Цитотоксичность — это способность вещества оказывать на клетку токсическое воздействие. К токсическим агентам можно отнести иммунные клетки и некоторые разновидности ядов животных, например яд шумящей гадюки (Bitis arietans) или коричневого паука-отшельника (Loxosceles reclusa).
Под воздействием цитотоксических веществ судьба клеток складывается по-разному. В процессе развития некроза клетки утрачивают мембранную целостность и быстро погибают в результате лизиса. В другом случае клетки перестают активно расти и делиться (снижается жизнеспособность клеток) или в них активизируется генетически регулируемый процесс программируемой клеточной гибели (апоптоз).
В процессе некроза клетки быстро отекают, утрачивают целостность мембраны, прекращают процесс обмена веществ и выпускают свое содержимое во внешнюю среду. Клеткам, подвергающимся быстрому некрозу in vitro, не хватает времени и энергии для запуска механизмов апоптоза и экспрессии маркеров апоптозной гибели. Апоптоз характеризуется несколькими характерными событиями на клеточном и молекулярном уровне, в том числе изменением индекса преломления клетки, усадкой цитоплазмы, конденсацией ядра и расщеплением ДНК на фрагменты равной величины. Культура клеток, вошедшая в процесс апоптоза, на заключительном этапе проходит через вторичный некроз. В клетках прекращается метаболизм, они утрачивают целостность мембраны и лизируются[1].
Методы исследования цитотоксичности широко применяются в фармацевтической промышленности для скрининга цитотоксичности библиотек соединений. Исследователи ищут цитотоксическое соединение, если они заинтересованы, например, в разработке терапевтического средства, поражающего быстроделящиеся раковые клетки. Либо анализируют «результативные» соединения в исходных скринингах высокоэффективных лекарственных средств на предмет нежелательных цитотоксических эффектов, прежде чем принять решение о разработке фармацевтического препарата на их основе.