Jak działa badanie endotoksyn bakteryjnych?

Badanie endotoksyn bakteryjnych zazwyczaj obejmuje użycie odczynników, które po zmieszaniu w roztworze z ewentualnym zanieczyszczeniem wywołują reakcję, oznaczającą obecność endotoksyny. Testy chromogenne, test krzepnięcia żelowego i testy turbidymetryczne to metody, które naukowcy powszechnie stosują do testowania endotoksyn bakteryjnych. Technicy stosują te metody oceny na różnych substancjach i przedmiotach podczas sprawdzania zanieczyszczenia endotoksynami. Woda, surowce używane do produkcji leków, sprzętu i opakowań muszą spełniać standardy endotoksyn.

Bakterie, grzyby i wirusy mają ochronne błony zewnętrzne składające się z lipopolisacharydów, określanych również jako LPS. Część lipidowa tych łańcuchów zawiera endotoksyny. Substancje te na ogół pozostają w błonie, ale są uwalniane podczas procesu podziału komórek oraz podczas niszczenia lub lizy komórek. U ludzi substancje te powodują gorączkę, zaburzenia krzepnięcia, wstrząs septyczny i inne objawy, chociaż w przeciwieństwie do egzotoksyn w komórce, endotoksyny nie przekształcają się w toksoid. Na ogół mikrobiolodzy sprawdzają obecność endotoksyn związanych z różnymi bakteriami Gram-ujemnymi, w tym E. coli.

Test krzepnięcia żelowego lub test Limulus ameboecyte lysate (LAL) obejmuje użycie substancji chemicznej niszczącej błonę pochodzącej z amebocytów kraba podkowatego, zwanego również Limulus polyphemus. Technicy obserwują pozytywne oznaki występowania endotoksyn, jeśli krzepnięcie lub żelowanie występuje, gdy lizat jest wystawiony na kontakt z danym przedmiotem lub substancją. Mikrobiolodzy zazwyczaj stosują tę metodę testowania endotoksyn bakteryjnych w połączeniu z testami chromogennymi i turbidymetrycznymi w celu uzyskania rozstrzygających wyników.

W testach na endotoksyny bakteryjne chromogenne stosuje się specjalnie przygotowany LAL. Gdy ten lizat styka się z endotoksyną, reakcja wytwarza określony kolor. Końcowy proces testowania obejmuje pomiar zmętnienia lub zmętnienia roztworu. Technicy wystawiają roztwór powstały w teście skrzepu żelowego na spektrofotometr, który emituje wiązkę światła. Mierząc utratę natężenia światła w wiązce przechodzącej przez roztwór, mikrobiolodzy mogą określić, czy obecna jest endotoksyna.

Pracownicy laboratorium zazwyczaj wykonują te trzy testy endotoksyn bakteryjnych dwa lub trzy razy, aby zapewnić dokładne wyniki. Test żelowy nie jest używany wyłącznie, ponieważ jego najniższa granica wykrywalności wynosi 0.03 jednostek Ehrlicha na mililitr (EU/ml). Testy chromogenne i turbidymetryczne wykrywają endotoksyny w zakresie 0.005 EU/ml. Parametry bezpieczeństwa różnią się znacznie w zależności od badanej substancji. Podczas gdy sterylna woda używana do wstrzykiwań lub irygacji może zawierać nie więcej niż 0.25 EU/ml, sterylna woda do inhalacji może zawierać do 0.5 EU/ml.