Los 5 Mejores Consejos para Reducir la Contaminación por Endotoxinas en el Laboratorio

La contaminación química o biológica puede dar lugar a resultados experimentales poco fiables en los laboratorios de diagnóstico e investigación. Las endotoxinas bacterianas representan uno de los contaminantes más insidiosos que pueden conferir efectos inflamatorios a las muestras investigadas y enmascarar sus auténticas propiedades biológicas. Las endotoxinas bacterianas (lipopolisacáridos) son pirógenos y componentes de la membrana externa de las bacterias gramnegativas. Se liberan en pequeñas cantidades durante el crecimiento bacteriano y se liberan en grandes cantidades después de la muerte y lisis bacterianas.¹ El ensayo de lisado de amebocitos de Limulus (LAL) es la prueba más establecida para la detección de endotoxinas. Se basa en la incubación de proteínas extraídas de la sangre de cangrejo herradura (Limulus polyphemus) con endotoxinas, lo que produce una reacción de coagulación que puede cuantificarse para una evaluación precisa de las endotoxinas.¹

Fuentes de contaminación por endotoxinas en el laboratorio

Entre las fuentes más comunes de contaminación por endotoxinas en el laboratorio se encuentran el agua, medios de cultivo celular y reactivos, suero y material de plástico / vidrio. Entre los reactivos que pueden contaminarse por endotoxinas se encuentran el suero fetal bovino (SFB), los medios de cultivo celular, los factores de crecimiento recombinantes derivados de E. coli, las hormonas y los reactivos de disociación. En particular, la eliminación de la contaminación por endotoxinas es problemático porque las endotoxinas son resistentes a muchos de los métodos de descontaminación usados​​tradicionalmente.

Consecuencias de la contaminación por endotoxinas en el laboratorio

La contaminación por endotoxinas puede dar lugar a una lectura errónea de la expresión o función génica de las células o muestras analizadas. Este fenómeno se ha observado en muchos tipos de células y materiales diferentes y se ha relacionado principalmente con las propiedades pirogénicas de las endotoxinas. Por ejemplo, la contaminación por endotoxinas puede conferir propiedades inflamatorias a los nanomateriales, lo que interfiere con la lectura de sus propiedades biológicas auténticas.² Por lo tanto, evitar o eliminar la contaminación por endotoxinas en el laboratorio es clave para garantizar resultados experimentales de alta calidad.

Hé aquí 5 pasos para reducir la contaminación por endotoxinas en el laboratorio:

1. Recipientes de plástico no pirogénicos: las endotoxinas tienen una alta afinidad por los recipientes de plástico. Aunque el material de plástico de laboratorio se produce a altas temperaturas que generalmente destruyen las endotoxinas, se puede introducir contaminación por endotoxinas durante la manipulación y el envasado posteriores. El uso de material de plástico no pirogénico disponible comercialmente ayudará a evitar esta fuente potencial de contaminación por endotoxinas.

2. Material de vidrio despirogenado: las endotoxinas también pueden contaminar el material de vidrio de laboratorio. En particular, lavar o incluso esterilizar en autoclave el material de vidrio en condiciones estándar no es suficiente para eliminar la contaminación por endotoxinas. Se ha demostrado que la despirogenación con calor seco a 250 ° C durante 30 min³ o a 180 ° C durante 4 h¹ elimina la contaminación por endotoxinas.

3. Agua de alta pureza: la contaminación del agua por endotoxinas puede ocurrir debido a una purificación insuficiente del agua o al almacenamiento en condiciones inadecuadas. Los sistemas de ultrapurificación basados ​​en ósmosis inversa o destilación de vidrio pueden garantizar que el agua esté libre de contaminación por endotoxinas. Además, el agua de alta pureza debe almacenarse solo en recipientes no pirogénicos y debe evitarse el almacenamiento prolongado. 

4. Sueros, reactivos y medios probados para detectar la presencia de endotoxinas: los medios de cultivo celular, los reactivos y los sueros, como el SFB, también pueden ser una fuente de contaminación por endotoxinas. Se han desarrollado comercialmente sueros, medios y reactivos probados para la detección de endotoxinas para prevenir la contaminación por endotoxinas.

5. Desechar o descontaminar materiales contaminados con endotoxinas - Siempre que sea posible, los reactivos y células contaminados por endotoxinas han de descartarse y reemplazarse por materiales libres de endotoxinas. La descontaminación para eliminar endotoxinas se puede realizar para materiales de gran valor que no se pueden reemplazar. La cromatografía de afinidad y las soluciones basadas en Triton X-114 se han utilizado con éxito para la descontaminación para eliminar endotoxinas.^4,5 

La contaminación por endotoxinas puede dar lugar a resultados experimentales erróneos y poco fiables tanto en los laboratorios de diagnóstico como en los de investigación. Pasos sencillos, como el ensayo de endotoxinas y el uso de material de plástico no pirogénico, material de vidrio despirogenado, agua de alta pureza y medios y reactivos de cultivo celular probados para detección de endotoxinas evitarán la contaminación por endotoxinas y garantizarán la fiabilidad de los resultados obtenidos.

Referencias bibliográficas

1. https://www.fda.gov/inspections-compliance-enforcement-and-criminal-investigations/inspection-technical-guides/bacterial-endotoxinspyrogens
2. Li Y, Boraschi D. Endotoxin contamination: a key element in the interpretation of nanosafety studies. Nanomedicine (Lond). 2016;11(3):269-87. doi: 10.2217/nnm.15.196. Erratum in: Nanomedicine (Lond). 2016;11(6):739.
3. Sandle T. A comparative study of different methods for endotoxin destruction. Am Pharm Rev. 2013;Supplement.
4. Schneier M, Razdan S, Miller AM, Briceno ME, Barua S. Current technologies to endotoxin detection and removal for biopharmaceutical purification. Biotechnol Bioeng. 2020;117(8):2588-2609. doi: 10.1002/bit.27362.
5. Teodorowicz M, Perdijk O, Verhoek I, Govers C, Savelkoul HF, Tang Y, Wichers H, Broersen K. Optimized Triton X-114 assisted lipopolysaccharide (LPS) removal method reveals the immunomodulatory effect of food proteins. PLoS One. 2017;12(3):e0173778. doi: 10.1371/journal.pone.0173778.