Myelotoxicitet är den negativa effekten av exponering för vissa kemiska och radioaktiva föreningar av antropogent eller biologiskt ursprung - myelotoxiner, såväl som joniserande strålning , på cellerna i myeloidvävnaden i den röda benmärgen . Vid exponering för dessa föreningar sker en kraftig minskning av blodkroppar ( cytopeni ) - erytrocyter , leukocyter , blodplättar , lymfocyter , vilket resulterar i olika sjukdomar i hematopoiesissystemet och det associerade immunsystemet ( myelodysplastiskt syndrom , sekundära immunbristtillstånd (SIDS), aplastisk anemi och andra). Myelotoxicitet är ett specialfall av hematotoxicitet.
Det kännetecknas av partiell (reversibel) eller fullständig (total eller irreversibel) skada på myeloidvävnadsceller. Med en partiell lesion påverkas små områden av denna vävnad (bildandet av dysplastiska celler), vars celler senare kan ersättas med friska (på grund av tillväxten av opåverkade prekursorceller). Med fullständig eller total skada på myeloid vävnad är ersättningen av skadade celler extremt långsam (eller helt frånvarande, eftersom nästan alla progenitorceller påverkas och påverkas) och omedelbar kirurgisk intervention krävs ( röd benmärgstransplantation ).
Myelotoxiner kan också ha immunsuppressiva (delvis eller helt undertrycka immunsystemet), cancerframkallande (orsakar maligna tumörer ) och mutagena (påverkar cellers genetiska apparatur) egenskaper. Alla myelotoxiner är xenobiotika .
Myelotoxiner kan direkt ha en negativ effekt på celler, sådana myelotoxiner kallas direkta, de inkluderar radionuklider, vissa kemoterapeutiska medel, etylenimin , etc. Andra myelotoxiner förvärvar toxiska egenskaper som ett resultat av biokemisk transformation, med deltagande av enzymatiska system av celler, dessa inkluderar mykotoxiner, bensen, anilin, vissa virus.
Direkta myelotoxiner, på grund av deras höga reaktivitet, kan snabbt skada integriteten hos strukturen av cellorganeller. Speciellt radionuklider och joniserande strålning har denna egenskap. Väl inne i celler genererar de en stor mängd fria radikaler eller orsakar en hög grad av jonisering (bildning av fria joner), vilket allvarligt skadar organeller, kedjereaktioner uppstår som inte kan förhindras på grund av den extremt höga belastningen på enzymsystemen. Allt detta leder till det så kallade "metaboliska kaoset" med samtidig förstörelse av organeller (särskilt cellkärnor ), vilket leder till celldöd ( apoptos ).
Indirekta myelotoxiner får toxiska egenskaper först efter biotransformation. Som ett resultat av biokemiska reaktioner under verkan av enzymsystem uppstår bildningen av reaktiva former av myelotoxinmolekyler. De mest studerade effekterna av indirekt myelotoxin - bensen.
Biologiska eller naturliga myelotoxiner inkluderar vissa typer av virus , metaboliter och toxiner av biologiskt ursprung ( bakterier , mikromycetsvampar, protozoer , växter, etc.), som har en negativ effekt på myeloidvävnadsceller, upp till deras förstörelse.
Mykotoxiner är sekundära metaboliter av mikroskopiska svampar. Många mykotoxiner har hög biologisk aktivitet, vilket visar sig i immunsuppressiva, myelotoxiska, cancerframkallande och polytropa effekter.
Antropogena eller artificiella myelotoxiner (är resultatet av mänsklig aktivitet) är kemiska föreningar eller radionuklider som kan ha patofysiologiska effekter på myeloidvävnadsceller, upp till deras degenerering (förlust av vissa delar av celler - organeller och, som ett resultat, cellulär atypism), tumörtransformation och förstörelse (destruktion). Ett exempel på antropogena myelotoxiner är bensen , toluen , anilin . Dessutom finns det en hel grupp läkemedel med myelotoxicitet, främst kemoterapeutiska medel . Bland radionukliderna är de farligaste isotoperna strontium-89 och strontium-90 .
Den huvudsakliga inträdesvägen för antropogena myelotoxiner är respiratoriska eller luft (genom lungorna), matsmältning (genom livsmedelsprodukter kontaminerade med myelotoxiner) och parenterala (kemoterapeutiska medel). Vissa myelotoxiner kan också penetrera huden (dermalt).
Bensen är en av de vanligaste xenobiotika med myelotoxisk effekt. Det absorberas lätt av ytan på oskyddad hud, såväl som genom lungorna in i blodet. När den kommer in i den röda benmärgen, solubiliserar den snabbt biomembranen av myeloidvävnadsceller, vilket orsakar deras degeneration (manifestationer av atypiska egenskaper ) och/eller förstörelse (förstörelse). Bensenmetaboliter (epoxid, oxid), som bildas under biotransformation med deltagande av det mikrosomala oxidationssystemet (med deltagande av cytokrom P450 ), uppvisar extremt hög reaktivitet, blir elektrofiler på grund av ringbrytning och arylerar lätt nukleofila centra (amino grupper av nukleotider) av DNA- molekyler (reaktionsnukleofil substitution), med bildning av starka kovalent bundna DNA-addukter , och därigenom ändra eller skada dess struktur ( gentoxicitet ). Dessutom skadas myeloidvävnad av fria radikaler som genereras till följd av den biokemiska oxidationen av bensen, den så kallade radiomimetiska effekten (liknande joniserande strålning). Dess kroniska effekt är av stor fara, eftersom den uppvisar stark cancerogenicitet och molekylerna är väl deponerade i cellerna i denna vävnad, vars konsekvens är en formidabel sjukdom - aplastisk anemi eller malign transformation av celler ( malignitet ).
Myeloid vävnad, på grund av närvaron av ett stort antal omogna celler, kännetecknas av hög känslighet för effekterna av joniserande strålning. Även små mängder radioaktiva föreningar som fångas i myeloid vävnad leder till allvarliga konsekvenser. En stor fara är långvarig (kronisk) exponering för radionuklider, vilket leder till maligna neoplasmer (lymfoblastisk och myeloid leukemi , multipelt myelom , radiogent osteosarkom, etc.) och strålningssjuka.