endotoxinen

Endotoxinen, meestal lipopolysacchariden (LPS), zijn moleculaire componenten van de buitenmembraan van Gram-negatieve bacteriën. In tegenstelling tot exotoxinen worden endotoxinen doorgaans niet actief uitgescheiden; ze komen vrij bij bacteriële celdood of lyse. Endotoxinen zijn hitting: heatbestendig en kunnen een sterke ontstekingsreactie uitlokken via het aangeboren immuunsysteem.

De structuur van LPS bestaat uit Lipid A, een kernpolysaccharide en een O-antigeen. Lipid A is verantwoordelijk voor de meeste toxische effecten; de kern en het O-antigeen bepalen de serologische specificiteit en variëren tussen verschillende bacteriesoorten en -stammen.

Bij aanwezigheid in de bloedbaan bindt LPS aan LPS-bindend eiwit (LBP) en wordt het aan CD14 doorgegeven, waarna het samen met MD-2/TLR4 de signaalweg activeert. Dit leidt tot activatie van NF-κB en de productie van pro-inflammatoire cytokinen zoals TNF-α, IL-1 en IL-6. Dit kan koorts, vasodilatatie en in ernstige gevallen endotoxische shock veroorzaken. Bij herhaalde blootstelling kan endotoxine-tolerantie ontstaan.

Clinisch gezien is endotoxinemie vooral relevant bij sepsis door Gram-negatieve bacteriën. Endotoxine-activiteit kan leiden tot koorts, hypotensie en verstoring van de hemostase. Behandeling van infecties kan door bacteriële lyse tijdelijk de hoeveelheid vrijgekomen LPS verhogen, wat de toestand kan verergeren.

Detectie wordt vaak uitgevoerd met de Limulus-amebocytlysaat (LAL) test; er bestaan ook recombinante assays (rFC). Deze tests zijn belangrijk in farmacologie en klinische diagnostiek om endotoxine-activiteit te meten.

Er bestaan geen breed effectieve anti-endotoxinetherapieën. Behandeling richt zich op ondersteuning en beheersing van de onderliggende infectie; bepaalde endotoxinebindende strategieën en anti-LPS-benaderingen zijn onderzocht maar hebben geen duidelijke klinische meerwaarde aangetoond. Polymyxine B kan LPS neutraliseren maar is beperkt door toxiciteit.