cytotoksisuus

Cytotoksisuus tarkoittaa aineen tai prosessin kykyä aiheuttaa solujen vaurioitumista tai kuolemaa. Se on keskeinen käsite toksikologiassa, farmakologiassa ja ympäristötekijöiden tutkimuksessa. Cytotoksisuus voi ilmetä suoraan solukuolemana (nekroosi tai apoptoosi) tai epänormaalina solujen hyvinvointina ja toiminnan heikkenemisenä. Cytotoksinen vaikutus voi kohdistua yksittäisiin soluihin tai koko kudoksiin riippuen altistuksesta, annoksesta ja ajasta.

Mekanismit cytotoksisuudessa ovat monenkirjavia. Niihin kuuluu solukalvon rakenteiden vaurioituminen, mitochondrioiden toiminnan häiriintyminen, oksidatiivinen stressi ja DNA-vauriot, sekä proteiinisynteesin estyminen. Cytotoksisuus voi johtua sekä kemiallisista yhdisteistä että biologisista tekijöistä, kuten immuunivasten solujen toiminnasta. Lääketieteessä cytotoksisuus on sekä haluttu vaikutus (esim. syöpälääkkeissä) että haitallinen sivuvaikutus.

Arviointi ja mittaaminen tapahtuvat usein in vitro -yhteydessä. Yleisimmät solukokeet mittaavat soluviljavuutta tai solukuolleisuutta ja niiden tuloksia usein kutsutaan IC50-arvoiksi. Esimerkkejä menetelmistä ovat MTT-/XTT-/WST-ellerokantojen viereiset mitoitusmenetelmät, resazuriini (Alamar Blue), LDH-vuotoon perustuvat testit sekä ATP-pohjaiset luminesenssi- mittaukset. Lisäksi voidaan käyttää korkean sisällön kuvantamismenetelmiä sekä solujen tunkeutumisen ja rakenteen muutosten seuraamista.

Sovelluksissa cytotoksisuus on keskeinen parametri lääkekandidaattien toksisuusarvioinnissa, annosvasteiden ja robustisuuden määrittämisessä sekä ympäristö- ja työturvallisuudessa. Immuunivaihekunnossa cytotoksisuus kuvaa, kuinka tehokkaasti T-solut tai NK-solut tappavat kohdesoluja. Yleisesti tulkinnassa huomioidaan annos, altistusajan sekä solutyypin erityisominaisuudet. Cytotoksisuus on siten monitahoinen ja kontekstisidonnainen ilmiö.