I farmaci iniettabili o i dispositivi medici impiantabili contaminati da endotossine possono causare una reazione molto grave nel paziente.

Anche la contaminazione da endotossine di lotti di soluzioni iniettabili o impianti può avere conseguenze finanziarie significative per il produttore.

Pertanto, il monitoraggio della contaminazione da endotossine sui guanti sterili in nitrile e sui guanti in lattice per camere bianche è una preoccupazione fondamentale per gli ambienti critici, tra cui l'industria dei dispositivi medici impiantabili e l'industria farmaceutica.

 

Cosa sono le endotossine batteriche e il loro impatto?

Cosa sono le endotossine batteriche?

Le endotossine o lipopolisaccaridi (LPS) sono frammenti della membrana esterna dei batteri Gram-negativi (utilizzando la tecnica di colorazione di Gram, i batteri Gram-negativi producono una colorazione rosa, mentre i batteri Gram-positivi la producono viola). Alcuni esempi di batteri Gram-negativi sono Escherichia coli, Salmonella, Legionella, Neisseria ecc.

 

Figura 1 – Parete cellulare dei batteri Gram positivi e Gram negativi

 

I batteri Gram-negativi sono presenti ovunque nell'ambiente (nell'acqua, negli impianti di riscaldamento, nel tratto digerente e nelle feci...) e pertanto la presenza di endotossine può rappresentare un rischio molto elevato. Le molecole di endotossina vengono rilasciate durante la lisi (distruzione della membrana cellulare per azione di agenti fisici, chimici o biologici).

Quali sono le conseguenze della contaminazione da endotossine?

La composizione biologica delle endotossine influisce sul sistema immunitario umano e animale e può causare una reazione allergica. Di conseguenza, possono portare a reazioni infiammatorie relativamente intense. Possono anche causare infezioni gravi in ​​pazienti indeboliti (immunocompromessi), giovani (neonati prematuri) o anziani.

La reazione più comune è la febbre. Per questo motivo le endotossine Gram-negative sono considerate "pirogene", ovvero molecole che provocano un aumento della temperatura corporea attivando il sistema immunitario.

Le endotossine, se inalate, possono anche causare la sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS). Entrando nell'organismo dopo un'iniezione, le endotossine possono causare coagulazione intravascolare disseminata o persino shock settico quando raggiungono il flusso sanguigno in grandi quantità.

In ambienti critici come quello dell'industria farmaceutica, il monitoraggio delle endotossine è essenziale. Ciò è particolarmente vero nella produzione di acqua di grado farmaceutico (acqua purificata), nonché nella produzione di farmaci parenterali e iniettabili (liquidi per infusione, liquidi per dialisi...) e dispositivi medici impiantabili.

 

Riduzione dei livelli di endotossine nei guanti per camere bianche

È noto che le endotossine sono la fonte più comune di pirogeni nei prodotti farmaceutici e nei dispositivi medici.

Le endotossine sono residui di membrana di batteri Gram-negativi. Questi ultimi sono vitali e numerosi nell'ambiente. Inoltre, le endotossine sono altamente resistenti ai processi di disinfezione o sterilizzazione, inclusa l'irradiazione gamma.

Ecco perché la carica microbica dei guanti in nitrile e lattice dovrebbe essere limitata il più possibile prima della sterilizzazione.

La carica microbica è la concentrazione di tutti i tipi di microrganismi vitali su una superficie o in un dispositivo. Questa carica microbica deriva principalmente da:

• Materie prime utilizzate durante il processo produttivo (inclusa l'acqua di grado farmaceutico).
• Operatori coinvolti nel processo di produzione.
• Operazioni di pulizia e confezionamento dei prodotti fabbricati.

Il rilevamento e la quantificazione della contaminazione microbica sui guanti sterili SHIELD Scientific vengono eseguiti da un ente esterno e in conformità alla norma ISO 11737-1. Rappresentano una parte fondamentale del processo di controllo qualità di SHIELD Scientific.

Pertanto, tutte le materie prime, gli imballaggi o i dispositivi di protezione utilizzati nella produzione di prodotti farmaceutici o dispositivi medici impiantabili devono soddisfare i requisiti sanitari non solo in termini di sterilità, ma anche di pirogenicità.

