Le tossine sono un gruppo di sostanze diverse come composizione chimica e che hanno effetti negativi sulle cellule degli organismi superiori.
In particolare parliamo di tossine batteriche che sono classificate in due grandi gruppi: esotossine di natura essenzialmente proteica e le endotossine.
Le esotossine sono molecole proteiche che vengono prodotte e liberate dai batteri patogeni nei tessuti da loro colonizzati, soprattutto durante il periodo di crescita esponenziale, rappresentato nel grafico dal segmento b.
Esempi di esotossine sono quelle della difterite, del tetano e del Clostridio botulino.
Le endotossine sono componenti della parete cellulare dei batteri Gram – e dal punto di vista chimico sono dei lipopolisaccaridi, cioè molecole di grassi legate a molecole di zuccheri. L’attività tossica è associata alla parte lipidica e la attività immunogenetica è collegata con la parte glucidica.
Una accurata descrizione delle diversità tra eso ed endotossine si trova nel sito da cui è tratta la figura seguente, che riproduce la struttura della superficie cellulare di un batterio Gram -.
www.bact.wisc.edu/microtextbook/disease/endotox.html
Le endotossine quindi non sono composti extracellulari prodotti dai batteri ma sono componenti parte della membrana batterica che hanno azione tossica solo in seguito alla disgregazione cellulare.
Sono meno specifici, meno potenti delle esotossine, ma sono termoresistenti. La loro presenza denuncia quindi una precedente proliferazione batterica e la termoresistenza ha dato non pochi problemi alla produzione di iniettabili in campo farmaceutico. Infatti il trattamento a caldo che garantisce la sterilità (cioè assenza di cellule vive) non garantisce la mancanza dei residui dei corpi cellulari capaci di provocare rialzo di temperatura. (pirogeni) .
Uno dei metodi classici per controllare la presenza di pirogeni è il controllo con conigli, animale particolarmente sensibile alle endotossine.
Si annota la temperatura basale di tre conigli, si inietta il prodotto nella vena esterna dell’orecchia e si controlla la temperatura per le successive tre ore. Un rialzo termico è segnale di presenza di endotossine nel liquido.
Questo controllo è stato per anni l’unico controllo ammesso nelle varie Farmacopee, pubblicazioni che stabiliscono i metodi ufficiali di analisi per il settore farmaceutico nei vari stati, sai Europei sia mondiali.
Ultimamente il test sul coniglio viene sostituito da test “LAL”.
http://www.criver.com/products/endotoxin/index.html
In questo caso il campione di acqua o di soluzione iniettabile viene fatto reagire con una sostanza estratta dal sangue di Lymulus poliphemus.
La tossina presente fa coagulare il reagente con formazione di un coagulo. Se la reazione avviene in piastre di gel, un sostanza di consistenza gelatinosa e trasparente, il coagulo appare biancastro. Un altro metodo prevede che la reazione avvenga in un liquido, di cui si misura poi la torbidità con adatta apparecchiatura. La reazione può avvenire in presenza anche di una sostanza cromogena (un gruppo che produce colore) e la soluzine diventerà tanto più colorata quanto maggiore è la concentrazione di endotossina.