Endotoxin

Endotoxine sind eine Klasse biochemischer Stoffe. Sie sind Zerfallsprodukte von Bakterien, die im Menschen zahlreiche physiologische Reaktionen auslösen können.

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Definition

Endotoxine sind Bestandteil der äußeren Zellmembran (OM = outer membrane) von gramnegativen Bakterien oder Blaualgen. Chemisch sind sie Lipopolysaccharide (LPS) und aus einem hydrophilen Polysaccharid- und einem lipophilen Lipidanteil aufgebaut. Im Gegensatz zu den Bakterien, aus denen sie stammen, sind Endotoxine sehr hitzestabil und überstehen sogar die Sterilisation.

Wortherkunft

Der Begriff Endotoxin (im Gegensatz zum Ektotoxin oder Exotoxin) leitet sich vom griechischen endo = innen und toxin = Gift ab, weil ihr Entdecker Richard Pfeiffer irrtümlich annahm, sie würden aus dem Inneren der Bakterien freigesetzt werden.

Wirkungen

Endotoxine gehören zu den Pyrogenen, d. h. sie können bei Kontakt mit Schleimhäuten und bei Übertritt ins Blut bei Menschen und manchen Tierarten Fieber erzeugen. Außerdem aktivieren sie eine Reihe von Signalwegen von immunkompetenten Zellen, die entweder zu einer Entzündung oder zu einem programmierten Zelltod (Apoptose) dieser Zellen führen können. Sie sind schon in niedrigsten Konzentrationen (unterer pg/mL-Bereich) biologisch wirksam. Endotoxine werden vorrangig bei der Zelllyse frei, aber im Gegensatz zu Enterotoxinen oder Exotoxinen nicht kontinuierlich von lebenden Bakterien ins umgebende Medium abgegeben.

Nachweis und Bestimmung

Die derzeit empfindlichste Methode zur Messung der Endotoxine funktioniert über die Aktivierung der Gerinnungskaskade im Lysat von Amöbozyten, die aus Pfeilschwanzkrebsen (Limulus polyphemus) isoliert wurden (sog. LAL-Test).