Mielotoxicitatea este efectul negativ al expunerii la anumiți compuși chimici și radioactivi de origine antropică sau biologică - mielotoxine, precum și radiații ionizante , asupra celulelor țesutului mieloid al măduvei osoase roșii . Când sunt expuse la acești compuși, există o scădere bruscă a celulelor sanguine ( citopenie ) - eritrocite , leucocite , trombocite , limfocite , rezultând diferite boli ale sistemului hematopoiezei și ale sistemului imunitar asociat ( sindrom mielodisplazic , stare secundară de imunodeficiență (SIDS), imunodeficiență secundară). anemie aplastică și altele). Mielotoxicitatea este un caz special de hematotoxicitate.
Se caracterizează prin afectarea parțială (reversibilă) sau completă (totală sau ireversibilă) a celulelor țesutului mieloid. Cu o leziune parțială, sunt afectate zone mici ale acestui țesut (are loc formarea celulelor displazice), ale căror celule pot fi ulterior înlocuite cu unele sănătoase (datorită creșterii celulelor precursoare neafectate). Cu afectarea completă sau totală a țesutului mieloid, înlocuirea celulelor deteriorate este extrem de lentă (sau complet absentă, deoarece aproape toate celulele progenitoare sunt afectate și afectate) și este necesară intervenția chirurgicală imediată ( transplant de măduvă osoasă roșie ).
Mielotoxinele pot avea, de asemenea, proprietăți imunosupresoare (suprimă parțial sau complet sistemul imunitar), cancerigene (provoacă tumori maligne ) și mutagene (afectează aparatul genetic al celulelor). Toate mielotoxinele sunt xenobiotice .
Mielotoxinele pot avea un efect negativ direct asupra celulelor, astfel de mielotoxine sunt numite directe, includ radionuclizi, unii agenți chimioterapeutici, etilenimină etc. Alte mielotoxine dobândesc proprietăți toxice ca urmare a transformării biochimice, cu participarea sistemelor enzimatice ale celulelor, acestea includ micotoxine, benzen, anilină, unele viruși.
Mielotoxinele directe, datorită reactivității lor ridicate, pot deteriora rapid integritatea structurii organelelor celulare. În special radionuclizii și radiațiile ionizante au această proprietate. Odată în interiorul celulelor, aceștia generează o cantitate mare de radicali liberi sau provoacă un grad ridicat de ionizare (formarea de ioni liberi), care dăunează grav organelelor, apar reacții în lanț care nu pot fi prevenite din cauza încărcării extrem de mari asupra sistemelor enzimatice. Toate acestea conduc la așa-numitul „haos metabolic” cu distrugerea simultană a organitelor (în special a nucleelor celulare ), ducând la moartea celulei ( apoptoză ).
Mielotoxinele indirecte dobândesc proprietăți toxice numai după biotransformare. Ca urmare a reacțiilor biochimice sub acțiunea sistemelor enzimatice, are loc formarea de forme reactive ale moleculelor de mielotoxină. Cele mai studiate acțiuni ale mielotoxinei indirecte - benzen.
Mielotoxinele biologice sau naturale includ unele tipuri de virusuri , metaboliți și toxine de origine biologică ( bacteriene , ciuperci micromicete, protozoare , plante etc.), care au un efect negativ asupra celulelor țesutului mieloid, până la distrugerea acestora.
Micotoxinele sunt metaboliți secundari ai ciupercilor microscopice. Multe micotoxine au activitate biologică ridicată, care se manifestă prin efecte imunosupresoare, mielotoxice, cancerigene și politropice.
Mielotoxinele antropogenice sau artificiale (sunt rezultatul activității umane) sunt compuși chimici sau radionuclizi care pot avea efecte fiziopatologice asupra celulelor țesutului mieloid, până la degenerarea acestora (pierderea unor părți de celule - organite și, ca urmare, atipism celular), transformarea și distrugerea tumorii (distrugerea). Un exemplu de mielotoxine antropice este benzenul , toluenul , anilina . În plus, există un întreg grup de produse farmaceutice cu mielotoxicitate, în primul rând agenți chimioterapeutici . Dintre radionuclizi, cei mai periculoși izotopi sunt stronțiul-89 și stronțiul-90 .
Principala cale de intrare a mielotoxinelor antropice este respiratorie sau aeriană (prin plămâni), alimentară (prin produse alimentare contaminate cu mielotoxine) și parenterală (agenți chimioterapeutici). De asemenea, unele mielotoxine pot pătrunde în piele (dermic).
Benzenul este unul dintre cele mai comune xenobiotice cu efect mielotoxic. Este ușor absorbit de suprafața pielii neprotejate, precum și prin plămâni în sânge. Intrând în măduva osoasă roșie, solubilizează rapid biomembranele celulelor țesutului mieloid, provocând degenerarea acestora (manifestări de proprietăți atipice ) și/sau distrugerea (distrugerea). Metaboliții benzenului (epoxid, oxid), care se formează în timpul biotransformării cu participarea sistemului de oxidare microzomală (cu participarea citocromului P450 ), prezintă o reactivitate extrem de ridicată, devin electrofili datorită ruperii inelului și arilează cu ușurință centrii nucleofili (amino). grupuri de nucleotide) de molecule de ADN (substituție nucleofilă de reacție), cu formarea de aducti puternici de ADN legați covalent , modificându-i sau deteriorând astfel structura ( genotoxicitatea ). În plus, țesutul mieloid este deteriorat de radicalii liberi care sunt generați ca urmare a oxidării biochimice a benzenului, așa-numitul efect radiomimetic (similar radiațiilor ionizante). Efectul său cronic este de mare pericol, deoarece prezintă o puternică carcinogenitate , iar moleculele sunt bine depuse în celulele acestui țesut, a cărei consecință este o boală formidabilă - anemie aplastică sau transformarea malignă a celulelor ( malignitate ).
Țesutul mieloid, datorită prezenței unui număr mare de celule imature, se caracterizează printr-o sensibilitate ridicată la efectele radiațiilor ionizante. Chiar și cantități mici de compuși radioactivi prinși în țesutul mieloid duc la consecințe grave. Un mare pericol este expunerea pe termen lung (cronică) la radionuclizi, care duce la neoplasme maligne (leucemie limfoblastică și mieloidă , mielom multiplu , osteosarcom radiogen etc.) și boala de radiații.