Endotoxine

Artikel aktualisiert am 19. September 2023

Definition

Endotoxine sind Giftstoffe aus dem Darmkanal, die von Bakterien gebildet werden und im Körper schädliche Wirkungen hervorrufen können. Es handelt sich um Lipopolysyccharide (LPS) aus den Wänden Gram-negativer Bakterien. Sie spielen wegen ihrer Interaktion mit dem Immunsystem des Körpers eine bedeutende Rolle bei der Entstehung verschiedener entzündlicher und meist fieberhafter Erkrankungen. (1)Toxins (Basel). 2021 Apr 22;13(5):298. doi: 10.3390/toxins13050298

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Pathophysiologie und Bedeutung

Klinische Aspekte:

• Endotoxine entstehen in höchster Konzentration im Darm, werden aber normalerweise über die Darmwand kaum aufgenommen, solange die Mukosabarriere intakt ist.
• Der Einstrom von Endotoxinen in Blut ist bei Entzündungen des Darms (z. B. Colitis ulcerosa, Gastroenteritiden oder bakterielle Überwucherung des Dünndarms) erhöht, da die Barrierefunktion der Schleimhaut vermindert ist. Sie gelangen über das Pfortaderblut in die Leber, wo vor allem die Kupfferzellen das Blut „reinigen“. Endotoxine, die durch die Leber hindurch in den großen Kreislauf des Körpers gelangen, verursachen Krankheitserscheinungen  und Allgemeinsymptome. Sie heften sich an Makrophagen über deren CD4-Rezeptor an und lösen Signalwege aus, die schließlich zu Entzündungen, Fieber, Blutdruckabfall (bis hin zum Schock) und komplexen Veränderungen im Stoffwechsel führen. Beteiligt sind die Entzündungsvermittler TNF-alpha, IL-8 und IL-6.

• Der erste Filter für Endotoxine, die aus dem Darm in den Körper gelangen, ist die Leber. Sie kann mit einer toxisch bedingten Hepatopathie reagieren (Erhöhung der Transaminasen und Cholestaseenzyme).

• Bei der portalen Hypertension (z. B. bei der Leberzirrhose) gelangen die vom Darm ins Blut aufgenommenen Endotoxine unter Umgehung der Leber, die mit ihren Kupffer´schen Sternzellen ein Filter darstellt, direkt in den großen Blutkreislauf und entfalten daher sehr viel früher und intensiver systemische Wirkungen.

• Die Inhalation von Endotoxinen mit der Atemluft führt zu bronchitischen Reaktionen, bei chronischer Inhalation u. U. zu einer chronischen Bronchitis.

• Frühkindliche Exposition mit Endotoxinen können – so eine Hypothese – paradoxerweise zu Verminderung des Risikos der Entwicklung  einer Allergie beitragen. (2)Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2003 Oct;3(5):331-5. DOI: 10.1097/00130832-200310000-00002.

Verweise

• Bakterielle Überwucherung des Dünndarms
• Gastroenteritis
• Colitis ulcerosa
• Toxisches Megakolon