Les produits pharmaceutiques injectables ou les dispositifs médicaux implantables contaminés par des endotoxines peuvent provoquer une réaction très grave chez le patient.

La contamination par des endotoxines de lots de solutions injectables ou d'implants peut également avoir des conséquences financières importantes pour le fabricant.

Par conséquent, la surveillance de la contamination par les endotoxines sur les gants stériles en nitrile et les gants en latex utilisés en salles blanches est une préoccupation majeure pour les environnements critiques, notamment l'industrie des dispositifs médicaux implantables et l'industrie pharmaceutique.

 

Que sont les endotoxines bactériennes et quel est leur impact ?

Que sont les endotoxines bactériennes ?

Les endotoxines ou lipopolysaccharides (LPS) sont des fragments de la membrane externe des bactéries Gram négatif (la coloration de Gram révèle une coloration rose pour les bactéries Gram négatif et violette pour les bactéries Gram positif). Parmi les exemples de bactéries Gram négatif, on peut citer Escherichia coli, Salmonella, Legionella et Neisseria.

 

Figure 1 – Paroi cellulaire des bactéries Gram positives et Gram négatives

 

Les bactéries Gram négatif sont omniprésentes dans l'environnement (eau, systèmes de chauffage, tube digestif, matières fécales…) et la présence d'endotoxines peut donc présenter un risque très élevé. Les molécules d'endotoxines sont libérées lors de la lyse (destruction de la membrane cellulaire sous l'action d'agents physiques, chimiques ou biologiques).

Quelles sont les conséquences d'une contamination par les endotoxines ?

La composition biologique des endotoxines influence le système immunitaire humain et animal et peut provoquer une réaction allergique. Par conséquent, elles peuvent entraîner des réactions inflammatoires relativement importantes. Elles peuvent également provoquer des infections graves chez les patients affaiblis (immunodéprimés), les jeunes enfants (prématurés) ou les personnes âgées.

La réaction la plus fréquente est la fièvre. C’est pourquoi les endotoxines des bactéries Gram négatif sont considérées comme des « pyrogènes », c’est-à-dire des molécules qui provoquent une élévation de la température corporelle en activant le système immunitaire.

L'inhalation d'endotoxines peut également provoquer un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Après une injection, les endotoxines peuvent entraîner une coagulation intravasculaire disséminée, voire un choc septique, lorsqu'une grande quantité atteint la circulation sanguine.

Dans les environnements critiques comme celui de l'industrie pharmaceutique, la surveillance des endotoxines est essentielle. Cela est particulièrement vrai pour la production d'eau de qualité pharmaceutique (eau purifiée), la fabrication de médicaments parentéraux et injectables (solutions pour perfusion, solutions de dialyse…) et de dispositifs médicaux implantables.

 

Réduction des niveaux d'endotoxines sur les gants de salle blanche

Les endotoxines sont connues pour être la source la plus courante de pyrogènes dans les produits pharmaceutiques et les dispositifs médicaux.

Les endotoxines sont des résidus membranaires de bactéries Gram négatif. Ces dernières sont viables et abondantes dans l'environnement. De plus, les endotoxines sont très résistantes aux procédés de désinfection ou de stérilisation, y compris l'irradiation gamma.

C’est pourquoi la charge microbienne des gants en nitrile et en latex doit être limitée autant que possible avant la stérilisation.

La charge microbienne correspond à la concentration de tous les types de micro-organismes viables présents sur une surface ou dans un dispositif. Cette charge microbienne provient principalement de :

• Matières premières utilisées au cours du processus de production (y compris l'eau de qualité pharmaceutique).
• Opérateurs impliqués dans le processus de fabrication.
• Opérations de nettoyage et d'emballage des produits manufacturés.

La détection et la quantification de la contamination microbienne sur les gants stériles SHIELD Scientific sont effectuées par un organisme externe et conformément à la norme ISO 11737-1. Il s'agit d'un élément fondamental du processus de contrôle qualité de SHIELD Scientific.

Ainsi, toutes les matières premières, les emballages ou les équipements de protection utilisés dans la fabrication de produits pharmaceutiques ou de dispositifs médicaux implantables doivent être conformes aux exigences sanitaires en matière non seulement de stérilité, mais aussi d'apyrogénicité.

