Пирогены и механизм их действия
Пирогенность – это способность химических агентов или каких-либо других веществ вызывать у организма, в который они попали, ответную реакцию в виде лихорадки.
Пирогены - это вещества, способные вызывать лихорадку (повышение температуры тела) в случае либо поступления в организм из внешней среды, либо путем непосредственного образования в нем самом.
Пирогены могут быть:
- экзогенными (первичными);
- эндогенными (вторичными).
Следует отметить, что непосредственно саму лихорадочную реакцию могут запустить только вторичные пирогены, которые высвобождаются нейтрофилами и макрофагами.
Экзогенные пирогены могут иметь как инфекционную, так и неинфекционную природу. Они представляют собой продукты метаболизма непатогенных или же патогенных бактерий и непосредственно не влияют на центр терморегуляции организма, в который они попали. Их пирогенный эффект реализуется опосредованно, через образование вторичных, эндогенных, пирогенов в самом организме.
К наиболее известным и изученным экзогенным пирогенам относятся липополисахариды клеточной стенки грамотрицательных бактерий. Также подобными способностями обладают метаболиты стероидных гормонов, интерфероногенная двуспиральная РНК, синтетические хемотоксические пептиды, они способствуют высвобождению из лейкоцитов вторичных пирогенных веществ, простагландинов, интерферона и др.
Эндогенные (лейкоцитарные) пирогены высвобождаются в кровь при разрушении мембраны лейкоцитов (нейтрофилов и макрофагов). Такими веществами являются интерлейкины и интерфероны, и именно они непосредственно оказывают воздействие на центр терморегуляции, вызывая развитие лихорадочной реакции организма.
Механизм действия пирогенов.
Экзогенные пирогены являются для организма чужеродными агентами, поэтому с целью их нейтрализации гранулоциты и клетки иммунной памяти вступают с ними во взаимодействие, в результате данной реакции происходит высвобождение из лейкоцитов вторичных пирогенных веществ.
Далее лейкоцитарные пирогены проникают в центральную нервную систему, оказывают воздействие на тормозные интернейроны, расположенные в передней области гипоталамуса, на мембранах которых имеются специфические рецепторы. Эти рецепторы взаимодействуют с пирогенами, тем самым активируя аденилатциклазную систему, что приводит к повышению содержания в клетках цАМФ (цикличного аденозинмонофосфата ) – вещества, способного изменять чувствительность центра терморегуляции в отношении температурных (холодовых и тепловых) сигналов.
Пирогенность лекарственных средств
Одним из главных требований, предъявляемых к качеству лекарственных средств, является их апирогенность. В первую очередь оно применимо в отношении растворов для инъекций.
Апирогенность лекарственных средств означает достоверное отсутствие в них химических веществ и продуктов метаболизма микроорганизмов, являющихся пирогенными веществами.
Источником пирогенных агентов в лекарственных препаратах чаще всего являются грамотрицательные бактерии, а также вирусы и грибы.
Помимо этого, оказать пирогенное действие могут также некоторые химические вещества, такие как, например, нуклеинат натрия, продукты термоокислительного распада пластмасс, суспензия кальция фосфата и др.
Медицинские растворы, предназначенные для инъекционного введения, могут вызывать лихорадочную реакцию в случае присутствия в них либо убитых бактерий, либо продуктов их распада.
Во избежание такого воздействия на организм содержание бактерий в дистиллированной воде, используемой для приготовления растворов для инъекций, не должно превышать 10-15 бактерий в 1 мл.
Готовые лекарственные препараты, предназначенные для парентерального введения, помимо контроля на стерильность должны также подвергаться и проверке на пирогенность, так как в случае наличия у них такого свойства у человека, получившего такой препарат, может развиться тяжелое лихорадочное состояние. В зависимости от степени выраженности вызванной пирогенной реакции, а также от состояния здоровья человека, последствия могут быть самыми различными, вплоть до летального исхода.
Современные методы контроля пирогенности фармацевтических препаратов
Все конечные продукты фармацевтического производства лекарственных препаратов необходимо в обязательном порядке проверять на наличие пирогенов (чаще эндотоксинов бактерий).
Для проведения тестов лекарственных средств на пирогенность в настоящее время используются два метода:
- биологический метод на присутствие пирогенов с помощью экспериментов на кроликах;
- бактериологический тест на присутствие эндотоксинов с помощью так называемого ЛАЛ-теста (лимулус-амебоцитного лизата).
Биологический метод контроля пирогенности на кроликах официально применяется с начала 40-х годов прошедшего столетия и обеспечивает безопасность в отношении пирогенности многих лекарственных препаратов.
Тем не менее, у этого метода имеется ряд существенных недостатков.
Например, он может использоваться только как разрешающий или запрещающий тест, то есть он является качественным. Также результаты его находятся в существенной зависимости от индивидуальных особенностей конкретного животного и его состояния на момент проведения теста. Плюс ко всему биологический метод не предоставляет возможности проверки некоторых групп лекарственных средств, к примеру, седативных препаратов.
Возможность быстрой количественной оценки пирогенного действия примесей в лекарственных препаратах на производстве стала реальной с начала 80-х годов прошлого века, когда был введен ЛАЛ-тест. Он практически везде стал заменой тесту на кроликах.
В основе данной методики лежит способность лизата амебоцитов (клеток гемолимфы мечехвостов - реликтовых животных) специфическим образом реагировать на эндотоксины грамотрицательных бактерий.
Наиболее распространенные методики ЛАЛ-теста:
- гель-тромб тест;
- кинетико-турбидиметрический количественный метод;
- хромогенный метод;
- колориметрический метод.
