Ein Zytotoxin ist jede Substanz, die auf Zellen toxisch wirkt. Der Begriff Zyto ist griechischen Ursprungs und bezieht sich auf „einen hohlen Behälter“. Es wird als Vorwort bei der Beschreibung einer biologischen Zelle verwendet. Einige gängige Beispiele für Zytotoxine sind chemische Wirkstoffe und bestimmte Schlangengifte. Zytotoxine greifen typischerweise nur einen bestimmten Zell- oder Organtyp an und nicht den ganzen Körper.
Zellen, die von einem Zytotoxin befallen wurden, können auf verschiedene Weise zugrunde gehen. Eine davon ist Nekrose. Bei dieser Form des Zelltods verlieren die Zellen die Integrität ihrer Membranwand und kollabieren. Eine andere Art des möglichen Zelltods ist die Apoptose. Diese Art des Todes ist in der Zelle selbst vorprogrammiert, bevor das Zytotoxin eintrifft. Es ist typischerweise eine nützliche Eigenschaft, wie man sieht, wenn Zellen in den Fingern und Zehen von sich entwickelnden menschlichen Babys eine Apoptose durchlaufen, was zur Trennung der Finger führt.
Wenn eine zytotoxische Apoptose auftritt, wird die vorprogrammierte Todessequenz einer Zelle vorzeitig aktiviert. Sobald die Sequenz begonnen hat, gibt es keine Möglichkeit, sie umzukehren. Der genetische Prozess dauert Minuten oder Tage, aber der Zelltod ist unvermeidlich. Die Nekrose begleitet normalerweise die Apoptose in ihren späteren Stadien.
Zytotoxische Wirkstoffe können auch Zellcluster abtöten, indem sie einfach ihre Fähigkeit zu Wachstum, Teilung und Vermehrung einschränken. Obwohl Zytotoxine oft als Schadstoffe angesehen werden, werden sie auch in der Medizin, insbesondere bei der Behandlung von Krebs, eingesetzt. Wenn die Krebszellen in einem Neoplasma oder Tumor mit einem Zytotoxin gezielt werden, sterben sie aufgrund ihrer höheren Reproduktionsrate viel schneller ab als gesunde Zellen. Ein Zytotoxin in der richtigen Dosierung zur richtigen Zeit kann eine Krebserkrankung mit minimalem Schaden für den Patienten heilen. Diese Form der Krebsbehandlung wird auch als Chemotherapie bezeichnet und aufgrund des gesunden Zelltods durch das verabreichte Zytotoxin erleiden solche Patienten Haarausfall und eine verminderte Funktion des Immunsystems.
Bestimmte Krankheiten produzieren auch ihre eigenen Zytotoxine. Diphtherie und Scharlach erzeugen beide Toxine, die die Auswirkungen der Krankheit verschlimmern. Unbehandelt kann der zytotoxische Prozess bis zu einem Stadium fortschreiten, in dem sich ein Patient möglicherweise nicht mehr erholt, selbst wenn die ursprüngliche Krankheit geheilt ist. Ein Beispiel für ein häufiges Zytotoxin ist das Bakterium Helicobacter pylori, das im Magen und Zwölffingerdarm vorkommt. Dieses Bakterium baut im Magen gefundene Urease ab, wodurch Ammoniak entsteht. Dieses Ammoniak ist giftig für die Epithelzellen des Magens und kann zu Magengeschwüren und Krebs führen.