Κυτοτοξίνη είναι κάθε ουσία που έχει τοξική επίδραση στα κύτταρα. Ο όρος cyto είναι ελληνικής προέλευσης και αναφέρεται σε «ένα κοίλο δοχείο». Χρησιμοποιείται ως πρόλογος κατά την περιγραφή ενός βιολογικού κυττάρου. Μερικά κοινά παραδείγματα κυτταροτοξινών περιλαμβάνουν χημικούς παράγοντες και ορισμένα δηλητήρια φιδιών. Οι κυτταροτοξίνες συνήθως επιτίθενται μόνο σε έναν συγκεκριμένο τύπο κυττάρου ή οργάνου, παρά σε ολόκληρο το σώμα.
Τα κύτταρα που έχουν επηρεαστεί από μια κυτταροτοξίνη μπορεί να καταστραφούν με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Το ένα είναι η νέκρωση. Σε αυτή τη μορφή κυτταρικού θανάτου, τα κύτταρα χάνουν την ακεραιότητα στο τοίχωμα της μεμβράνης τους και καταρρέουν. Ένας άλλος τύπος πιθανού κυτταρικού θανάτου είναι η απόπτωση. Αυτός ο τύπος θανάτου είναι προ-προγραμματισμένος στο ίδιο το κύτταρο πριν φτάσει η κυτταροτοξίνη. Είναι συνήθως μια ευεργετική ιδιότητα, όπως φαίνεται όταν τα κύτταρα στα δάκτυλα των χεριών και των ποδιών των αναπτυσσόμενων ανθρώπινων μωρών υφίστανται απόπτωση, που οδηγεί στον διαχωρισμό των δακτύλων.
Όταν συμβαίνει μια κυτταροτοξική απόπτωση, η προ-προγραμματισμένη ακολουθία θανάτου ενός κυττάρου ενεργοποιείται πρόωρα. Μόλις ξεκινήσει η ακολουθία, δεν υπάρχει τρόπος να την αντιστρέψουμε. Η γενετική διαδικασία διαρκεί λίγα λεπτά ή μέρες, αλλά ο κυτταρικός θάνατος είναι αναπόφευκτος. Η νέκρωση συνήθως συνοδεύει την απόπτωση στα τελευταία της στάδια.
Οι κυτταροτοξικοί παράγοντες μπορούν επίσης να σκοτώσουν ομάδες κυττάρων απλώς περιορίζοντας τις ικανότητές τους να αναπτύσσονται, να διαιρούνται και να αναπαράγονται. Αν και οι κυτταροτοξίνες θεωρούνται συχνά ως επιβλαβείς ουσίες, χρησιμοποιούνται επίσης στην ιατρική, ιδιαίτερα στη θεραπεία του καρκίνου. Εάν τα καρκινικά κύτταρα σε ένα νεόπλασμα ή όγκο, στοχευθούν με κυτταροτοξίνη, θα πεθάνουν με πολύ ταχύτερο ρυθμό από τα υγιή κύτταρα, λόγω του υψηλότερου ρυθμού αναπαραγωγής τους. Μια κυτταροτοξίνη που εφαρμόζεται στη σωστή δόση τη σωστή στιγμή μπορεί να θεραπεύσει έναν καρκίνο με ελάχιστη βλάβη στον ασθενή. Αυτή η μορφή θεραπείας του καρκίνου είναι επίσης γνωστή ως χημειοθεραπεία, και λόγω του υγιούς κυτταρικού θανάτου, λόγω της χορηγούμενης κυτταροτοξίνης, αυτοί οι ασθενείς υφίστανται απώλεια μαλλιών και μειωμένη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος.
Ορισμένες ασθένειες παράγουν επίσης τις δικές τους κυτταροτοξίνες. Η διφθερίτιδα και η οστρακιά παράγουν τοξίνες που επιδεινώνουν τα αποτελέσματα της ασθένειας. Εάν αφεθεί χωρίς θεραπεία, η κυτταροτοξική διαδικασία μπορεί να προχωρήσει σε ένα στάδιο στο οποίο ο ασθενής μπορεί να μην αναρρώσει, ακόμη και αν η αρχική ασθένεια θεραπευθεί. Ένα παράδειγμα κοινής κυτταροτοξίνης είναι το βακτήριο ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού, το οποίο βρίσκεται στο στομάχι και το δωδεκαδάκτυλο. Αυτό το βακτήριο διασπά την ουρεάση που βρίσκεται στο στομάχι, η οποία δημιουργεί αμμωνία. Αυτή η αμμωνία είναι τοξική για τα επιθηλιακά κύτταρα του στομάχου και μπορεί να οδηγήσει σε έλκη στομάχου και καρκίνο.