Πώς λειτουργεί ο έλεγχος βακτηριακής ενδοτοξίνης;

Ο έλεγχος βακτηριακής ενδοτοξίνης τυπικά περιλαμβάνει τη χρήση αντιδραστηρίων τα οποία, όταν αναμειγνύονται σε ένα διάλυμα με μια πιθανή μόλυνση, προκαλούν μια αντίδραση, που σημαίνει την παρουσία μιας ενδοτοξίνης. Η χρωμογονική δοκιμή, η δοκιμή θρόμβου γέλης και η θολόμετρη δοκιμή είναι οι μέθοδοι που χρησιμοποιούν συνήθως οι επιστήμονες για τη δοκιμή βακτηριακής ενδοτοξίνης. Οι τεχνικοί χρησιμοποιούν αυτές τις μεθόδους αξιολόγησης σε μια ποικιλία ουσιών και αντικειμένων κατά τον έλεγχο για μόλυνση από ενδοτοξίνες. Το νερό, οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή φαρμάκων, ο εξοπλισμός και οι συσκευασίες πρέπει να πληρούν όλα τα πρότυπα ενδοτοξίνης.

Τα βακτήρια, οι μύκητες και οι ιοί έχουν όλα προστατευτικές εξωτερικές μεμβράνες που αποτελούνται από λιποπολυσακχαρίτες, που αναφέρονται επίσης ως LPS. Το λιπιδικό τμήμα αυτών των αλυσίδων περιέχει ενδοτοξίνες. Αυτές οι ουσίες γενικά παραμένουν εντός της μεμβράνης αλλά απελευθερώνονται κατά τη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης και κατά τη διάρκεια της κυτταρικής καταστροφής ή λύσης. Στον άνθρωπο, αυτές οι ουσίες προκαλούν πυρετό, ανώμαλη πήξη, σηπτικό σοκ και άλλα συμπτώματα, αν και σε αντίθεση με τις εξωτοξίνες εντός του κυττάρου, οι ενδοτοξίνες δεν μετατρέπονται σε τοξοειδές. Γενικά, οι μικροβιολόγοι ελέγχουν για την παρουσία ενδοτοξινών που σχετίζονται με διάφορα gram-αρνητικά βακτήρια, συμπεριλαμβανομένου του E. coli.

Η δοκιμή θρόμβου γέλης ή η ανάλυση Limulus ameboecyte lysate (LAL), περιλαμβάνει τη χρήση μιας χημικής ουσίας που καταστρέφει τη μεμβράνη που προέρχεται από τα αμοιβοκύτταρα του πεταλοειδούς καβουριού, που αναφέρεται επίσης ως Limulus polyphemus. Οι τεχνικοί παρατηρούν μια θετική ένδειξη ενδοτοξινών εάν συμβεί πήξη ή σχηματισμός πηκτώματος όταν το προϊόν λύσης εκτεθεί στο εν λόγω αντικείμενο ή ουσία. Οι μικροβιολόγοι συνήθως χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο εξέτασης βακτηριακής ενδοτοξίνης σε συνδυασμό με χρωμογονικές και θολώδεις δοκιμές για οριστικά αποτελέσματα.

Η δοκιμή χρωμογόνου βακτηριακής ενδοτοξίνης χρησιμοποιεί ένα ειδικά επεξεργασμένο LAL. Όταν αυτό το προϊόν λύσης έρθει σε επαφή με μια ενδοτοξίνη, η αντίδραση παράγει ένα συγκεκριμένο χρώμα. Η τελική διαδικασία δοκιμής περιλαμβάνει τη μέτρηση της θολότητας ή της θολότητας του διαλύματος. Οι τεχνικοί εκθέτουν το διάλυμα που σχηματίστηκε στη δοκιμή θρόμβου γέλης σε ένα φασματοφωτόμετρο, το οποίο εκπέμπει μια δέσμη φωτός. Μετρώντας την απώλεια της έντασης του φωτός στη δέσμη καθώς περνά μέσα από το διάλυμα, οι μικροβιολόγοι μπορούν να προσδιορίσουν εάν υπάρχει ή όχι ενδοτοξίνη.

Οι συνεργάτες του εργαστηρίου ολοκληρώνουν γενικά αυτές τις τρεις δοκιμές βακτηριακής ενδοτοξίνης δύο ή τρεις φορές προκειμένου να διασφαλίσουν ακριβή αποτελέσματα. Το τεστ γέλης δεν χρησιμοποιείται αποκλειστικά καθώς το χαμηλότερο όριο ανίχνευσης είναι 0.03 μονάδες Ehrlich ανά χιλιοστόλιτρο (EU/ml). Οι χρωμογονικές και θολόμετρες δοκιμές ανιχνεύουν ενδοτοξίνες στην περιοχή 0.005 EU/ml. Οι παράμετροι ασφαλείας διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με την ουσία που ελέγχεται. Ενώ το αποστειρωμένο νερό που χρησιμοποιείται για σκοπούς ένεσης ή άρδευσης δεν μπορεί να περιέχει περισσότερο από 0.25 EU/ml, το αποστειρωμένο νερό για σκοπούς εισπνοής μπορεί να περιέχει έως και 0.5 EU/ml.