O choque endotóxico é uma resposta bastante comum e por vezes fatal a infeções provocadas por bactérias, tanto Gram-positivas como Gram-negativas.
A bacteriemia é uma condição que determina a presença de bactérias na corrente sanguínea. AS bactérias podem ser detetadas isolando-as através de culturas de sangue. A bacteriemia pode desenvolver-se de forma silenciosa e sem apresentar sintomas. Mas, por vezes, a presença de microrganismos na corrente sanguínea pode resultar em septicemia e conduzir à morte do organismo. Por sua vez, a septicemia corresponde à bacteriemia que provoca uma resposta sistémica por parte do sistema imunitário à infeção. Esta resposta pode incluir um aumento ou uma diminuição da temperatura do organismo. Pode conduzir, também, a um aumento da contagem dos glóbulos brancos do sangue e frequências cardíacas e respiratórias mais rápidas.
O choque endotóxico, também designado por choque séptico, resulta de elevadas quedas da pressão sanguínea e na disfunção dos órgãos. Este choque é derivado de uma endotoxina bacteriana que ativa uma resposta por parte do sistema imunitário que leva ao choque. Contudo, bactérias Gram-positivas e alguns fungos também podem conduzir à situação de choque, embora não sendo produtores de endotoxinas. As endotoxinas diferem das exotoxinas pelo fato de não serem excretadas pelos microrganismos. Em vez disso, as endotoxinas são partes estruturantes da célula, uma vez que são elementos naturais da parede celular. As endotoxinas são bastante tóxicas e são libertadas durante a lise bacteriana, ou seja, a destruição da célula. As endotoxinas estão presentes apenas em bactérias Gram-negativas, com uma exceção, a Listeria monocytogenes, apesar de ser uma bactéria do grupo das Gram-positivas, possui endotoxinas. Algumas bactérias, em vida, também libertam quantidades graduais e regulares de endotoxinas.
A cadeia de eventos que conduzem à situação de septicemia e frequentemente a morte tem início com uma infeção localizada, produzidas por bactérias Gram-negativas ou Gram-positivas, em alguns casos também pode ter origem em fungos. A partir dessa infeção localizada os organismos começam a libertar componentes estruturais, tais como endotoxinas ou exotoxinas que entram na corrente sanguínea e estimulam as células do sistema imunitário, tais como os macrófagos e os neutrófilos. Estas células, como resposta ao estímulo, libertam proteínas do hospedeiro que são chamadas de mediadores endógenos da septicemia.
Um exemplo de um mediador endógeno da septicemia é o fator de necrose tumoral. Este fator de necrose tumoral também é conhecido por caquectina. A caquectina é libertada por células tumorais e produz um efeito de desnutrição, perda de peso, chamada de caquexia, em pessoas com cancro. A injeção do fator de necrose tumoral em animais produz hipotensão e morte por choque séptico. Durante a infeção generalizada do organismo, a septicemia, o fator de necrose tumoral faz disparar a libertação da citocina interleucina-1 por parte dos macrófagos e das células do endotélio. Estas, por sua vez, aumentam a libertação de outras citocinas e prostaglandinas. Esta enorme agitação e mistura de mediadores defende o organismo contra os microrganismos invasores, mas em último lugar reage contra o próprio organismo. Os mediadores atuam nos vasos sanguíneos e nos diversos órgãos fazendo com que haja vasodilatação, hipotensão e disfunção do sistema orgânico.