GingipainEdit
Arg-gingipain (Rgp) a lys-gingipain (Kgp) jsou endopeptidase enzymy vylučovaný P. gingivalis. Tyto gingipains slouží mnoha funkcím organismu, přispívají k jeho přežití a virulenci.
bylo zjištěno, že ARG-gingipains hrají klíčovou roli ve sběru živin pro přežití P. gingivalis. Rgp degraduje velké peptidy hostitelského organismu a poskytuje bakterii bohatý zdroj dusíku a uhlíku z lidského albuminového séra. P. gingivalis může také degradovat transferrin v hostitelských buňkách, což poskytuje organismu bohatý zdroj železa potřebný k provádění více buněčných funkcí.
gingipains jsou také zodpovědní za řadu nezbytných funkcí souvisejících s invazí hostitele a kolonizací. RGP gingipains jsou nezbytné pro adhezi a invazi, protože zpracovávají prekurzorové proteiny dlouhých fimbrií. P. gingivalis geny kódující RgpA, Kgp, a hemaglutinin (HagA) byly silně vyjádřil po inkubaci s T. denticola. Proteiny obsahující adhezní doménu hemaglutininu působí na zvýšení adhezivní kapacity P. gingivalis s jinými bakteriálními druhy. Jsou také spojeny s koordinací integrity biofilmu ve fázi vývoje a zrání. Lys-gingipains (Kgp) se mohou vázat na imobilizované matricové proteiny fibrinogen a fibronektin a mohou mít roli v kolonizaci hostitele.
Gingipains mají také schopnost degradovat více signálů imunitní odpovědi hostitele. Mají schopnost štěpit podtřídy 1 a 3 IgG protilátky, stejně jako prozánětlivých cytokinů, jako jsou IL-1β, IL-2, IL-6, TNF-α a IL-8 v regionech s vysokou P. gingivalis koncentrace, zhoršení imunitní odpověď hostitele funkce. Rgp může inhibovat akumulaci IL-2 v T-buňkách, což mu umožňuje vyhnout se adaptivní imunitní odpovědi hostitele modulací komunikace a proliferace T-buněk.
Gingipainy jsou klíčovými faktory symptomů poškození tkáně parodontitidy, které jsou výsledkem degradace matricových metaloproteinů, kolagenu a fibronektinu. Degradaci těchto substrátů narušuje interakce mezi hostitelskými buňkami a extracelulární matrix, a proto brání hojení ran a způsobuje destrukci parodontálních tkání. Rgp je zodpovědný za vyvolání zánětlivé odpovědi hostitele cestou transdukce P38A MAPK. Tato odpověď pravděpodobně přispívá k zánětlivé povaze parodontitidy a podílí se na destrukci tkání a kostí.
Gingipains byly spojeny s Alzheimerovou chorobou (AD). Gingipains byly objeveny z TMAs pacientů s patologií mozku AD. Oba RgpB a Kbp byly objeveny z hipokampu a mozkové kůře AD pacientů a bylo zjištěno, že být spojena s tau zatížení, značka pro AD patologie a ubiquitin, které se hromadí v tau zamotání a amyloid beta plaků v AD mozku. P. gingivalis 16S rRNA byla také objevena v mozkové kůře a csf mozků AD. Předúprava inhibitory gingipainu chránila degradaci neuronových buněk způsobenou podáváním gingipainů v myším modelu.
kapsulární polysacharid (CPS)
zapouzdřený kmen P. gingivalis je mnohem virulentnější než neenkapsulovaný kmen v myším abscesovém modelu. Tobolka je kapsulární polysacharid a pokud je přítomna, reguluje produkci cytokinů, zejména prozánětlivých cytokinů IL-1β, IL-6, IL-8 a TNF-α, což naznačuje odpovědi na únik hostitele. Nicméně, jiné studie zjistily, CPS vyvolat hostitelské imunitní odpovědi, jako PMN migrace a na dávce a čase závislá exprese buněčné migrace chemokines, jako je MCP-1, KC, MIP-2 a RANTES v CPS-napadal myší peritoneální makrofágy. Tyto stavy pravděpodobně přispívají k zánětlivým lézím pozorovaným u parodontitidy.
vakcíny vyrobené z P. gingivalis CPS zjevně zhoršují orální úbytek kostní hmoty u myších modelů. Tyto vakcíny byly schopny vyvolat silné imunitní odpovědi, jako jsou zvýšené IgM a IgG odpovědi, které rozpoznávají celé organismy P.gingivalis.
Fimbrieedit
fimbrie jsou přídavky zapojené do buněčné vazby a významně přispívají k virulenci a nacházejí se na mnoha gramnegativních a některých grampozitivních bakteriích.
P. gingivalis virulence je silně spojena s fimbriemi, protože byly charakterizovány jako klíčové faktory adheze, invaze, a kolonizace. Fimbrie jsou také zodpovědné za invazi membránových váčků do hostitelských buněk. Bylo zjištěno, že se váží na buněčné α5β1 integriny, které zprostředkovaly adherenci a narušily homeostatické kontroly hostitelských buněk. Fimbrie bylo také zjištěno, že být spojena s modulační β2 integrin lepidlo činnost pro příjem monocytů pomocí CD14/TLR2/PI3K signalizační komplex, který může přispět k intracelulární únikům taktiky podle P. gingivalis. P. gingivalis má dlouhé fimbrie, krátké fimbrie a příslušenství, z nichž každá má odlišné funkce.
dlouhé fimbrieedit
dlouhé fimbrie (FimA), také známé jako hlavní fimbrie, jsou dlouhé, peritrichózní, vláknité složky. Mají úlohu v počáteční uchycení a organizace biofilmů, jako oni se chovají jako adheziny, které zprostředkovávají invazi a kolonizaci hostitelských buněk, které přispívají k P. gingivalis virulence.
