Endotoxiner

Endotoxiner sind Bestandteile der äußeren Membran gramnegativer Bakterien, hauptsächlich Lipopolysaccharide (LPS). Sie werden freigesetzt, wenn Bakterien absterben oder sich vermehren, und gelangen so in die Umgebung von Organismen. Endotoxiner sind bakteriell bedingt keine Proteine, aber sie können bei Eintritt in den Blutkreislauf starke Entzündungsreaktionen auslösen.

Der immunologische Wirkweg beginnt, wenn LPS von LPS-bindendem Protein (LBP) erkannt wird undBindung an CD14, MD-2 und den Toll-like-Rezeptor-4-Komplex (TLR4) erfolgt. Über MyD88- und TRIF-Signale kommt es zur Freisetzung von Proinflammatorien wie TNF-α, IL-1β und IL-6. Klinisch kann dies Fieber, Hypotonie, disseminierte intravasale Koagulation und in schweren Fällen septischen Schock verursachen. Endotoxiner sind hitzeresistent und verhalten sich anders als Exotoxine, da sie nicht durch Proteasen zerstört werden und oft erst durch Entgiftung oder spezielle Reinigungsverfahren entfernt werden müssen.

Detektion und Bewertung erfolgen häufig über den Limulus-Amebocyten-Lysat-Test (LAL) oder alternative rekombinante Tests, wobei Endotoxin-Einheiten (EU) pro Dosis oder ml angegeben werden. In der Arzneimittelherstellung gelten strenge Grenzwerte, um pyrogene Reaktionen bei intravenösen Produkten zu vermeiden.

Entfernung und Entpyrogenisierung umfassen Verfahren wie Trockenhitze-Depyrogenisierung (hochtemperaturisierte Sterilisation) sowie geeignete Filtrations- oder Reinigungsschritte. In der Medizin- und Biotechnologie ist die Kontrolle von Endotoxinen ein zentraler Bestandteil der Produktsicherheit und der Patientensicherheit.