A citotoxicidade pode ser conceituada como a capacidade que uma substância possui de inibir a proliferação celular ou causar danos e lesões às células, que as levam a morte celular. Assim, as substâncias citotóxicas podem diminuir a capacidade de autorrenovação de um tecido, ou causar a sua degeneração por morte das células. Por sua vez, essa morte pode ocorrer por diversos tipos, que são agrupados em duas classes morfológicas, a necrose e a apoptose.
As substâncias que causam toxicidade às células podem ser de origem endógena, por exemplo, aquelas liberadas pelo sistema imunológico, ou de origem exógena, como toxinas, venenos, poluentes, etc.
Teste de citotoxicidade. Foto: ArtPanupat / Shutterstock.com
Citotoxicidade endógena
A principal forma de citotoxicidade endógena é promovida pelo sistema imunológico, por meio dos linfócitos. Os linfócitos citotóxicos compreendem as células T citotóxicas, as natural killers (NK) e as células T assassinas naturais. Elas são capazes de reconhecer e matar células infectadas por vírus, bactérias e outros microrganismos e as células cancerígenas. Esses linfócitos liberam citocinas, como o interferon-γ (IFN-γ), que vão produzir a morte celular dos componentes identificados e estimulam o funcionamento de outros mecanismos imunológicos.
Citotoxicidade Exógena
Diversas substâncias podem levar a morte celular ou reduzir a proliferação em tecidos. Por isso, medicamentos, cosméticos e materiais utilizados em enxertos, implantes e exames devem ser testados previamente ao consumo humano e animal.
Além disso, é importante realizar ensaios de citotoxicidade para resíduos ambientais, pois, muitos deles podem levar a esse resultado de forma aguda ou crônica.
Esses testes devem ser realizados primeiramente in vitro, pois eles mostram, de uma forma segura, os mecanismos e os efeitos tóxicos que as substâncias podem produzir, além das doses em que eles ocorrem. A forma eleita para se testar é o cultivo de células e a subsequente análise dos efeitos intracelulares dos compostos.
Testes de citotoxicidade in vitro
Existem muitos testes para verificar os efeitos citotóxicos em células cultivadas. Alguns deles são amplamente utilizados, como:
- Teste de viabilidade celular
Consiste em verificar o metabolismo da célula exposta previamente a substância testada. Esse metabolismo pode ser observado pela conversão metabólica de algum composto. Por exemplo, utiliza-se o sal de tetrazólio nas células, que irão convertê-lo metabolicamente em formazan, caso estejam viáveis.
Esse subproduto possui coloração escura, que pode ser medida em um espectrofotômetro. O resultado da absorbância é calculado em viabilidade, pois quanto mais escuro o resíduo celular, mais células viáveis o produziram metabolicamente e menor foi a citotoxicidade ao metabolismo promovida pela substância testada.
- Ensaio clonogênico
Baseia-se em expor as células a uma substância e verificar o tempo e a quantidade de sobrevivência celular posterior a esse tratamento. Se as células sobrevivem após a exposição, mas morrem depois de um tempo, a substância é potencialmente citotóxica, mas exerce esse efeito em um período maior.
- Ensaio de dupla marcação
Nesse teste é utilizado dois corantes, a anexina V e o iodeto de propídio, os quais marcam os eventos de morte por apoptose e necrose, respectivamente. Assim, após a exposição à substância, realiza-se esse ensaio e verifica se foi promovida a morte celular e qual tipo ocorreu, em quantificação desses eventos por citometria de fluxo.
O caso dos quimioterápicos
Os fármacos utilizados na terapia anticâncer devem ser citotóxicos às células tumorais, por isso, buscam-se substâncias potencialmente citotóxicas e realizam-se testes para que cada vez mais substâncias sejam descobertas para se tratar essas doenças.
Isso se deve pelo fato de que existem diversos tipos de cânceres e nem todos são sensíveis as mesmas substâncias quimioterápicas. Além disso, o medicamento anticâncer é aproveitado pela sua capacidade de ser tóxico nas células tumorais, no entanto, eles provocam esse mesmo efeito nas células saudáveis, por isso, causam tantos efeitos colaterais.
Assim, entende-se que a citotoxicidade pode ser desejável em determinadas situações.
Referências:
Cruz, Vanessa de Sousa. Avaliação das propriedades antiproliferativas da β lapachona em cultura de células de osteossarcoma canino. Tese. Doutorado em Ciência Animal. Escola de Veterinária e Zootecnia, Universidade Federal de Goiás. 2015.
EDUCALINGO. Citotoxicidade. Disponível em: https://educalingo.com/pt/dic-pt/citotoxicidade. Acesso em 25/01/2020.
HORTON, Nathan C.; MATHEW, Porunelloor A. NKp44 and natural cytotoxicity receptors as damage-associated molecular pattern recognition receptors. Frontiers in immunology, v. 6, p. 31, 2015.
WIKIPEDIA. Cytotoxicity. Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Cytotoxicity. Acesso em 25/01/2020.
Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/bioquimica/citotoxicidade/