El impacto de la endotoxina en el cuerpo humano
La sepsis es un importante problema de salud mundial, con aproximadamente 50 millones de casos y 11 millones de muertes registradas en todo el mundo, según un estudio de la Organización Mundial de la Salud (OMS) publicado en 2020. En Estados Unidos, la sepsis provoca cada año aproximadamente 1,7 millones de hospitalizaciones de adultos, de las que unas 350.000 acaban en fallecimientos hospitalarios o en derivaciones a cuidados paliativos.[1]
El lipopolisacárido (LPS), que constituye la membrana externa de las bacterias Gram negativas, es una endotoxina extremadamente potente que causa disfunción orgánica en caso de sepsis. Puede encontrarse en el torrente sanguíneo en diversas infecciones, incluidas las bacterianas Gram-negativas, Gram-positivas y fúngicas.[2]
Cuando las endotoxinas entran en contacto con el cuerpo humano, desencadenan respuestas biológicas variadas como la pirogenicidad, la leucocitosis, la agregación plaquetaria, la reducción de la presión sanguínea y la leucopenia.[3]
Patogénesis de las endotoxinas en el cuerpo humano
La administración de endotoxina aislada a animales de experimentación desencadena una amplia gama de respuestas biológicas, similares a las observadas durante un shock séptico por gérmenes gramnegativos.
Las actividades biológicas del LPS no son causadas únicamente por la propia molécula de LPS, sino que son desencadenadas indirectamente por mediadores endógenos que se generan tras la interacción de la endotoxina.[3]
¿Cómo se transmite la endotoxina?
El equipamiento médico, los medicamentos intravenosos, las soluciones salinas, los implantes, los injertos y el agua de esterilización son susceptibles de contaminación a lo largo de todo el proceso de preparación. Según la FDA (1985), la contaminación por endotoxinas puede proceder de diversas fuentes, como el agua utilizada como disolvente, el agua empleada en la limpieza de instrumentos y el reprocesamiento terminal, los componentes de los envases y las materias primas o los equipos utilizados durante la producción. El contacto directo con el torrente sanguíneo puede producirse a través de estos equipos y soluciones, contaminando potencialmente el cuerpo humano.
Prevención de la contaminación
La realización de pruebas preliminares puede ayudar a prevenir la contaminación por endotoxinas y sus consecuencias mortales. Existen diversos reactivos, métodos y dispositivos para realizar pruebas de endotoxinas o pirógenos en dispositivos médicos. En el pasado, se utilizaba la prueba de pirógenos en conejo (RPT) para identificar endotoxinas. Sin embargo, ahora se ha sustituido por ensayos LAL, que proporcionan resultados más precisos. Actualmente se están introduciendo métodos más precisos y adecuados, como la técnica MAT (Test de activación de monocitos).
Ensayo de lisado de amebocitos de Limulus (LAL)
El ensayo de lisado de amebocitos de Limulus, también conocido como ensayo de endotoxinas bacterianas (BET), es el ensayo más utilizado para las pruebas de pirógenos. Este método de ensayo no sólo es económico, sino también ampliamente reconocido. La prueba consiste en combinar lisado de sangre de Limulus y endotoxina bacteriana para generar un coágulo de gel. Los actuales kits de pruebas cinéticas de LAL emplean las características turbidimétricas o cromogénicas de esta combinación para sus objetivos de prueba. Se ha validado científicamente que la prueba LAL posee una sensibilidad cinco veces mayor que la prueba del conejo en la detección de pirógenos.[4]
MAT (Test de activación de monocitos)
El objetivo principal del MAT es detectar y medir contaminantes pirogénicos tanto endotoxinas como no endotoxinas. La presencia de estos contaminantes puede llevar a la activación de monocitos humanos, causando la liberación de mediadores naturales[5]. En el MAT, las células monocíticas humanas se someten a una exposición in vitro a pirógenos, induciendo así la activación celular. Esta activación desencadena la liberación de citocinas proinflamatorias, que posteriormente se cuantifican mediante la técnica ELISA.[6]
El MAT demuestra una mayor relevancia fisiológica debido a que utiliza células humanas. Además, este sistema de detección posee la capacidad de identificar y cuantificar con precisión pirógenos endotoxinas y no endotoxinas.[7]
La detección de endotoxinas es de suma importancia
Un control inadecuado de la contaminación por endotoxinas puede resultar letal y mortal. No se puede subestimar la importancia de implementar un método preciso para las pruebas de endotoxinas a la hora de mitigar las consecuencias de la infección. Wako PYROSTAR™ ofrece una gama de dispositivos de ensayo, accesorios y reactivos conformes a la FDA y libres de pirógenos que garantizan resultados precisos y confiables.
Referencias
- CDC. What is sepsis? 2023 [cited 2024; Available from: https://www.cdc.gov/sepsis/about/?CDC_AAref_Val=https://www.cdc.gov/sepsis/what-is-sepsis.html.
- Śmiechowicz, J., The Rationale and Current Status of Endotoxin Adsorption in the Treatment of Septic Shock. J Clin Med, 2022. 11(3).
- Galanos, C. and M.A. Freudenberg, Bacterial endotoxins: biological properties and mechanisms of action. Mediators Inflamm, 1993. 2(7): p. S11-6.
- Karesh, S.M.J.J.o.n.m.t., Sterility and pyrogen testing of radiopharmaceuticals. 1989. 17(3): p. 156-159.
- Solati, S., T. Zhang, and S. Timman, The monocyte activation test detects potentiated cytokine release resulting from the synergistic effect of endotoxin and non-endotoxin pyrogens. Innate Immun, 2022. 28(3-4): p. 130-137.
- 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.
- Carson, D., et al., Development of a Monocyte Activation Test as an Alternative to the Rabbit Pyrogen Test for Mono- and Multi-Component Shigella GMMA-Based Vaccines. 2021. 9(7): p. 1375.