Sterilità: Per garantire un livello di garanzia di sterilità (SAL) di 10⁻⁶ (in conformità ai requisiti della Farmacopea Europea), i guanti devono essere sottoposti a validazione microbiologica secondo la norma ISO 11137-2:2015 (Sterilizzazione dei dispositivi medici – Radiazioni – Parte 2: Determinazione della dose di sterilizzazione).

 

Figura 2 – Guanti sterili SHIELDskin XTREME™ in busta PE con indicatore di sterilizzazione

Apirogenicità: la depirogenazione può essere effettuata in molti modi:

• Lavaggio con acqua per preparazioni iniettabili (WFI) o altra acqua di alta qualità, come l'acqua deionizzata.
• Trattamento termico a secco mediante esposizione ad alte temperature.
• Trattamento termico umido mediante combinazione di pressione e perossido di idrogeno (Attenzione: l'autoclave non distrugge le endotossine).
• Ultrafiltrazione delle endotossine in base al loro peso molecolare.
• Distruzione mediante ossido di etilene.

 

Perché è importante controllare i livelli di endotossine sui guanti sterili per camere bianche?

I requisiti di sterilità (assenza di microrganismi viventi) e di pirogenicità (assenza di molecole pirogene come le endotossine) sono di fondamentale importanza per molti produttori di prodotti farmaceutici e dispositivi medici impiantabili.

Per limitare il più possibile i rischi associati alle endotossine, è quindi necessario controllare la contaminazione lungo tutti i processi produttivi, dalle materie prime ai prodotti finiti, compresi i dispositivi di protezione degli operatori delle camere bianche.

Infatti, la mano guantata può essere a contatto diretto con soluzioni iniettabili o con i loro contenitori, nonché con dispositivi medici impiantabili. I guanti rappresentano quindi una potenziale fonte di contaminazione.

 

Figura 3 – L’ago della macchina riempitrice viene sostituito da un operatore che indossa un doppio paio di guanti sterili SHIELD Scientific

 

I guanti monouso standard in nitrile e lattice vengono sottoposti a un trattamento minimo una volta completate le fasi di immersione e asciugatura. Il livello di pulizia dei guanti potrebbe quindi non essere accettabile per le applicazioni in camera bianca. È inoltre importante notare che i guanti possono essere altamente carichi di batteri Gram-negativi. Anche i guanti sterili per camera bianca, che in genere vengono clorati e lavati in acqua purificata, spesso non offrono alcuna garanzia in termini di livelli di endotossine.

Inoltre, poiché le particelle possono trasmettere endotossine, la scelta di guanti con un "livello basso garantito" di particelle potrebbe contribuire a rafforzare la strategia di controllo della contaminazione.

Pertanto, la scelta di guanti con un basso contenuto di endotossine (<20 EU/paio come definito nella norma EN 455-3:2015) e, ancora meglio, sottoposti a test di lotto per le endotossine potrebbe essere una soluzione.

 

Come viene monitorato il livello di endotossine nei guanti sterili per camere bianche?

Quadro normativo relativo alla contaminazione da endotossine dei guanti sterili

L'Allegato 1 delle GMP dell'Unione Europea è uno dei principali documenti che regolano la produzione e il controllo dei medicinali. Questo documento fornisce linee guida per la Gestione del Rischio per la Qualità. In particolare, l'Allegato I delle nuove GMP specifica che è necessario evitare la contaminazione microbica, particellare e da endotossine/pirogeni dei prodotti finali. I guanti sterili per camera bianca devono pertanto essere integrati nella Gestione del Rischio per la Qualità (QRM).

La norma EN 455-3:2015 (Guanti medicali monouso – Parte 3: Requisiti e prove per la valutazione biologica) impone ai produttori di guanti sterili monouso di controllare la contaminazione da endotossine. I metodi di prova devono essere conformi ai requisiti della Farmacopea Europea, Monografia 2.6.14.

Il limulo per rilevare le endotossine

Il metodo più diffuso e riconosciuto per misurare il livello di endotossine batteriche sui guanti sterili per camere bianche è quello che utilizza il lisato di amebociti di Limulus (LAL).

Il limulo è un artropode marino ancestrale che ha la particolarità di avere il sangue blu (o meglio, un'emolinfa nel caso di un invertebrato).

