Top 5 dicas para reduzir a contaminação por endotoxinas no laboratório

A contaminação química ou biológica pode levar a resultados experimentais não confiáveis em laboratórios de diagnóstico e pesquisa. As endotoxinas bacterianas são um dos contaminantes mais insidiosos que podem conferir efeitos inflamatórios às amostras investigadas e mascarar suas propriedades biológicas autênticas. Endotoxinas bacterianas (lipopolissacarídeos) são pirogênios e componentes da membrana externa de bactérias gram-negativas. Elas se desprendem em pequenas quantidades durante o crescimento bacteriano e são liberadas em grandes quantidades após a morte e lise bacteriana.1 O teste de lisado de amebócito Limulus (LAL) é o teste melhor estabelecido para a detecção de endotoxinas. É baseado na incubação de proteína extraída do sangue do caranguejo ferradura com endotoxina, levando a uma reação de coagulação que pode ser quantificada para uma avaliação precisa da endotoxina.1

Fontes de contaminação por endotoxinas no laboratório

As fontes mais comuns de contaminação por endotoxinas no laboratório incluem água, meio de cultura celular e reagentes, soro e material plástico/vidraria. Soro fetal bovino (SFB), meio de cultura celular, E. coli- fatores de crescimento recombinantes derivados, hormônios e reagentes de dissociação são alguns dos reagentes que podem ser contaminados por endotoxinas. Notavelmente, a remoção da contaminação por endotoxinas é um desafio porque as endotoxinas são resistentes a muitos dos métodos tradicionalmente usados para descontaminação.

Consequências da contaminação por endotoxinas no laboratório

A contaminação por endotoxinas pode levar à leitura errônea da expressão do gene ou função das células ou amostras analisadas. Esse fenômeno foi observado em muitos tipos de células ou materiais diferentes e foi relacionado principalmente às propriedades pirogênicas das endotoxinas. Por exemplo, a contaminação por endotoxinas pode conferir propriedades inflamatórias aos nanomateriais, interferindo na leitura de suas propriedades biológicas autênticas.2 Assim, evitar ou remover a contaminação por endotoxinas no laboratório é fundamental para garantir resultados experimentais de alta qualidade.

Aqui estão 5 etapas para reduzir a contaminação por endotoxinas no laboratório:

1. Artigos de plástico não-pirogênicos - As endotoxinas têm alta afinidade por artigos de plástico. Embora os materiais plásticos de laboratório sejam produzidos em altas temperaturas que geralmente destroem as endotoxinas, a contaminação por endotoxinas pode ser introduzida durante o manuseio e embalagem subsequentes. O uso de material plástico não-pirogênico comercialmente disponível ajudará a evitar essa fonte potencial de contaminação por endotoxina.

2. Vidraria despirogenada - Endotoxinas também podem contaminar vidraria de laboratório. Notavelmente, lavar ou mesmo autoclavar vidrarias em condições padrão não é suficiente para remover a contaminação por endotoxinas. A despirogenização com calor seco a 250°C por 30 min3 ou a 180°C por 4 h1 demonstrou remover a contaminação por endotoxina.

3. Água de alta pureza - A contaminação da água por endotoxinas pode ocorrer devido à purificação insuficiente da água ou armazenamento em condições inadequadas. Sistemas de ultrapurificação baseados em osmose reversa ou destilação em vidro podem garantir que a água esteja livre de contaminação por endotoxinas. Além disso, a água de alta pureza deve ser armazenada apenas em recipientes não-pirogênicos, e o armazenamento prolongado deve ser evitado.

4. Soro, reagentes e meios testados para endotoxinas - Meios de cultura de células, reagentes e soros, como SFB, também podem ser uma fonte de contaminação por endotoxinas. Os soros, meios e reagentes testados com endotoxinas foram desenvolvidos comercialmente para prevenir a contaminação por endotoxinas. 

5. Descartar ou descontaminar materiais contaminados por endotoxinas - Sempre que possível, reagentes e células contaminados por endotoxinas devem ser descartados e substituídos por materiais sem endotoxinas. A descontaminação de endotoxinas pode ser realizada para materiais altamente valiosos que não podem ser substituídos. Cromatografia de afinidade e soluções baseadas em Triton X-114 têm sido usadas com sucesso para a descontaminação de endotoxinas.4,5

A contaminação por endotoxina pode levar a resultados experimentais errôneos e não confiáveis em laboratórios de diagnóstico e pesquisa. Etapas simples, como teste de endotoxina e uso de material plástico não-pirogênico, vidro despirogenado, água de alta pureza e reagentes e meios de cultura de células testados para endotoxina evitarão a contaminação por endotoxina e garantirão a confiabilidade dos resultados obtidos.

 

Fontes de literatura

  1. https://www.fda.gov/inspections-compliance-enforcement-and-criminal-investigations/inspection-technical-guides/bacterial-endotoxinspyrogens
  2. Li Y, Boraschi D. Endotoxin contamination: a key element in the interpretation of nanosafety studies. Nanomedicine (Lond). 2016;11(3):269-87. doi: 10.2217/nnm.15.196. Errata em: Nanomedicine (Lond). 2016;11(6):739.
  3. Sandle T. A comparative study of different methods for endotoxin destruction. Am Pharm Rev. 2013;Supplement.
  4. Schneier M, Razdan S, Miller AM, Briceno ME, Barua S. Current technologies to endotoxin detection and removal for biopharmaceutical purification. Biotechnol Bioeng. 2020;117(8):2588-2609. doi: 10.1002/bit.27362.
  5. Teodorowicz M, Perdijk O, Verhoek I, Govers C, Savelkoul HF, Tang Y, Wichers H, Broersen K. Optimized Triton X-114 assisted lipopolysaccharide (LPS) removal method reveals the immunomodulatory effect of food proteins. PLoS One. 2017;12(3):e0173778. doi: 10.1371/journal.pone.0173778.