Wat is het doel van het verwijderen van endotoxine?
Endotoxine is een veel voorkomende verontreiniging van medische producten die afkomstig zijn van bacteriën. De aanwezigheid van endotoxine kan afkomstig zijn van intrinsieke componenten van het productieproces of van onbedoelde besmetting van het product. Endotoxine kan endotoxische - of septische - schok, weefselletsel en zelfs de dood veroorzaken. De verwijdering van endotoxine voorafgaand aan het goedkeuren van het medicijn voor afgifte is daarom nodig om te voorkomen dat er ziekte bij de ontvanger van een medicijn wordt veroorzaakt.
Endotoxineverontreiniging treedt op wanneer een bepaalde groep bacteriën, gram negatieve bacteriën genoemd, aanwezig zijn of zijn aanwezig in het productieproces. Met bacteriën in het algemeen opgesplitst in twee groepen, gram negatief en gram -positief, gram negatieve bacteriën zijn extreem gebruikelijk. De gram negatieve aanduiding is voortgekomen uit het uiterlijk van de bacteriën nadat een specifiek kleuringsproces, een gram -kleuring genoemd, is uitgevoerd. Endotoxine is aanwezig in alle gram negatieve bacteriën, ongeacht of ze ziekten veroorzaken.
de outER -deel van een gram negatieve bacterie bevat lipopolysacchariden (LPS) die worden gebruikt voor structurele stabiliteit. Endotoxine verwijst naar dit LPS -deel van de bacterie. Een E. coli -cel bevat bijvoorbeeld ongeveer 2 miljoen LPS -moleculen. LPS is niet alleen aanwezig in de cellen van levende of dode bacteriën, maar worden ook continu vrijgegeven in de omgeving. De afgifte gebeurt tijdens de groei en verdeling van de bacterie en wanneer de cel sterft.
Het LPS -molecuul heeft een indirect schadelijk effect op het lichaam. Het endotoxine interageert met het immuunsysteem door binding met cellen in het bloed dat macrofagen en monocyten wordt genoemd. Deze binding veroorzaakt een inflammatoire respons door factoren vrij te geven zoals interleukine-6, interleukine-1 en tumornecrosefactor. Deze ontstekingsreactie leidt tot koorts en, soms, endotoxische shock en dood.
Deze gevaarlijke effecten komen op met een enkele HIGH -dosis endotoxine of met herhaalde lagere blootstellingsniveaus. Een dosis van 1 nanogram LPS per milliliter product kan een endotoxische reactie bij zoogdieren oproepen wanneer het product intraveneus wordt geïnjecteerd. Mensen met ziekten zoals aids, leukemie of diabetes lopen vooral het risico op endotoxische shock.
Genetisch gemanipuleerde gram negatieve bacteriën worden regelmatig gebruikt bij de productie van biologisch actieve eiwitten en peptiden. De aanwezigheid van de LPS -moleculen in zowel de producerende cellen als de omringende kweek betekent dat het product zuivering en endotoxine -verwijdering vereist. Lipopolysaccharide is een zeer stabiel molecuul in vergelijking met eiwitten, tegen extreme pH en temperaturen, dus het verwijderen van endotoxine vereist complexe verwijderingstechnieken. Fabrikanten gebruiken daarom methoden zoals ionenuitwisselingchromatografie, ultrafiltratie en op membraan gebaseerde chromatografie voor endotoxine-verwijdering of reductie tot een acceptabel niveau.