Депирогенизация относится к удалению пирогенов из раствора, чаще всего из фармацевтических препаратов для инъекций.
Пироген определяется как любое вещество, которое может вызвать лихорадку. Бактериальные пирогены включают эндотоксины и экзотоксины , хотя многие пирогены являются эндогенными для хозяина. Эндотоксины включают молекулы липополисахарида (ЛПС), обнаруженные в составе клеточной стенки грамотрицательных бактерий и высвобождаемые при лизисе бактериальной клетки . Эндотоксины могут стать пирогенными при попадании в кровоток или другие ткани, где они обычно не обнаруживаются. Хотя толстая кишка в изобилии содержит грамотрицательные бактерии, они не вызывают пирогенного эффекта, поскольку бактерии не подвергаются резкому лизису, а иммунная система не подвергается воздействию свободного эндотоксина, пока стенка толстой кишки не повреждена.
Когда ЛПС высвобождается при лизисе бактериальных клеток, компонент липида А сначала связывается с сывороточным ЛПС-связывающим белком (LBP), а затем переносится на CD14 (либо свободный CD14 в сыворотке, либо связанный с клеточной поверхностью макрофагов или моноцитов). Это мономеризует агрегированный LPS, поскольку Toll-подобный рецептор 4 рецептора LPS (TLR4) не может распознавать LPS в агрегированном состоянии. Затем мономерный LPS переносится на MD-2, предварительно закомплексованный с TLR4, на макрофагах и моноцитах . Это приводит к высвобождению провоспалительных цитокинов и оксида азота, что в конечном итоге может привести к септическому шоку в зависимости от силы реакции. Сосудистый эндотелийклетки также экспрессируют TLR4 и MD-2 и поэтому реагируют на LPS напрямую, а также через цитокины и оксид азота. Бронхиальные эпителиальные клетки и эпителиальные клетки толстой кишки также экспрессируют TLR4, но, поскольку они не экспрессируют MD-2, они полагаются на LPS, предварительно закомплексованный с сывороточным MD-2, чтобы передать сигнал LPS.
Поскольку молекулярная масса эндотоксина может сильно варьироваться (от 10 000 до 1 000 000 Да), уровни эндотоксина измеряются в «единицах эндотоксина» (ЕС). Один EU приблизительно эквивалентен 100 пг липополисахарида E. coli — количество, присутствующее примерно в 10 5 бактериях. У людей могут развиться симптомы при воздействии всего лишь 5 EU/кг массы тела. Эти симптомы включают, помимо прочего, лихорадку, низкое кровяное давление, учащенное сердцебиение и низкий диурез; и даже небольшие дозы эндотоксина в кровотоке часто смертельны.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США установило следующие максимально допустимые уровни эндотоксинов для лекарств, распространяемых в США:
Раннее обнаружение эндотоксина было достигнуто путем инъекции кроликам образца и наблюдения за температурой их тела. Кролики обладают такой же устойчивостью к эндотоксинам, как и люди, и поэтому были идеальным выбором. Однако этот метод был дорогостоящим, трудоемким и вызвал протесты защитников прав животных. Но, пожалуй, самым большим недостатком этого теста была его невозможность количественно определить уровень эндотоксина.