O Impacto da Endotoxina no Corpo Humano

A sepse é um grande problema de saúde global, com aproximadamente 50 milhões de casos e 11 milhões de mortes relatadas em todo o mundo com base em um estudo da Organização Mundial da Saúde (OMS) publicado em 2020. A sepse leva a aproximadamente 1,7 milhão de hospitalizações de adultos nos Estados Unidos anualmente, com cerca de 350.000 resultando em mortes hospitalares ou transferências para cuidados paliativos.^[1]

O lipopolissacarídeo (LPS), que compõe a membrana externa das bactérias Gram-negativas, é uma endotoxina extremamente poderosa que causa disfunção orgânica na sepse. Pode ser encontrado na corrente sanguínea em uma variedade de infecções, incluindo infecções bacterianas  Gram-negativas e Gram-positivas, além das fúngicas.^[2]

Quando as endotoxinas entram em contato com o corpo humano, elas desencadeiam várias respostas biológicas, como pirogenicidade, leucocitose, agregação plaquetária, depressão da pressão arterial e leucopenia.^[3]

Patogênese das endotoxinas no corpo humano

A administração de endotoxina isolada em animais experimentais desencadeia uma ampla gama de respostas biológicas, semelhantes às observadas durante o choque séptico Gram-negativo.

As atividades biológicas do LPS não são causadas apenas pela própria molécula de LPS, mas são indiretamente desencadeadas por mediadores endógenos que são gerados após a interação da endotoxina.^[3]

Como ocorre a transmissão da endotoxina?

Equipamentos médicos, medicamentos intravenosos, soluções salinas, implantes, enxertos e água esterilizante são suscetíveis à contaminação durante todo o processo de fabricação. De acordo com o FDA (1985), a contaminação por endotoxinas pode se originar de várias fontes, como água usada como solvente, água usada na limpeza de instrumentos e reprocessamento de terminais, componentes de embalagem e matérias-primas ou equipamentos usados durante a produção. O contato direto com a corrente sanguínea pode ocorrer por meio desses equipamentos e soluções, potencialmente contaminando o corpo humano.

Prevenção de contaminação

A realização de testes de nível inicial pode ajudar a prevenir a contaminação por endotoxinas e suas consequências mortais. Vários reagentes, métodos e dispositivos estão disponíveis para realizar testes de endotoxina ou pirogênio em dispositivos médicos. No passado, o Teste de Pirogênio de Coelho (RPT) era usado para identificar endotoxinas. No entanto, agora foi substituído por ensaios LAL, que fornecem resultados mais precisos. Métodos mais precisos e adequados, como a técnica MAT (Teste de Ativação de Monócitos), estão sendo introduzidos atualmente.

O Ensaio de Lisado de Amebócitos Limulus (LAL)

O Ensaio de Lisado de Amebócitos Limulus, alternativamente conhecido como Teste de Endotoxina Bacteriana (BET), é o ensaio mais frequentemente usado para testes de pirogênio. Este método de teste não é apenas econômico, mas também amplamente reconhecido. O teste envolve a combinação de lisado feito do sangue de limulus e endotoxina bacteriana para gerar um coágulo de gel.  Os atuais kits de teste cinético LAL empregam as características turbidimétricas ou cromogênicas dessa combinação para seus objetivos de teste. O teste LAL foi cientificamente validado para possuir uma sensibilidade cinco vezes maior em comparação com o Teste do Coelho na detecção de pirogênios.^[4]

MAT (Teste de Ativação de Monócitos)

O principal objetivo do MAT é detectar e medir contaminantes pirogênicos de endotoxinas e não-endotoxinas. A presença desses contaminantes pode levar à ativação de monócitos humanos, causando a liberação de mediadores naturais^[5]. No MAT, os monócitos humanos são submetidos à exposição in vitro a pirogênios, induzindo assim a ativação celular. Essa ativação desencadeia a liberação de citocinas pró-inflamatórias, que são posteriormente quantificadas pela técnica de ELISA ^[6].

O MAT demonstra maior relevância fisiológica devido à sua utilização de células humanas. Além disso, este sistema de detecção possui a capacidade de identificar e quantificar com precisão pirogênios de endotoxinas e não-endotoxinas ^[7].

A detecção de endotoxinas é de Extrema Importância

O monitoramento inadequado da contaminação por endotoxinas pode resultar em letalidade e fatalidade. A importância de implementar um método preciso para testes de endotoxinas não pode ser subestimada na mitigação das consequências da infecção. A Wako PYROSTAR™ oferece uma variedade de dispositivos de teste, acessórios e reagentes em conformidade com a FDA e livres de pirogênio que garantem resultados precisos e confiáveis.

Referências

1. CDC. What is sepsis? 2023 [citado 2024; Disponível em: https://www.cdc.gov/sepsis/about/?CDC_AAref_Val=https://www.cdc.gov/sepsis/what-is-sepsis.html.
2. Śmiechowicz, J., The Rationale and Current Status of Endotoxin Adsorption in the Treatment of Septic Shock. J Clin Med, 2022. 11(3).
3. Galanos, C. and M.A. Freudenberg, Bacterial endotoxins: biological properties and mechanisms of action. Mediators Inflamm, 1993. 2(7): p. S11-6.
4. Karesh, S.M.J.J.o.n.m.t., Sterility and pyrogen testing of radiopharmaceuticals. 1989. 17(3): p. 156-159.
5. 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.
6. 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.
7. 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.