Mitos y realidades sobre las endotoxinas bacterianas

El ensayo de LAL o Lisado de Amebocitos de Limulus, es una forma de determinar la presencia de endotoxinas bacterianas.

Este método es usado comúnmente para comprobar que diferentes medios están libres de endotoxinas, principalmente se usa en la industria farmacéutica, donde ha sustituido al método de detección de pirógenos en conejos. Pero, ¿son las endotoxinas bacterianas los únicos pirógenos que pueden contaminar un fármaco o vacuna?

Toxinas, endotoxinas bacterianas y pirógenos

Las toxinas son todas aquellas sustancias producidas por organismos vivos que pueden tener un efecto venenoso sobre otros organismos. En la naturaleza los organismos han desarrollado métodos de defensa que incluyen en muchos casos la producción de sustancias dañinas para su potencial enemigo o que les pueden servir para matar a las presas que luego les servirán como alimento. Hay muchos tipos de toxinas, que se pueden clasificar por su naturaleza química, por su efecto o por el organismo que las produce, y siempre tienen en común su origen natural. El daño que producen las toxinas depende del organismo, una sustancia letal en algunos organismos puede producir muy poco o ningún daño en otros; y también de las concentraciones necesarias para que las toxinas actúen como tal.

Las endotoxinas bacterianas reciben este nombre porque constituyen una parte de la propia bacteria, en este caso la membrana, de aquí el prefijo endo. Se conoce además como endotoxinas bacterianas a las provenientes de las bacterias Gram negativas solamente. Su estructura química es la de lipopolisacáridos y el lípido conocido como lípido A forma parte de la molécula y es el que provoca los efectos nocivos de las endotoxinas bacterianas. El lípido A está formado por dos cadenas de azúcares unidas entre si y a un grupo fosfato cada una y que contienen enlazadas varias cadenas acílicas de un número elevado de carbonos. No existe una sola molécula de lipopolisacárido constituyente de todas las membranas de las bacterias, si no que cada género y cepa presenta un tipo de lipopolisacárido, que determina en muchos casos la patogenicidad de la bacteria.

Por su parte los pirógenos, o compuestos que producen aumento de la temperatura corporal (fiebre), no son solo endotoxinas. Existen muchas sustancias y microorganismos (virus u hongos, por ejemplo) que inducen la fiebre. Entre las sustancias químicas que provocan fiebre están algunos esteroides los peptidoglicanos de las bacterias Gram positivas, entre muchas otras y también las que son producidas por el propio organismo, como son las citoquinas que desencadenan los mecanismos de defensa del sistema inmune. Por esto se debe hacer la diferenciación y decir que el método de LAL sirve para la determinación de endotoxinas bacterianas y no de pirógenos, ya que al ser un sustituto del ensayo de detección de pirógenos que se realiza en conejos se ha prestado a confusión.

¿Cómo se produce una infección con endotoxinas bacterianas?

Las endotoxinas bacterianas provienen de la membrana externa de las bacterias Gram negativas. Estas bacterias se caracterizan por su ubicuidad en la naturaleza. Se pueden encontrar tanto en medios marinos como terrestres y en animales que los humanos usamos como alimentos, así como en las heces de los animales. Por esto las infecciones con bacterias Gram-negativas son muy comunes. Uno de los mitos que existen en la población acerca de estas infecciones es que pueden evitarse después de calentar los alimentos y precisamente la peligrosidad de los alimentos contaminados radica en que aunque la bacteria muera los lipopolisacáridos que constituyen su pared celular se liberan al medio donde se encuentren.

Las endotoxinas bacterianas son resistentes al calor, incluso a las temperaturas usadas en las autoclaves. Es importante controlar la ausencia de este factor infeccioso en medicamentos y alimentos. Un mito a desterrar acerca de las endotoxinas bacterianas es que son la única forma en que las bacterias ocasionan daños, y esto no es así, hay que tener en cuenta que otros factores de las bacterias son potencialmente dañinos, como son las fimbrias, pequeñas extensiones en forma de flagelos que presentan muchas especies. Las fimbrias son estructuras de naturaleza proteica que al adherirse a las superficies de los organismos provocan daños en los mismos. Por lo tanto es falso asegurar que las infecciones bacterianas son provocadas por las endotoxinas, existen otros mecanismos por los cuales se producen las infecciones.

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