A legtöbben már tapasztalt láz egy bizonyos ponton az életünkben. Amikor a testhőmérséklet fölé emelkedik a tipikus 98,6 F (37 C), azt tapasztaljuk, tünetek, mint a verejtékezés, hidegrázás, gyengeség. De miért tapasztaljuk a lázakat, és hogyan váltják ki őket a pirogének?

fedezze fel és ID online az Endotoxin-specifikus LAL Reagenseinket itt

A Lázválasz biológiája

a láz gyakran a fertőzésekből eredő káros tünetnek tekinthető. A lázreakció azonban valójában egy összetett jelenség, amely több mint 600 millió év alatt fejlődött ki a fertőző ágensek elpusztítására. Ennek oka az, hogy sok kórokozó speciális hőmérsékleti tartományt igényel a túlélés és a szaporodás érdekében. Így azáltal, hogy növeli az emberi test hőmérsékletét a normál tartomány felett, a kórokozók elég gyengülhetnek ahhoz, hogy az immunrendszer befejezze őket.

a lázválasz első lépése a behatoló kórokozó kimutatása. Vegyük például az E. coli-t, az ételmérgezés egyik gyakori okait. Az E. coli külső sejtfala lipopoliszacharidnak (LPS) nevezett molekulát tartalmaz, amelyet különböző immunsejtek felismernek Toll-szerű receptorokon keresztül. Ezek a sejtek aktiválódnak, amikor érzékelik az LPS-t.

az aktiválás után az immunsejtek számos jelátviteli molekulát bocsátanak ki, beleértve a pirogén citokineket is. A “pirogén” kifejezés azt jelzi, hogy egy molekula lázválaszt válthat ki, a citokinek pedig az immunrendszerben használt peptidjelző molekulák széles csoportja.

ezen pirogén citokinek közül kettőt interleukin-1 (IL-1) és IL-6-nak neveznek. A véráramon keresztül haladnak, amíg el nem érik az agy egy részét, amelyet hipotalamusznak neveznek. Ott a citokinek kölcsönhatásba lépnek az agyi ereket bélelő endothel sejtekkel, és stimulálnak egy másik jelátviteli molekulát, a ciklooxigenáz-2-t (COX-2). A COX-2 viszont katalizálja a prosztaglandin E2 (PGE2) termelését, amelyet az agyba szállítanak.

a PGE2 az agy lázválaszának fő szabályozója. Amikor kötődik a PGE2 receptort expresszáló neuronokhoz, ezek a neuronok kiváltják a szimpatikus immunrendszert, hogy felszabadítsák a norepinefrint. A norepinefrin ezután növeli a termogenezist égő barna zsírszöveten keresztül, elősegíti az érösszehúzódást, ezáltal emeli a testhőmérsékletet.

A pirogén expozíció veszélyei

ideális körülmények között a lázválasz gyengíti a behatoló kórokozókat ahhoz, hogy az immunrendszer megölje őket. A testhőmérséklet emelkedése azonban a saját sejtjeinkre is veszélyes, különösen 105 F (40,5 C) feletti hőmérsékleten. Ez sejtjeinkben lévő fehérjéket denaturálhat, ami sejtes stresszhez vezethet. A hosszan tartó láz kiszáradást, görcsöket vagy delíriumot okozhat. Szélsőséges esetekben a súlyos láz végül halálhoz vezethet.

a külső pirogénekkel kapcsolatos egyik probléma, például az LPS (más néven endotoxin), az, hogy életképes kórokozók hiányában jelen lehetnek. Az LPS nagyon hőálló; ennek eredményeként számos közös sterilizációs módszer, például autoklávozás vagy száraz hő, elegendő ép LPS-t hagyhat hátra az immunválasz kiváltásához.

az LPS szennyeződés jelentős probléma az orvosi, gyógyszerészeti és biotechnológiai ágazatban. Még élő baktériumok hiányában is a maradék LPS lázot válthat ki. A magas szintű szennyeződés súlyos immunreakciót válthat ki, amelyet szepszisnek neveznek. A szepszisben szenvedő betegek körülbelül fele szeptikus sokkot fog tapasztalni, amelynek 30-45% – os halálozási aránya van.

e kockázatok következtében az endotoxinszintet az FDA szorosan szabályozza. Ezek a határértékek az alkalmazás módjától függenek. Például a parenterálisan injektált gyógyszereknek testtömeg-kilogrammonként kevesebb, mint 5 endotoxin egységet (EU) kell tartalmazniuk, míg az intrathecalis gyógyszereknek 0, 2 EU/kg határértékük van. Az orvostechnikai eszközök felső határa 20 EU / kg.

az endotoxin szennyezettségének meghatározására hatékony, robusztus módszer a Limulus amebocita lizátum (LAL) vizsgálat, amely a patkó rákból származó vért használja fel. Ez a vér az endotoxinnak való kitettség után véralvadási reakción megy keresztül, és a véralvadás mértéke számszerűsíthető, hogy az endotoxinszintek nagyon pontos becslést kapjanak. Ezért a LAL vizsgálat az FDA által ajánlott endotoxin tesztelési módszer.

összefoglalva, a lázreakció hatékony eszköz az emberi test azon képességében, hogy leküzdje a káros kórokozókat. Az endotoxin-szennyeződés esetében azonban a lázreakció ellenünk hathat, és potenciálisan halálos is lehet. Ezért létfontosságú, hogy a gyógyszereket és az orvostechnikai eszközöket alaposan teszteljék az endotoxinszintekre annak biztosítása érdekében, hogy azok biztonságos határokon belül legyenek.