Myelotoksicitet er den negative virkning af eksponering for visse kemiske og radioaktive forbindelser af menneskeskabt eller biologisk oprindelse - myelotoksiner, såvel som ioniserende stråling , på cellerne i myeloidvævet i den røde knoglemarv . Når de udsættes for disse forbindelser, er der et kraftigt fald i blodceller ( cytopeni ) - erytrocytter , leukocytter , blodplader , lymfocytter , hvilket resulterer i forskellige sygdomme i hæmatopoiesesystemet og det tilhørende immunsystem ( myelodysplastisk syndrom , sekundære immundefekter (SIDS), aplastisk anæmi og andre). Myelotoksicitet er et særligt tilfælde af hæmatotoksicitet.
Det er karakteriseret ved delvis (reversibel) eller fuldstændig (total eller irreversibel) beskadigelse af myeloidvævsceller. Med en delvis læsion påvirkes små områder af dette væv (dannelsen af dysplastiske celler forekommer), hvis celler senere kan erstattes af raske (på grund af væksten af upåvirkede prækursorceller). Med fuldstændig eller total skade på myeloidvæv er udskiftningen af beskadigede celler ekstremt langsom (eller fuldstændig fraværende, da næsten alle stamceller er påvirket og påvirket), og øjeblikkelig kirurgisk indgreb er påkrævet ( rød knoglemarvstransplantation ).
Myelotoksiner kan også have immunsuppressive (delvist eller fuldstændigt undertrykke immunsystemet), kræftfremkaldende (forårsager maligne tumorer ) og mutagene (påvirker cellers genetiske apparatur) egenskaber. Alle myelotoksiner er xenobiotika .
Myelotoksiner kan direkte have en negativ effekt på celler, sådanne myelotoksiner kaldes direkte, de omfatter radionuklider, nogle kemoterapeutiske midler, ethylenimin osv. Andre myelotoksiner erhverver toksiske egenskaber som et resultat af biokemisk transformation, med deltagelse af enzymatiske systemer af celler, disse omfatter mykotoksiner, benzen, anilin, nogle vira.
Direkte myelotoksiner kan på grund af deres høje reaktivitet hurtigt beskadige integriteten af strukturen af celleorganeller. Især radionuklider og ioniserende stråling har denne egenskab. Når de først er inde i celler, genererer de en stor mængde frie radikaler eller forårsager en høj grad af ionisering (dannelsen af frie ioner), som beskadiger organeller alvorligt, der opstår kædereaktioner, som ikke kan forhindres på grund af den ekstremt høje belastning af enzymsystemer. Alt dette fører til det såkaldte "metaboliske kaos" med samtidig ødelæggelse af organeller (især cellekerner ), hvilket fører til celledød ( apoptose ).
Indirekte myelotoksiner opnår først toksiske egenskaber efter biotransformation. Som et resultat af biokemiske reaktioner under påvirkning af enzymsystemer opstår dannelsen af reaktive former for myelotoksinmolekyler. De mest undersøgte virkninger af indirekte myelotoksin - benzen.
Biologiske eller naturlige myelotoksiner omfatter nogle typer af vira , metabolitter og toksiner af biologisk oprindelse ( bakterier , mikromycetesvampe, protozoer , planter osv.), som har en negativ effekt på myeloidvævsceller op til deres ødelæggelse.
Mykotoksiner er sekundære metabolitter af mikroskopiske svampe. Mange mykotoksiner har høj biologisk aktivitet, som viser sig i immunsuppressive, myelotoksiske, kræftfremkaldende og polytropiske virkninger.
Menneskeskabte eller kunstige myelotoksiner (er resultatet af menneskelig aktivitet) er kemiske forbindelser eller radionuklider , der kan have patofysiologiske virkninger på myeloidvævsceller op til deres degeneration (tab af nogle dele af celler - organeller og som følge heraf cellulær atypisme), tumor transformation og ødelæggelse (destruktion). Et eksempel på antropogene myelotoksiner er benzen , toluen , anilin . Derudover er der en hel gruppe lægemidler med myelotoksicitet, primært kemoterapeutiske midler . Blandt radionukliderne er de farligste isotoper strontium-89 og strontium-90 .
Hovedvejen for indtrængen af menneskeskabte myelotoksiner er respiratorisk eller luft (gennem lungerne), fordøjelse (gennem fødevarer kontamineret med myelotoksiner) og parenteralt (kemoterapeutiske midler). Nogle myelotoksiner kan også trænge ind i huden (dermalt).
Benzen er en af de mest almindelige xenobiotika med myelotoksisk effekt. Det absorberes let af overfladen af ubeskyttet hud, såvel som gennem lungerne ind i blodet. Ind i den røde knoglemarv opløses hurtigt biomembranerne af myeloidvævsceller, hvilket forårsager deres degeneration (manifestationer af atypiske egenskaber ) og/eller ødelæggelse (destruktion). Benzenmetabolitter (epoxid, oxid), som dannes under biotransformation med deltagelse af det mikrosomale oxidationssystem (med deltagelse af cytochrom P450 ), udviser ekstrem høj reaktivitet, bliver elektrofiler på grund af ringbrud og arylerer let de nukleofile centre (amino grupper af nukleotider) af DNA- molekyler (reaktionsnukleofil substitution), med dannelse af stærke kovalent bundne DNA-addukter , hvorved dets struktur ændres eller beskadiges ( genotoksicitet ). Derudover er myeloidvæv beskadiget af frie radikaler, der dannes som følge af den biokemiske oxidation af benzen, den såkaldte radiomimetiske effekt (svarende til ioniserende stråling). Dens kroniske virkning er af stor fare, da den udviser stærk carcinogenicitet , og molekylerne er godt aflejret i cellerne i dette væv, hvis konsekvens er en formidabel sygdom - aplastisk anæmi eller ondartet transformation af celler ( malignitet ).
Myeloid væv, på grund af tilstedeværelsen af et stort antal umodne celler, er karakteriseret ved høj følsomhed over for virkningerne af ioniserende stråling. Selv små mængder af radioaktive forbindelser fanget i myeloidvæv fører til alvorlige konsekvenser. En stor fare er langvarig (kronisk) eksponering for radionuklider, hvilket fører til maligne neoplasmer (lymfoblastisk og myeloid leukæmi , myelomatose , radiogent osteosarkom osv.) og strålingssyge.