Põhiline erinevus tsütotoksilisuse ja genotoksilisuse vahel on see, et tsütotoksilisus on rakkudele toksilise toime omadus, samas kui genotoksilisus on võime kahjustada DNA-d ja/või rakuaparaati, mis reguleerib genoomi täpsust.
Tsütotoksilisus ja genotoksilisus on keemiliste ainete või ravimite kaks omadust. Tsütotoksilisus on rakkudele mürgisuse omadus, samas kui genotoksilisus on rakus oleva geneetilise teabe kahjustamise kvaliteet, põhjustades mutatsioone. Mõned mürgised kemikaalid võivad esile kutsuda nii tsütotoksilisuse kui ka genotoksilisuse. Samuti võib genotoksilisus põhjustada tsütotoksilisust. Teisest küljest võib tsütotoksilisus olla genotoksiline või mitte, kuna mitte iga tsütotoksiline aine ei ole genotoksiline.
Mis on tsütotoksilisus?
Tsütotoksilisus on keemilise mõjuri omadus olla rakkudele toksiline. Seega, kui ravite rakke tsütotoksilise ainega, võib see rakke hävitada. Need ained võivad, kuid ei pruugi kahjustada raku genoomi või geneetilist materjali. Seetõttu ei ole iga tsütotoksiline aine genotoksiline. Tsütotoksilise ainega ravimisel võivad rakud läbida nekroosi ja rakkude lüüsi tõttu kiiresti surra. Lisaks võivad rakud peatada kasvu ja jagunemise. Tsütotoksilised kemikaalid kiirendavad ka apoptoosi või programmeeritud rakusurma. Vähihaigetel kasutatakse keemiaravis sageli tsütotoksilisi ravimeid, et hävitada või kahjustada kiiresti jagunevaid vähirakke. Seetõttu on tsütotoksilisus terapeutiliste vähivastaste ravimite väljatöötamisel põhitunnus.
Joonis 01: nekroosi ja apoptoosi läbivad rakud
Tsütotoksilisust saab mõõta erinevate testidega, nagu värvaine väljajätmise testid, kolorimeetrilised testid, fluoromeetrilised testid ja luminomeetrilised testid. On vaja valida sobiv meetod. Rakumembraani terviklikkus näitab rakkude elujõulisust ja kemikaalide tsütotoksilist toimet. Seetõttu on rakumembraani terviklikkuse hindamine parim viis tsütotoksilisuse mõõtmiseks. Tsütotoksilised kemikaalid kahjustavad sageli rakumembraani terviklikkust. Terved rakud ei lase trüpaansinil ega propiidiumjodiidil rakku siseneda. Kui rakk kaotab rakumembraani terviklikkuse, läheb trüpaansinine või propiidiumjodiid rakkudesse ja määrib sisemuse. Lisaks saab tsütotoksilisust mõõta 3-(4,5-dimetüül-2-tiasolüül)-2,5-difenüül-2H-tetrasooliumbromiidi (MTT) või sulforodamiin B (SRB) testidega. Veres või luuüdis viitab ebaküpsete erütrotsüütide osakaalu märkimisväärne muutus erütrotsüütide koguarvus kemikaalide tsütotoksilisusele.
Mis on genotoksilisus?
Genotoksilisus on võime kahjustada raku DNA-d. Teisisõnu, genotoksilisus on kemikaali võime hävitada raku geneetilist materjali ja põhjustada mutatsioone (geneetilise teabe muutumist). Kui DNA on kahjustatud, võib see põhjustada vähki, geneetilisi haigusi või sünnidefekte. Lisaks võib see põhjustada tsütotoksilisust ja rakke hävitada. Üldiselt on kõik mutageenid genotoksilised, kuid mitte kõik genotoksilised kemikaalid ei ole mutageensed. Üldiselt tehakse genotoksilisuse testimine ravimite, tööstuskemikaalide ja tarbekaupade jaoks.
Joonis 02: Genotoksilisus
Genotoksilisust saab mõõta kromosoomikahjustuste in vivo ja in vitro testidega, eriti analüüsides metafaasirakkudes esinevaid kromosoomaberratsioone. Lisaks suudab see tuvastada ka geenimutatsioone. Mikrotuuma test ja komeedi test on kaks tavalist genotoksilisuse testi. Amesi test tehakse tavaliselt bakterite geenimutatsioonide leidmiseks.
Millised on sarnasused tsütotoksilisuse ja genotoksilisuse vahel?
- Nii tsütotoksilisus kui ka genotoksilisus on keemiliste mõjurite kaks võimet kahjustada rakku või geneetilist materjali.
- Tsütotoksiline aine võib olla genotoksiline (põhjustab DNA kahjustusi).
Mis vahe on tsütotoksilisusel ja genotoksilisusel?
Tsütotoksilisus on võime kahjustada elusrakke, samas kui genotoksilisus on võime kutsuda esile muutusi geenide struktuuris või arvus keemilise interaktsiooni kaudu DNA ja/või mitte-DNA sihtmärkidega. Niisiis, see on peamine erinevus tsütotoksilisuse ja genotoksilisuse vahel. Tsütotoksilised ained võivad panna rakud läbima nekroosi või apoptoosi, samas kui genotoksilised kemikaalid võivad muuta raku struktuuri, nukleotiidjärjestust või geenide arvu.
Kokkuvõte – tsütotoksilisus vs genotoksilisus
Tsütotoksilisus viitab keemiliste ainete võimele kahjustada rakke või hävitada elusrakke. Genotoksilisus viitab keemiliste mõjurite võimele kahjustada rakus olevat geneetilist informatsiooni (genoomi). Mitte kõik tsütotoksilised kemikaalid ei ole genotoksilised. Genotoksilisus võib aga põhjustada tsütotoksilisust. Seega võtab see kokku erinevuse tsütotoksilisuse ja genotoksilisuse vahel.
