩa là chất độc tế bào ở đó. Nhiều chất độc hại đối với tế bào của cơ thể, một số chất thậm chí có thể giết chết tế bào. Có rất nhiều hóa chất có thể cản trở sự trao đổi chất của tế bào và thay đổi nó trong quá trình này.

Chất độc tế bào hóa học bao gồm một số axit hữu cơ, hydrogen peroxide và ethanol (rượu). Nhiều chất nguy hiểm cũng được biết đến từ cuộc sống hàng ngày, chẳng hạn như axit vô cơ, kiềm có nồng độ cao, hydrocacbon clo và nhiều chất khác. Nhiều chất độc sinh học cũng được biết đến. Chất độc rắn, chất độc nấm và nhiều chất độc động thực vật khác có tác dụng gây độc tế bào.

Trong quá trình tiến hóa, các chất độc tế bào mới được tạo ra. Chúng phục vụ một phần để tránh các cuộc tấn công và trong bối cảnh săn bắt để giết con mồi. Tuy nhiên, không chỉ hóa học mà cả độc tố tế bào sinh học cũng đã phát triển.

Để tránh nhiễm trùng, hệ thống miễn dịch đã phát triển một hệ thống bảo vệ tinh vi chống lại vi khuẩn, nấm và vi rút. Không chỉ bản thân các tế bào của vi sinh vật phải bị giết mà còn cả các tế bào cơ thể mà chúng tấn công. Vì vậy, độc tố tế bào cũng bao gồm tế bào T, tế bào giết tự nhiên, bạch cầu trung tính và đại thực bào.

Chức năng & 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. Hệ thống miễn dịch nói riêng đã phát triển một số chiến lược để bảo vệ cơ thể khỏi những kẻ xâm lược vi sinh vật. Chúng bao gồm vi khuẩn, nấm và vi rút. Các tế bào bị nhiễm sẽ làm tổn hại thêm sinh vật và phải bị giết chết bởi các cơ chế bảo vệ của hệ thống miễn dịch.

Ngay cả trước khi xâm nhập vào cơ thể, vi khuẩn đã phải đối mặt với các kháng thể khác nhau và trong một số trường hợp bị giết. Nếu phản ứng miễn dịch đầu tiên này đủ để ngăn vi khuẩn xâm nhập, thì việc sản xuất các chất độc tế bào và các tế bào miễn dịch chống lại vi khuẩn sẽ kết thúc ở đây.

Tuy nhiên, các tế bào cơ thể bị nhiễm phải được loại bỏ thông qua ảnh hưởng của tế bào T, tế bào giết tự nhiên và đại thực bào. Sinh vật cũng tạo ra các kháng thể kết hợp với các kháng nguyên trên bề mặt tế bào. Trong những trường hợp này, tác dụng 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 chỉ có thể hoạt động bằng cách tiêu diệt các tế bào bị nhiễm bệnh. Các phản ứng viêm dữ dội phát triển, dễ nhận thấy là đau và sốt. Toàn bộ quá trình bệnh trong trường hợp bị nhiễm trùng có thể được hiểu là một phản ứng gây độc tế bào.

Khi sử dụng các sản phẩm thuốc thường sử dụng đặc tính gây độc tế bào của các chất tương ứng. Thường thì đây là những tác dụng kìm tế bào để tiêu diệt các tế bào bị bệnh cụ thể trong cơ thể. Điều này đặc biệt đúng đối với các tế bào khối u phân chia vô thời hạn.

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 các bazơ nitơ bị ức chế, sự phát triển của tế bào sẽ bị đình trệ do sản xuất không đủ axit nucleic. Điều này chủ yếu ảnh hưởng đến các tế bào phát triển nhanh chóng như tế bào khối u. Do đó, tác dụng của những loại thuốc này, được sử dụng như một phần của hóa trị, đặc biệt hướng đến việc chống lại các tế bào ung thư. Các tác dụng phụ dựa trên sự chậm lại đồng thời trong sự phát triển của các tế bào niêm mạc và miễn dịch.

Bệnh tật & ốm đau

Tuy nhiên, cytotoxin không chỉ có tác dụng tích cực. Có nhiều tác nhân sinh học có thể giết chết tất cả các tế bào cơ thể và do đó là cái chết của toàn bộ cơ thể. Ví dụ như chất độc rắn, chất độc nấm và nhiều chất độc động thực 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 rất 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 chất độc tế bào 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 hiển thị bằng cách sử dụng thang đo độc tính tế bào. Có các bậc từ 0 đến 3. Ở 0 chất không độc. Ở cấp độ 1 có một chút ức chế bởi một chất liệu hơi độc. Mức độ 2 một lần nữa có nghĩa là một sự ức chế đáng kể bởi vật liệu độc hại vừa phải. Vật liệu độc hại cao được tính ở 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 tồn tại của tế bào thể hiện số lượng tế bào sống trong một quần thể tế bào. Càng ít tế bào sống thì khả năng tồn tại của tế bào càng thấp và chất được kiểm tra độc tính càng nhiều. Tổng số tế bào được xác định bằng cách sử dụng buồng đếm hoặc máy đo lưu lượng tế bào, trong số những thứ khác. Sau đó, các tế bào sống có thể được xác định bằng cách sử dụng các phương pháp nhuộm nhất định. Phương pháp này có thể được sử dụng để xác định nồng độ của một chất mà khả năng sống của tế bào bị giảm đi 50 phần trăm. Đây là giá trị IC50. Ở nồng độ này, 50 phần trăm tế bào chết. Hiệu quả của các tác nhân hóa trị liệu hoặc chất khử trùng có thể được ước tính bằng cách sử dụng giá trị này. Nếu vượt quá giá trị IC50 khi sử dụng các tác nhân này, độc tính sẽ vượt qua toàn bộ cơ thể. Suy giảm sức khỏe nghiêm trọng xảy ra, cũng có thể dẫn đến tử vong.