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Die physiologische Rolle von Endotoxinen beim Menschen ist vielschichtig und dosisabhängig. Wir wissen heute, dass Endotoxine ihre Wirkung nur dann entfalten, wenn sie von der Oberfläche gramnegativer Bakterien freigesetzt werden. Dies kann geschehen, wenn das Bakterium stirbt oder wenn es beginnt, sich zu vermehren. Normalerweise leben Millionen von gramnegativen Bakterien im Körper von Säugetieren und verursachen keine gesundheitlichen Probleme. In pathologischen Fällen kommt es zu einer Endotoxämie, wenn große Mengen von Endotoxin in den Blutkreislauf gelangen, was zu Traumata und Schock führen kann.

Endotoxine wirken hauptsächlich über Makrophagen. Diese Zellen, die eine schützende Funktion haben, nehmen normalerweise für den Körper schädliche Stoffe auf und bauen sie ab. Das von lebenden oder toten Bakterien freigesetzte Endotoxin (LPS) bindet an das Lipopolysaccharid-Bindungsprotein (LPB) im Blut. Der LPB-LPS-Komplex bindet an den CD14-Rezeptor, ein Prozess, der zur Aktivierung von Makrophagen führt. Aktivierte Makrophagen induzieren die Bildung verschiedener Moleküle, hauptsächlich Cytokinine (z. B. IL-1, IL-6, TNF-α, IFN-g usw.), die schließlich in den Blutkreislauf freigesetzt werden und das Immunsystem durch verschiedene Mechanismen aktivieren.

Der körpereigene Abwehrmechanismus wird durch die erhöhte Menge an Endotoxin, die in den Blutkreislauf gelangt, überfordert, und das Immunsystem "überreagiert" auf die Bedrohung, was zu Gewebezerstörung, endotoxischem Schock und schließlich zum Tod führen kann.

Die Sepsis ist eine weitere Erscheinungsform einer bakteriellen Infektion. Eine Sepsis tritt auf, wenn pathogene Bakterien aus einem eitrigen Knoten die Abwehrmechanismen überwältigen und sich auf verschiedene Teile des Körpers ausbreiten und zusammen mit Endotoxinen in die Blutbahn gelangen, was zu den Symptomen einer Sepsis führt.

Sepsis und Endotoxämie sind nach wie vor die häufigsten Todesursachen in der Nicht-Herzchirurgie. Zwischen 35-45 % der Patienten mit Sepsis sterben trotz moderner Krankenhausbehandlung. Schätzungen zufolge erkranken allein in den USA jedes Jahr 300.000 Menschen an Sepsis und 100.000 von ihnen sterben.

Die Verhinderung einer bakteriellen Kontamination, einschließlich einer Endotoxinkontamination, liegt jedoch nicht nur im Interesse der Gesundheit, sondern auch im Interesse der Wirtschaft. Eine wichtige Qualitätsanforderung für injizierbare Arzneimittel, chirurgische Instrumente, Flüssigkeiten und Dialyseschläuche ist, dass sie steril und endotoxinfrei sind. Die Hersteller sind gezwungen, beträchtliche Summen auszugeben, um sicherzustellen, dass diese Produkte wirklich frei von Endotoxin-Kontaminationen sind. Daher gewinnt die Bestimmung der Endotoxinkontamination zunehmend an Bedeutung. Die Bestimmung der Endotoxinkontamination ist ein kritischer Parameter in pharmazeutischen und biotechnologischen Prozessen sowie im Gesundheitswesen (z. B. bei der Überwachung von Hämodialysesystemen).

Quelle: http://www.opulus.hu/microcontamination/endotoxin/effects/effects.asp