細胞毒性

の 細胞毒性 体の細胞に対する化学物質と生細胞の毒性の程度を示します。それらの影響は、人間の細胞を損傷するか、あるいは殺しさえします。多くの異なるプロセスが体細胞の破壊につながります。

細胞毒性とは何ですか？

細胞毒性という用語はギリシャ語に由来し、そこでの細胞毒を意味します。多くの物質は体の細胞に毒性があり、そのいくつかは細胞を殺すことさえできます。細胞の代謝を妨害し、その過程でそれを変えることができる多くの化学物質があります。

化学細胞毒素には、特定の有機酸、過酸化水素、エタノール（アルコール）などがあります。無機酸、高濃度アルカリ、塩素化炭化水素など、多くの危険な物質も日常生活で知られています。多くの生物学的毒も知られています。ヘビ毒、キノコ毒、その他多くの植物や動物の毒には細胞毒性があります。

進化の過程で、新しい細胞毒素が作られました。それらは、一部には攻撃を防ぐために、そして獲物を殺すための狩猟の文脈で役立ちます。しかし、化学的だけでなく生物学的細胞毒性も発達しました。

感染を防ぐために、免疫システムは細菌、真菌およびウイルスに対する高度な防御システムを開発しました。微生物の細胞自体を殺す必要があるだけでなく、微生物が攻撃する体細胞も殺さなければならない。したがって、細胞毒性物質にはT細胞、ナチュラルキラー細胞、好中球、マクロファージも含まれます。

機能とタスク

特定の物質および細胞の細胞毒性は、生物学的発達の状況において非常に重要です。特に免疫システムは、微生物の侵入から体を守るためのいくつかの戦略を開発しました。これらには、細菌、真菌、ウイルスが含まれます。感染した細胞はさらに生物に損傷を与え、免疫系の防御機構によって殺されなければなりません。

細菌が体内に入る前でさえ、細菌はさまざまな抗体に直面し、場合によっては殺されます。この最初の免疫反応が細菌の侵入を防ぐのに十分である場合、細菌に対する細胞毒性物質および免疫細胞の生産はここで終了します。

ただし、感染した体細胞は、T細胞、ナチュラルキラー細胞、マクロファージの影響により排除する必要があります。生物はまた、細胞表面の抗原と結合する抗体を産生します。これらの場合、免疫細胞と抗体の細胞毒性効果は、生物全体の健康に役立ちます。

ウイルスとの闘いは、感染した細胞を破壊することによってのみ機能します。激しい炎症反応が起こり、痛みや発熱で顕著になります。感染した場合の疾患プロセス全体は、細胞毒性反応として理解できます。

医薬品を使用する場合、対応する物質の細胞毒性がよく使用されます。多くの場合、これらは体内の特定の病変細胞を殺す細胞増殖抑制効果です。これは、無期限に分裂する腫瘍細胞に特に当てはまります。

細胞増殖抑制剤は、多くの場合、核酸産生に対するそれらの影響を介して、それらの細胞毒性効果を媒介する。例えば、窒素塩基の形成が阻害された場合、不十分な核酸産生のために細胞増殖が停止します。これは主に腫瘍細胞などの急速に成長している細胞に影響を与えます。したがって、化学療法の一部として使用されるこれらの薬物の効果は、特に癌細胞に対して向けられます。副作用は、粘膜細胞と免疫細胞の成長の同時減速に基づいています。

病気と病気

しかしながら、細胞毒素はプラスの効果があるだけではありません。すべての体細胞を殺し、体全体を死に至らしめることができる多くの生物学的因子があります。例としては、ヘビ毒、キノコ毒、その他多くの植物および動物毒があります。毒を生産する生物にとって、これは損傷した生物よりも生物学的に有利であることを意味します。 さらに、細胞の代謝を妨害することによって細胞を損傷する効果を持つ多くの化学物質があります。 いくつかの細胞毒はすでに細胞膜に破壊的な影響を与えています。さらに他の毒は、核酸代謝を阻害し、したがって細胞の破壊につながります。

作用機序は非常に幅広い。細胞毒性は、細胞毒性スケールを使用して示すことができます。 0から3までのグラデーションがあります。0の場合、この物質は無毒です。レベル1では、わずかに毒性のある物質によるわずかな抑制があります。レベル2は、中程度の毒性物質による有意な抑制を意味します。毒性の高い物質はレベル3でカウントされます。

物質の細胞毒性は、いわゆる細胞生存率によって決定できます。細胞生存率は、細胞集団内の生存細胞の数を表します。生存細胞​​が少ないほど、細胞生存率は低くなり、毒性について調査される物質の毒性が高くなります。細胞の総数は、とりわけ、カウンティングチャンバーまたはフローサイトメーターを使用して決定されます。生細胞は、特定の染色法を使用して識別できます。この方法は、細胞生存率が50％低下する物質の濃度を決定するために使用できます。これがIC50値になります。この濃度では、細胞の50％が死にます。化学療法剤または消毒剤の有効性は、この値を使用して推定できます。これらの薬剤の使用時にIC50値を超えると、毒性が全身を上回ります。重大な健康障害が発生し、死に至ることもあります。