La libération d'endotoxine dans la circulation sanguine, notamment à la suite d'une septicémie à bactéries à Gram négatif, peut conduire à un choc endotoxinique et à la mort. À titre d'exemple, on estime que le nombre des septicémies dûes à des bactéries à Gram négatif atteint chaque année 300 000 individus aux États Unis d'Amérique et le taux de mortalité peut atteindre 50 p. cent.
Les traitements antibiotiques peuvent conduire à une libération importante d'endotoxines. L'importance de cette libération est variable selon les molécules et, d'une manière générale, les antibiotiques peuvent être classés (en allant des molécules faisant libérer les quantités les plus importantes vers les molécules faisant libérer les quantités les plus faibles) de la manière suivante : céphalosporines, pénicillines, imipenem, aminosides et quinolones.
L'intensité du pouvoir pathogène des endotoxines est variable selon l'espèce animale et selon la bactérie mais les signes observés sont pratiquement toujours identiques. Une forte dose d'endotoxine (environ 0,025 mg par kg chez le chien et le lapin ou 2,5 mg par kg chez le rat et la souris) provoque un effet létal.
Une injection d'endotoxine à dose plus faible provoque de la fièvre, une hypotension, des troubles de la coagulation, une neutropénie et un avortement chez les femelles en gestation.
. Chez le lapin, l'hyperthermie s'observe après un temps de latence d'environ 10 à 20 minutes et le pic thermique est observé vers la 70ème minute.
. L'hypotension est observée environ 30 minutes après une administration d'endotoxine. Elle s'accompagne d'une diminution de la circulation veineuse et d'une congestion des organes.
. Les effets des endotoxines sur la coagulation sont bien illustrés par les réactions de Schwartzman (hypersensibilité non spécifique) observées après deux injections d'endotoxine effectuées à 12 ou 18 heures d'intervalle. Une réaction locale est obtenue par une injection intradermique suivie d'une injection intraveineuse et elle se traduit par une nécrose hémorragique de la zone intradermique. Une réaction générale est obtenue par deux administrations intraveineuses et provoque une nécrose bilatérale du cortex rénal. Les réactions de Schwartzman s'expliquent par une occlusion des petits vaisseaux par de la fibrine et par une coagulation intravasculaire disséminée.
. La neutropénie s'accompagne le plus souvent d'une diminution du nombre des plaquettes et d'une leucocytose.
. L'action abortive qui se produit avec des doses non létales pour la femelle, résulte d'hémorragies placentaires.