Stérilité : Pour garantir un niveau d’assurance de stérilité (NAS) de 10-6 (conformément aux exigences de la Pharmacopée européenne), les gants doivent subir une validation microbiologique conformément à la norme ISO 11137-2:2015 (Stérilisation des produits de soins de santé – Rayonnement – ​​Partie 2 : Détermination de la dose de stérilisation).

 

Figure 2 – Gants stériles SHIELDskin XTREME™ dans un sachet en PE avec indicateur de stérilisation

Apyrogénicité : La dépyrogénation peut être réalisée de plusieurs manières :

• Lavage avec de l’eau pour préparations injectables (EPI) ou une autre eau de haute qualité telle que de l’eau déminéralisée.
• Traitement thermique à sec par exposition à des températures élevées.
• Traitement thermique humide par combinaison de pression et de peroxyde d'hydrogène (Avertissement : un autoclave ne détruit pas les endotoxines).
• Ultrafiltration des endotoxines en fonction de leur poids moléculaire.
• Destruction par l'oxyde d'éthylène.

 

Pourquoi est-il important de contrôler les niveaux d'endotoxines sur les gants stériles pour salles blanches ?

L’exigence de stérilité (absence de micro-organismes vivants) et d’apyrogénicité (absence de molécules pyrogènes telles que les endotoxines) est primordiale pour de nombreux fabricants de produits pharmaceutiques et de dispositifs médicaux implantables.

Afin de limiter autant que possible les risques associés aux endotoxines, la contamination doit donc être contrôlée tout au long des processus de production, des matières premières aux produits finis, y compris les équipements de protection des opérateurs de salles blanches.

En effet, la main gantée peut être en contact direct avec les solutions injectables ou leurs contenants et les dispositifs médicaux implantables. Les gants constituent donc une source potentielle de contamination.

 

Figure 3 – Changement d’aiguille de la machine de remplissage par un opérateur portant une double paire de gants stériles SHIELD Scientific

 

Les gants standard en nitrile et en latex à usage unique subissent un traitement minimal après les étapes de trempage et de séchage. Leur niveau de propreté peut donc s'avérer insuffisant pour les applications en salle blanche. Il est également important de noter que les gants peuvent être fortement contaminés par des bactéries Gram négatif. Même les gants stériles pour salles blanches, généralement chlorés et lavés à l'eau purifiée, ne présentent souvent aucune garantie quant à l'absence d'endotoxines.

De plus, étant donné que les particules peuvent transmettre des endotoxines, le choix de gants à « faible niveau garanti » de particules pourrait contribuer à renforcer votre stratégie de contrôle de la contamination.

Par conséquent, le choix de gants à faible teneur en endotoxines (<20 UE/paire selon la norme EN 455-3:2015) et, encore mieux, testés par lots pour les endotoxines, peut constituer une solution.

 

Comment contrôle-t-on le niveau d'endotoxines dans les gants stériles de salles blanches ?

Cadre réglementaire relatif à la contamination des gants stériles par les endotoxines

L'annexe I des BPF de l'Union européenne est l'un des principaux documents régissant la fabrication et le contrôle des médicaments. Ce document fournit des lignes directrices pour la gestion des risques qualité. En particulier, l'annexe I des nouvelles BPF précise que la contamination microbienne, particulaire et par des endotoxines/pyrogènes des produits finis doit être évitée. L'utilisation de gants stériles pour salles blanches doit donc être intégrée à la gestion des risques qualité (GRQ).

La norme EN 455-3:2015 (Gants médicaux à usage unique – Partie 3 : Exigences et essais d’évaluation biologique) impose aux fabricants de gants stériles à usage unique de maîtriser la contamination des gants par les endotoxines. Les méthodes d’essai doivent être conformes aux exigences de la monographie 2.6.14 de la Pharmacopée européenne.

La limule pour détecter les endotoxines

La méthode la plus largement utilisée et reconnue pour mesurer le niveau d'endotoxines bactériennes sur les gants stériles de salle blanche est celle utilisant le lysat d'amébocytes de Limulus (LAL).

La limule est un arthropode marin ancestral qui a la particularité d'avoir du sang bleu (ou plutôt une hémolymphe dans le cas d'un invertébré).

