Pyrogene

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Als pyrogen bezeichnet man jene Stoffe, die entzündlich wirken, abgeleitet vom griechischen Wort Pyros = Feuer, wobei der Begriff in verschiedenen Zusammenhängen verwendet wird. In der Medizin sind Pyrogene die Stoffe, die bei parenteraler Gabe Fieber erzeugen können.

Allgemeines

Zu den exogenen Pyrogenen können molekulare Verbindungen wie Lipopolysaccharide (Bakterien-Endotoxine) gezählt werden, aber auch Partikel, wie Gummiabrieb von Injektionsflaschen und mikroskopische Kunststoffteilchen. Aus diesem Grunde ersetzt der Test auf Endotoxine und der Nachweis auf Partikel, eine weitere Überprüfung auf Pyrogene in parenteralen Lösungen. Folgende exogene Pyrogen-Arten werden unterschieden:

• Bakterielle Pyrogene
  • Endotoxine gramnegativer Bakterien (Lipopolysaccharide der Bakterienmembran mit hoher Hitzeresistenz)
  • Bestandteile grampositiver Bakterien (wie Teichonsäuren)
• Viruspyrogene
  • werden insbesondere durch Myxoviren gebildet und haben eine geringe Hitzeresistenz
• Pyrogene als Bestandteile von Pilzen
• Pyrogene nicht biologischen Ursprungs
  • Metallverbindungen in Elastomeren, Gummiabrieb

Außerdem gibt es noch die Gruppe der endogenen Pyrogene, das sind Stoffe die der Körper selber produziert um Fieber zu erzeugen: z.B. IL-1, IL-6 oder TNF-α.

Nachweis

Der Nachweis erfolgt durch den Kaninchentest oder Limulus-Test, auch kurz LAL-Test genannt. Aus Tierschutzgründen ist der LAL-Test zu bevorzugen, wobei der Kaninchentest durch nationale Arzneibücher noch vorgeschrieben ist. Alternativ werden zur Zeit Testsysteme mit humanen Blutzellen (Monozyten) als Ersatzmethode geprüft. Hier erfolgt die Prüfung auf Interleukin-1β (z. B. IPT - In vitro Pyrogentest).

Kaninchentest

Bei der Prüfung wird der Anstieg der Körpertemperatur bei Kaninchen gemessen, der nach intravenöser Injektion einer sterilen Lösung der zu prüfenden Substanz hervorgerufen wird.

Der Kaninchentest wird wie folgt nach Ph. Eur. durchgeführt: 1 bis 3 Tage vor der Hauptprüfung wird in der so genannten Vorprüfung eine pyrogenfreie isotonische Kochsalzlösung (10 ml/kg KG) injiziert und der Verlauf der Körpertemperatur bestimmt. Liegen keine Abweichungen (unter 0,6 °C) vor, wird in der Hauptprüfung drei Kaninchen eine Prüflösung injiziert. Es erfolgt die Bestimmung und der Vergleich der Körpertemperaturen 90 Minuten vor und 3 Stunden nach der Injektion. Die Prüfsubstanz entspricht der Prüfung und ist pyrogenfrei, wenn bei drei Tieren die Summe der Einzelwerte nicht größer ist als 1,15 °C. Wenn die Summe größer ist als 2,65 °C ist die Prüfsubstanz nicht pyrogenfrei. Wenn die Summe dazwischen liegt, dann wird der Test wiederholt. ^[1]

Limulustest (LAL-Test)

beruht auf der Koagulation /Gerinnung von den im Blut des Pfeilschwanzkrebses (limulus polyphemus) vorkommenden lysierten Amöbozyten und Lipopolysacchariden der Zellwand gramnegativer Stäbchenbakterien. Dieser Test ist etwa 100mal empfindlicher als der Kaninchentest, spricht jedoch nur auf Endotoxin (LPS) von gram negativen Bakterien an.

• LAL: Limulus-Amöbocyten-Lysat
• Käuflich erwerbbare Testsysteme reagieren bereits auf 100-1000 gramnegative Bakterien pro ml.
• international angegeben als EU = Endotoxin Units
• Anwendungen: Überprüfung von injizierbaren Arzneimitteln, Milchuntersuchung, Milch- & Eiprodukte, Dialysatwasser

Pyrogenwirkung

Durch ihre Wirkung auf die Makrophagen werden Mediatoren freigesetzt, die zu einer Induktion der COX-2-Expression in den Kapillarendothelien des stark vaskularisierbaren Organum vasculosum laminae terminalis (OVLT) führen, wodurch die PGE₂-Synthese angekurbelt wird. PGE₂ aktiviert Prostanoid-EP3-Rezeptoren im Wärmeregulationszentrum des vorderen Hypothalamus und führt damit zu einer erhöhten Bildung des cyclischen AMP (cAMP). Dieses bewirkt eine Erhöhung des Sollwertes für die Körperkerntemperatur, mit der Folge des Temperaturanstiegs durch eine reduzierte Wärmeabgabe (Konstriktion der Hautgefäße)und eine gesteigerte Wärmeproduktion (Muskelzittern, Schüttelfrost). ^[2]

Quellen

1. ↑ Ph. Eur. 5.0, 2005, 2.6.8 Prüfung auf Pyrogene
2. ↑ Aktories: Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie, 9.Auflage

Weblinks

• Endotoxine