Avainero sytotoksisuuden ja genotoksisuuden välillä on se, että sytotoksisuus on kyky olla myrkyllistä soluille, kun taas genotoksisuus on kyky vahingoittaa DNA:ta ja/tai solulaitteistoa, joka säätelee genomin tarkkuutta.
Sytotoksisuus ja genotoksisuus ovat kemiallisten aineiden tai lääkkeiden kaksi ominaisuutta. Sytotoksisuus on kyky olla myrkyllistä soluille, kun taas genotoksisuus on laatua, joka vahingoittaa solun geneettistä tietoa aiheuttaen mutaatioita. Jotkut myrkylliset kemikaalit voivat aiheuttaa sekä sytotoksisuutta että genotoksisuutta. Myös genotoksisuus voi johtaa sytotoksisuuteen. Toisa alta sytotoksisuus voi olla genotoksista tai ei, koska kaikki sytotoksiset aineet eivät ole genotoksisia.
Mitä sytotoksisuus on?
Sytotoksisuus on kemiallisen aineen ominaisuus olla myrkyllinen soluille. Joten jos käsittelet soluja sytotoksisella aineella, se voi tuhota soluja. Nämä aineet voivat vahingoittaa tai olla vahingoittamatta solun genomia tai geneettistä materiaalia. Siksi kaikki sytotoksiset aineet eivät ole genotoksisia. Kun soluja käsitellään sytotoksisella aineella, solut voivat menehtyä nekroosiin ja kuolla nopeasti solujen hajoamisen vuoksi. Lisäksi solut voivat lopettaa kasvun ja jakautumisen. Sytotoksiset kemikaalit kiihdyttävät myös apoptoosia tai ohjelmoitua solukuolemaa. Syöpäpotilailla kemoterapiassa käytetään usein sytotoksisia lääkkeitä tappamaan tai vahingoittamaan nopeasti jakautuvia syöpäsoluja. Siksi sytotoksisuus on keskeinen piirre, joka otetaan huomioon kehitettäessä terapeuttisia syöpälääkkeitä.
Kuva 01: Solut, joissa tapahtuu nekroosia ja apoptoosia
Sytotoksisuus voidaan mitata käyttämällä erilaisia määrityksiä, kuten värin poissulkemismäärityksiä, kolorimetrisiä määrityksiä, fluorometrisiä määrityksiä ja luminometrisiä määrityksiä. On tarpeen valita sopiva menetelmä. Solukalvon eheys osoittaa solujen elinkelpoisuuden ja kemikaalien sytotoksiset vaikutukset. Siksi solukalvon eheyden arvioiminen on paras tapa mitata sytotoksisuutta. Sytotoksiset kemikaalit vaarantavat usein solukalvon eheyden. Terveet solut eivät päästä trypaanisinistä tai propidiumjodidia soluun. Kun solu menettää solukalvon eheyden, trypaaninsininen tai propidiumjodidi menee solujen sisään ja värjää sisäpuolen. Lisäksi sytotoksisuus voidaan mitata käyttämällä 3-(4,5-dimetyyli-2-tiatsolyyli)-2,5-difenyyli-2H-tetratsoliumbromidia (MTT) tai sulforodamiini B (SRB) -määrityksiä. Veressä tai luuytimessä merkittävä muutos epäkypsien punasolujen osuudessa erytrosyyttien kokonaismäärästä osoittaa kemikaalien sytotoksisuuden.
Mitä genotoksisuus on?
Genotoksisuus on kyky vahingoittaa solun DNA:ta. Toisin sanoen genotoksisuus on kemikaalin kykyä tuhota solun geneettistä materiaalia ja aiheuttaa mutaatioita (muutoksia geneettisessä informaatiossa). Kun DNA vaurioituu, se voi johtaa syöpään, geneettiseen sairauteen tai synnynnäisiin epämuodostumisiin. Lisäksi se voi johtaa sytotoksisuuteen ja tuhota soluja. Yleensä kaikki mutageenit ovat genotoksisia, mutta kaikki genotoksiset kemikaalit eivät ole mutageenisia. Yleensä genotoksiset testaukset tehdään lääkkeille, teollisuuskemikaaleille ja kulutustuotteille.
Kuva 02: Genotoksisuus
Genotoksisuus voidaan mitata kromosomivaurioiden in vivo- ja in vitro -testeillä, erityisesti analysoimalla kromosomipoikkeavuuksia metafaasisoluissa. Lisäksi se voi myös havaita geenimutaatioita. Mikrotumatesti ja komeettamääritys ovat kaksi yleistä genotoksisuustestiä. Ames-testi tehdään yleensä geenimutaatioiden löytämiseksi bakteereista.
Mitä yhtäläisyyksiä sytotoksisuuden ja genotoksisuuden välillä on?
- Sekä sytotoksisuus että genotoksisuus ovat kaksi kemiallisten aineiden kykyä vahingoittaa solua tai geneettistä materiaalia.
- Sytotoksinen aine voi olla genotoksinen (aiheuttaa DNA-vaurioita).
Mitä eroa sytotoksisuuden ja genotoksisuuden välillä on?
Sytotoksisuus on kykyä aiheuttaa vaurioita eläville soluille, kun taas genotoksisuus on kykyä aiheuttaa muutoksia geenien rakenteessa tai lukumäärässä kemiallisen vuorovaikutuksen kautta DNA:n ja/tai muiden kuin DNA-kohteiden kanssa. Joten tämä on avainero sytotoksisuuden ja genotoksisuuden välillä. Sytotoksiset aineet voivat saada solut läpi nekroosin tai apoptoosin, kun taas genotoksiset kemikaalit voivat muuttaa solun rakennetta, nukleotidisekvenssiä tai geenien lukumäärää.
Yhteenveto – Sytotoksisuus vs genotoksisuus
Sytotoksisuus viittaa kemiallisten aineiden kykyyn vahingoittaa soluja tai tuhota eläviä soluja. Genotoksisuus viittaa kemiallisten tekijöiden kykyyn vahingoittaa solun geneettistä informaatiota (genomia). Kaikki sytotoksiset kemikaalit eivät ole genotoksisia. Genotoksisuus voi kuitenkin johtaa sytotoksisuuteen. Siten tämä tiivistää sytotoksisuuden ja genotoksisuuden välisen eron.