 

Figure 4 – Limule polyphemus

 

Cette hémolymphe contient des amébocytes de forme ovoïde qui, en présence d'endotoxines, perdent leur forme et s'agrègent en un caillot. Cette coagulation du sang de la limule est à la base des différentes méthodes de dosage des endotoxines.

Méthodes d'essai pour la détermination de la contamination par les endotoxines des gants stériles

La surface externe d'une paire de gants est d'abord soumise à une extraction de 40 à 50 ml d'eau exempte d'endotoxines (eau LAL, conformément à la Pharmacopée européenne) pendant 40 à 60 minutes à une température comprise entre 37 °C et 40 °C. L'extrait est ensuite, si nécessaire, centrifugé (2 000 g pendant 15 minutes) afin d'éliminer les particules. Il est ensuite décanté avant d'être immédiatement soumis à un test d'endotoxines.

Il existe 3 principales méthodes de test des endotoxines bactériennes utilisant le lysat d'amébocytes de Limulus :

• Test de coagulation en gel (un test « qualitatif » = peut détecter la présence d’endotoxines mais sans pouvoir déterminer précisément la quantité) : formation d’un gel (« caillot ») après mélange de l’extrait et de l’agent LAL.
• Test de turbidimétrie cinétique (un test « quantitatif » = permet de détecter la présence d’endotoxines et d’en déterminer la quantité) : développement de la turbidité après mélange avec le réactif LAL.
• Test chromogène (un test « quantitatif » = permet de détecter la présence d’endotoxines et d’en déterminer la quantité) : développement d’une couleur après mélange avec le réactif LAL.

Le résultat du test est exprimé en unités d'endotoxine (UE) par paire de gants.

La norme EN 455-3:2015 stipule que pour être étiquetés « faible teneur en endotoxines », les gants doivent avoir une limite de teneur en endotoxines de 20 UE par paire de gants.

 

Gants stériles SHIELD Scientific à faible teneur en endotoxines pour environnements critiques

Afin de limiter le risque de certaines complications chez les patients, il convient d'utiliser des gants stériles de bonne qualité à faible teneur en endotoxines.

Dans le cadre d'une stratégie globale de contrôle de la contamination et de gestion des risques qualité (QRM), il pourrait être utile de réfléchir au choix des gants et à la manière dont cela s'applique à votre environnement critique.

C’est pourquoi SHIELD Scientific a développé une gamme de gants pour salles blanches en nitrile et en latex offrant différents niveaux de propreté, directement liés à la fréquence de lavage à l’eau déminéralisée. Cette gamme de gants à usage unique se caractérise par une classification simple :

DI : Gants lavés une fois à l’eau déminéralisée pour un contrôle de contamination de base et une spécification de niveau de particules < 3 000/cm² > 0,5 µm.
DI+ : Gants lavés trois fois à l’eau déminéralisée pour un contrôle de contamination élevé et une spécification de niveau de particules < 1 200/cm² > 0,5 µm.
DI++ : Gants lavés plusieurs fois à l’eau déminéralisée pour un contrôle de contamination extrême et une spécification de niveau de particules < 850/cm² > 0,5 µm.

Tous SHIELDskin XTREME™ les gants stériles de la marque sont conçus pour répondre aux normes de qualité requises par les opérateurs travaillant selon les BPF afin de réduire les risques de contamination. Tous SHIELD Scientific sont testés par lots pour garantir une faible teneur en endotoxines (< 20 UE, unité d'endotoxine) par paire et un niveau d'assurance de stérilité (NAS) de 10⁻⁶ (stérilisation par irradiation gamma).

Un certificat d'irradiation (CoI) accompagne chaque lot de gants stériles en nitrile et en latex pour salles blanches SHIELD Scientific . Un certificat de conformité (CoC) fournit des données spécifiques au lot concernant les niveaux de particules et d'endotoxines.

 

PARCE QUE LE CONTRÔLE DE LA CONTAMINATION PAR LES ENDOTOXINES EST ESSENTIEL DANS LES ENVIRONNEMENTS CRITIQUES, N'ATTENDEZ PLUS POUR COMMANDER DES ÉCHANTILLONS OU DEMANDER CONSEIL À UN SHIELD Scientific REPRÉSENTANT COMMERCIAL.