Comparación de endotoxina/LPS con otros pirógenos comunes
Los pirógenos son componentes microbianos o compuestos químicos que, cuando se administran en cantidades muy pequeñas por vía parenteral, desencadenan una respuesta inflamatoria que provoca un aumento de la temperatura corporal en seres humanos o animales de experimentación. La normativa relativa a las pruebas de pirógenos aborda los considerables riesgos para la salud asociados a su presencia en fluidos de diálisis, fármacos parenterales, biofármacos, cosméticos y productos sanitarios sólidos[1].
Tipos de pirógenos
Los pirógenos se clasifican en dos grandes categorías: endógenos y exógenos. Los pirógenos endógenos, como las interleucinas y el factor de necrosis tumoral (NTF), son producidos por el cuerpo humano. Los pirógenos exógenos proceden de partículas extrañas como microorganismos y sustancias químicas que contaminan el material de envasado y los medios de cultivo.[1]
Los pirógenos pueden proceder de microbios, como las endotoxinas lipopolisacáridas (LPS), las exotoxinas, el peptidoglicano y el ácido lipoteicoico (LTA), o de fuentes no microbianas, como los pirógenos endógenos y las sustancias no vivas.
Las endotoxinas, derivadas tanto de bacterias Gram negativas vivas como muertas, son los pirógenos más potentes y mejor caracterizados. Las bacterias Gram positivas, conocidas por contener LTA, también contribuyen a la producción de pirógenos.[2]
El peptidoglicano, las exotoxinas, los productos fúngicos, los virus, los parásitos y los materiales de envasado contaminados son otras sustancias pirógenas. Las reacciones inflamatorias y el desarrollo de fiebre están bien caracterizados por el papel de los pirógenos endógenos y los exógenos no microbianos. [1]
Pirógenos exógenos
Endotoxina o LPS
La mayoría de las bacterias Gram negativas tienen LPS como parte vital de su membrana externa. Su estabilidad frente al calor y los cambios de pH es excepcional. Las bacterias pueden sobrevivir sin LPS, pero éste desempeña un papel crucial en su virulencia al interactuar con receptores de la superficie celular e iniciar vías de señalización.[1]
Ácido lipoteicoico (LTA)
Los componentes de la pared celular de las bacterias Gram-positivas, que no contienen endotoxina, son reconocidos como desencadenantes de la liberación de citoquinas en los monocitos/macrófagos humanos. La LTA es un compuesto pirogénico localizado en la superficie de las paredes celulares de las bacterias Gram-positivas. De forma similar a la endotoxina, la LTA tiene fuertes propiedades pirogénicas y plantea importantes riesgos para la salud, como se observa a través de reacciones inflamatorias, shock séptico y fallos orgánicos en el cuerpo humano.[1]
Peptidoglicano (PG)
La capa de mureína, también denominada PG, es un componente común de la pared celular de la mayoría de las bacterias (excluidos los micoplasmas), con concentraciones mucho más elevadas en las bacterias Gram positivas comparadas con las Gram negativas.
Las investigaciones han demostrado que la presencia de PG en los productos para la salud, en particular en los fluidos de diálisis, provoca efectos pirogénicos, como lo demuestra la liberación de IL-1, TNF- e IL-6 en ensayos MAT (prueba de activación de monocitos). En comparación con la endotoxina, el PG es un pirógeno más débil.[1]
Pirógeno endógeno
Según los fisiólogos e investigadores moleculares, era muy improbable que los pirógenos exógenos pudieran afectar directamente al centro termorregulador del cerebro, provocando fiebre. Investigaciones adicionales llevaron a la identificación de los pirógenos endógenos, también conocidos como pirógenos granulocíticos o leucocíticos.
Los productos para la salud no suelen contener pirógenos endógenos, ya que éstos sólo son producidos por glóbulos blancos específicos en respuesta a determinadas toxinas y pirógenos externos. Citoquinas como la interleucina 1 (IL-1), el TNF- (cachectina) y la IL-6 son ejemplos de pirógenos endógenos.[1, 3]
Pruebas de pirógenos
Las pruebas obligatorias para detectar la presencia de pirógenos son esenciales para prevenir cualquier reacción adversa grave que pudiera producirse con la liberación de aplicaciones clínicas y de salud. Entre las diversas pruebas de pirógenos disponibles, la prueba de endotoxinas bacterianas (BET) con lisado de amebocitos de Limulus (LAL) es la más utilizada. Se desarrolló para sustituir a la prueba de pirógenos en conejo (RPT).
El ensayo LAL identifica eficazmente los pirógenos procedentes de endotoxinas, pero es incapaz de detectar pirógenos no endotoxinas. Para abordar esta limitación, los investigadores están explorando una prueba de activación de monocitos in vitro (MAT) más eficaz como alternativa a la prueba LAL. La MAT tiene la capacidad de detectar pirógenos endotoxinas y no endotoxinas, lo que permite realizar pruebas exhaustivas.[1, 4]
FUJIFILM Wako proporciona reactivos de LAL, tanto naturales como sintéticos, para realizar el ensayo de endotoxinas bacterianas, en forma de los ensayos PYROSTAR™ ES-F, Limulus Color-KY y PYROSTAR™ Neo+.
FUJIFILM Wako también produce una prueba derivada de MAT, conocida como LumiMAT™, que utiliza un indicador de luminiscencia para proporcionar resultados MAT estables y rápidos de las concentraciones de pirógenos endotoxinas y no endotoxinas.
Referencias
- Singh, N., et al., Microbial and Non-microbial Pyrogens in Healthcare Products: Risks, Quality Control and Regulatory Aspects. Applied Clinical Research, Clinical Trials and Regulatory Affairs, 2016. 03: p. 1-1.
- Raetz, C.R. and C. Whitfield, Lipopolysaccharide endotoxins. Annu Rev Biochem, 2002. 71: p. 635-700.
- Dinarello, C.A., The history of fever, leukocytic pyrogen and interleukin-1. Temperature (Austin), 2015. 2(1): p. 8-16.
- Perdomo-Morales, R., et al., Monocyte activation test (MAT) reliably detects pyrogens in parenteral formulations of human serum albumin. Altex, 2011. 28(3): p. 227-35.
