Myelotoxicita je negativní účinek expozice některým chemickým a radioaktivním sloučeninám antropogenního nebo biologického původu - myelotoxinům a také ionizujícímu záření na buňky myeloidní tkáně červené kostní dřeně . Při expozici těmto sloučeninám dochází k prudkému poklesu krevních buněk ( cytopenie ) - erytrocytů , leukocytů , krevních destiček , lymfocytů , což má za následek různá onemocnění systému krvetvorby a souvisejícího imunitního systému ( myelodysplastický syndrom )., stavy sekundární imunodeficience (SIDS), aplastická anémie a další). Myelotoxicita je zvláštním případem hematotoxicity.
Je charakterizována částečným (reverzibilním) nebo úplným (celkovým nebo nevratným) poškozením buněk myeloidní tkáně. Při částečné lézi jsou postiženy malé oblasti této tkáně (dochází k tvorbě dysplastických buněk), jejichž buňky mohou být později nahrazeny zdravými (vzhledem k růstu nepostižených prekurzorových buněk). Při úplném nebo úplném poškození myeloidní tkáně je náhrada poškozených buněk extrémně pomalá (nebo zcela chybí, protože jsou postiženy a postiženy téměř všechny progenitorové buňky) a je nutný okamžitý chirurgický zákrok ( transplantace červené kostní dřeně ).
Myelotoxiny mohou mít také imunosupresivní (částečně nebo úplně potlačují imunitní systém), karcinogenní (způsobují zhoubné nádory ) a mutagenní (ovlivňují genetický aparát buněk). Všechny myelotoxiny jsou xenobiotika .
Myelotoxiny mohou přímo negativně působit na buňky, takové myelotoxiny se nazývají přímé, patří mezi ně radionuklidy, některá chemoterapeutika, ethylenimin atd. Další myelotoxiny získávají toxické vlastnosti v důsledku biochemické přeměny za účasti enzymatických systémů buněk, zahrnují mykotoxiny, benzen, anilin, některé viry.
Přímé myelotoxiny mohou díky své vysoké reaktivitě rychle poškodit integritu struktury buněčných organel. Tuto vlastnost mají zejména radionuklidy a ionizující záření. Jakmile jsou uvnitř buněk, generují velké množství volných radikálů nebo způsobují vysoký stupeň ionizace (vznik volných iontů), které vážně poškozují organely, dochází k řetězovým reakcím , kterým nelze zabránit kvůli extrémně vysokému zatížení enzymových systémů. To vše vede k tzv. "metabolickému chaosu" se současnou destrukcí organel (zejména buněčných jader ), což vede k buněčné smrti ( apoptóze ).
Nepřímé myelotoxiny získávají toxické vlastnosti až po biotransformaci. V důsledku biochemických reakcí za působení enzymových systémů dochází k tvorbě reaktivních forem molekul myelotoxinu. Nejvíce studované účinky nepřímého myelotoxinu - benzenu.
Mezi biologické nebo přírodní myelotoxiny patří některé typy virů , metabolitů a toxinů biologického původu ( bakteriální , mikromycetní houby, prvoci , rostliny atd.), které negativně působí na buňky myeloidní tkáně až do jejich destrukce.
Mykotoxiny jsou sekundární metabolity mikroskopických hub. Řada mykotoxinů má vysokou biologickou aktivitu, která se projevuje imunosupresivními, myelotoxickými, karcinogenními a polytropními účinky.
Antropogenní nebo umělé myelotoxiny (jsou výsledkem lidské činnosti) jsou chemické sloučeniny nebo radionuklidy , které mohou mít patofyziologické účinky na buňky myeloidní tkáně až k jejich degeneraci (ztráta některých částí buněk - organel a v důsledku toho buněčný atypismus), nádorová transformace a destrukce (destrukce). Příkladem antropogenních myelotoxinů je benzen , toluen , anilin . Kromě toho existuje celá skupina léčiv s myelotoxicitou, především chemoterapeutika . Mezi radionuklidy jsou nejnebezpečnější izotopy stroncium-89 a stroncium-90 .
Hlavní cesta vstupu antropogenních myelotoxinů je respirační nebo vzdušná (plícemi), alimentární (prostřednictvím potravin kontaminovaných myelotoxiny) a parenterální (chemoterapeutika). Také některé myelotoxiny mohou pronikat kůží (dermálně).
Benzen je jedním z nejčastějších xenobiotik s myelotoxickým účinkem. Snadno se vstřebává povrchem nechráněné kůže a také plícemi do krve. Při vstupu do červené kostní dřeně rychle solubilizuje biomembrány buněk myeloidní tkáně, což způsobuje jejich degeneraci (projevy atypických vlastností ) a/nebo destrukci (destrukce). Metabolity benzenu (epoxid, oxid), které vznikají při biotransformaci za účasti mikrozomálního oxidačního systému (za účasti cytochromu P450 ), vykazují extrémně vysokou reaktivitu, stávají se elektrofily v důsledku rozpadu kruhu a snadno arylují nukleofilní centra (amino skupiny nukleotidů) molekul DNA (reakční nukleofilní substituce), s tvorbou silných kovalentně vázaných aduktů DNA , čímž se mění nebo poškozuje její struktura ( genotoxicita ). Myeloidní tkáň je navíc poškozována volnými radikály, které vznikají v důsledku biochemické oxidace benzenu, tzv. radiomimetický efekt (obdoba ionizujícího záření). Jeho chronický účinek je velmi nebezpečný, protože vykazuje silnou karcinogenitu a molekuly se dobře ukládají v buňkách této tkáně, následkem čehož je hrozivé onemocnění - aplastická anémie nebo maligní přeměna buněk ( malignita ).
Myeloidní tkáň se díky přítomnosti velkého množství nezralých buněk vyznačuje vysokou citlivostí na účinky ionizujícího záření. I malá množství radioaktivních sloučenin zachycených v myeloidní tkáni vedou k vážným následkům. Velkým nebezpečím je dlouhodobá (chronická) expozice radionuklidům vedoucí k maligním novotvarům (lymfoblastická a myeloidní leukémie , mnohočetný myelom , radiogenní osteosarkom atd.) a nemoci z ozáření.