Krátké fimbriaeEdit
Krátké fimbrie (Mfa1), také známý jako drobné fimbrie, mají odlišné role od dlouhé fimbrie a jsou charakterizovány zásadní pro buněčnou auto agregace a náboru pro microcolony formace. Krátké fimbrie se podílejí na adhezi buněk a buněk s jinými zubními komenzály. Bylo zjištěno, že coadhere a rozvoj biofilmu v kombinaci se Streptococcus gordonii interakcí s SspB streptokokové povrch polypeptid. Tato interakce může být nezbytná při invazi dentinových tubulů P. gingivalisem.
Příslušenství fimbriaeEdit
Fim C, D, a E příslušenství komponenty spojit s hlavní FimA bílkovin a mají roli v vazba s matrix proteiny a interakce s CXC-chemokinový receptor 4. Ztráta funkčních experimentů potvrdila, že mutanti P. gingivalis s nedostatkem Fim C, D nebo E drasticky oslabili virulenci.
vyhýbání se obranyschopnosti hostitele a imunitní odpovědieditovat
P. gingivalis má mnoho způsobů, jak se vyhnout imunitní odpovědi hostitele, což ovlivňuje jeho virulenci. To se provádí pomocí kombinace gingipainových proteáz, kapsulárního polysacharidu, indukce proliferace hostitelských buněk a štěpení chemokinů zodpovědných za nábor neutrofilů.
virulentní P. gingivalis dále moduluje nábor leukocytů proteolýzou cytokinů a chemokinů, které jsou vylučovány hostitelskými buňkami. Arg-gingipain a lys-gingipains jsou zodpovědné za tuto proteolýzu. Ve studii s použitím myšího modelu bylo konkrétně zjištěno, že P. gingivalis snižuje indukci IL-8, což způsobuje zpožděný nábor neutrofilů. Prevence náboru neutrofilů může inhibovat clearance bakterie z místa infekce umožňující kolonizaci. P. gingivalis je schopen vyhnout se opsonofagocytóze z PMN pomocí Gingipain K (Kgp) k štěpení IgG 1 a 3. To dále moduluje imunitní odpověď narušením signalizace. Jiné studie prokázaly, že P. gingivalis může rozvrátit doplnit cestu přes C5aR a C3aR, který moduluje zabíjení kapacita leukocytů, což umožňuje nekontrolovaný růst bakterií. P. gingivalis bylo také zjištěno, že inhibují pro protizánětlivé a antimikrobiální odpovědi v lidských monocytů a myších makrofágů tím, fimbriovým vazba na CXCR4, vyvolávající PKA signalizace a inhibuje TLR-2 zprostředkovanou imunitní odpověď.
jakmile je P. gingivalis v hostitelských buňkách, je schopen inhibovat apoptózu modulací dráhy JAK / Stat, která řídí mitochondriální apoptotické dráhy. Proliferativní fenotyp možná prospěšný pro bakterie, protože poskytuje živiny, narušuje signalizaci hostitelských buněk a ohrožuje integritu vrstvy epiteliálních buněk, což umožňuje invazi a kolonizaci.
Ecologyeditovat
P. gingivalis hraje důležitou roli při nástupu chronické parodontitidy dospělých. Ačkoli se vyskytuje v nízké hojnosti v ústní dutině, způsobuje mikrobiální posun ústní dutiny, což umožňuje nekontrolovaný růst komenzální mikrobiální komunity. To vede k paradentóze narušením homeostázy hostitelské tkáně a adaptivní imunitní odpovědi. Po použití laser capture microdissection plus zásahovou jednotku-PCR pro detekci P. gingivalis v lidských biopsiích, colocalization P. gingivalis s CD4+ T-buněk byl pozorován. Mechanismus infekce T buněk p. gingivalis však zůstává neznámý.
P. gingivalis byl spojován se zvýšením virulence jiných komenzálních bakterií v experimentech in vivo I in vitro. P. bylo zjištěno, že vezikuly vnější membrány gingivalis jsou nezbytné pro invazi epiteliálních buněk Tannerella forsythia. Bylo zjištěno, že P. gingivalis krátké fimbrie jsou nezbytné pro tvorbu cokulturního biofilmu se Streptococcus gordonii. Interproximální a horizontální alveolární úbytek kostní hmoty u myších modelů je pozorován u koinfekcí zahrnujících P. gingivalis a Treponema denticola. Úloha P. gingivalis v parodontitidě je studována pomocí specifických myších modelů parodontálních infekcí bez patogenů. V těchto modelech P. očkování dásní způsobuje významnou ztrátu kostní hmoty, což je významná charakteristika onemocnění. V kontrastu, zárodečných zdarma myších inokulovaných P. gingivalis monoinfection vzniknout žádný úbytek kostní hmoty, což naznačuje, že P. gingivalis sama nemůže vyvolat paradentózy.