 

Figura 4 – Limulus polyphemus

 

Questa emolinfa contiene cellule amebocitarie di forma ovoidale, che perdono questa forma e si aggregano formando un coagulo in presenza di endotossine. Questa coagulazione del sangue del limulo è alla base dei vari metodi di test per la determinazione delle endotossine.

Metodi di prova per la determinazione della contaminazione da endotossine nei guanti sterili

La superficie esterna di un paio di guanti viene prima sottoposta a un'estrazione di 40-50 ml di acqua priva di endotossine (acqua LAL secondo la Farmacopea Europea) per 40-60 minuti a una temperatura compresa tra 37 °C e 40 °C. L'estratto viene quindi, se necessario, centrifugato (2.000 g per 15 minuti) per rimuovere le particelle. Viene quindi decantato prima di essere immediatamente sottoposto a un test di endotossina.

Esistono 3 principali metodi di test delle endotossine batteriche che utilizzano il lisato di amebociti di Limulus:

• Test del gel-coagulo (un test “qualitativo” = in grado di rilevare la presenza di endotossine ma senza poter determinarne con precisione la quantità): formazione di un gel (“coagulo”) dopo aver miscelato l'estratto e l'agente LAL.
• Test di turbidimetria cinetica (un test “quantitativo” = permette di rilevare la presenza di endotossine e di determinarne la quantità): sviluppo di torbidità dopo la miscelazione con il reagente LAL.
• Test cromogenico (un test “quantitativo” = permette di rilevare la presenza di endotossine e di determinarne la quantità): sviluppo di un colore dopo la miscelazione con il reagente LAL.

Il risultato del test è espresso in Unità di Endotossina (UE) per paio di guanti.

La norma EN 455-3:2015 stabilisce che, per poter essere etichettati come "a basso contenuto di endotossine", i guanti devono avere un limite di endotossine pari a 20 EU per paio di guanti.

 

Guanti sterili a basso contenuto di endotossine SHIELD Scientific per ambienti critici

Per limitare il rischio di alcune complicazioni nei pazienti, è necessario prestare attenzione all'uso di guanti sterili di buona qualità con un basso contenuto di endotossine.

Come parte di una strategia complessiva di controllo della contaminazione e di gestione del rischio di qualità (QRM), potrebbe essere utile riflettere sulla scelta dei guanti e su come questa si applichi al proprio ambiente critico.

Ecco perché SHIELD Scientific ha sviluppato una gamma di guanti per camere bianche in nitrile e lattice che offrono diversi livelli di pulizia direttamente correlati alla quantità di acqua deionizzata utilizzata per il lavaggio. Per questa gamma di guanti monouso, esiste una semplice classificazione:

DI: Guanti lavati una sola volta in acqua deionizzata per un controllo di base della contaminazione e una specifica di livello di particelle < 3.000 per cm² > 0,5 μm.
DI+: Guanti lavati tre volte in acqua deionizzata per un controllo elevato della contaminazione e una specifica di livello di particelle < 1.200 per cm² > 0,5 μm.
DI++: Guanti lavati più volte in acqua deionizzata per un controllo estremo della contaminazione e una specifica di livello di particelle < 850 per cm² > 0,5 μm.

Tutti SHIELDskin XTREME™ i guanti sterili a marchio sono progettati per soddisfare gli standard di qualità richiesti dagli operatori che lavorano secondo le norme GMP, al fine di ridurre il rischio di contaminazione. Tutti SHIELD Scientific vengono testati a lotti per dimostrare un basso contenuto di endotossine (< 20 UE - Unità di Endotossina) per paio di guanti e un Livello di Garanzia di Sterilità (SAL) di 10⁻⁶ (mediante sterilizzazione con irradiazione gamma).

Un Certificato di Irradiazione (CoI) viene fornito con ogni lotto di guanti sterili in nitrile e lattice per camera bianca SHIELD Scientific . Un Certificato di Conformità (CoC) fornisce dati specifici per lotto sui livelli di particelle ed endotossine.

 

Poiché il controllo della contaminazione da endotossine è fondamentale negli ambienti critici, non esitate a ordinare dei campioni o a chiedere consiglio a un SHIELD Scientific rappresentante di vendita.