GingipainEdit
Arg-gingipain (Rgp) og lys-gingipain (Kgp) er endopeptidase udskilt af P. gingivalis. Disse gingipains tjener mange funktioner for organismen, hvilket bidrager til dens overlevelse og virulens.
Arg-gingipains har vist sig at spille en nøglerolle i indsamlingen af næringsstoffer til P. gingivalis overlevelse. Rgp nedbryder store peptider i værtsorganismen for at give bakterien en rigelig nitrogen-og carbonkilde fra humant albuminserum. P. gingivalis kan også nedbryde transferrin i værtsceller, som giver organismen en rigelig jernkilde, der er nødvendig for at udføre flere cellulære funktioner.
gingipains er også ansvarlige for en række nødvendige funktioner relateret til værtsinvasion og kolonisering. Rgp gingipains er nødvendige for vedhæftning og invasion, da de behandlede forløberproteiner af lange fimbriae. P. gingivalis-generne, der koder for RgpA, Kgp og hæmagglutinin a (HagA) blev stærkt udtrykt efter inkubation med T. denticola. De hæmagglutinin adhæsionsdomæneholdige proteiner virker for at øge klæbekapaciteten af P. gingivalis med andre bakteriearter. De er også forbundet med at koordinere biofilmens integritet i udviklings-og modningsfasen. Lys-gingipains (Kgp) kan binde til immobiliserede matricsproteiner fibrinogen og fibronectin og kan have en rolle i værtskolonisering.
Gingipains har også evnen til at nedbryde flere signaler om værtsimmunresponset. De har evnen til at spalte IgG-antistoffer underklasse 1 og 3 såvel som proinflammatoriske cytokiner, såsom IL-1-kur, IL-2, IL-6, TNF-kur og IL-8 i regioner med høj P. gingivalis-koncentration, hvilket forringer værtsimmunresponsfunktionen. Rgp kan hæmme IL – 2-akkumulering i T-celler, hvilket gør det muligt at undgå værtsadaptivt immunrespons ved at modulere t-cellekommunikation og proliferation.
Gingipains er nøglefaktorer i vævsskadesymptomer på periodontitis, som skyldes nedbrydning af matricen metalloproteiner, kollagen og fibronectin. Nedbrydning af disse substrater interfererer med interaktioner mellem værtsceller og den ekstracellulære matrice, hvilket forhindrer sårheling og forårsager ødelæggelse af periodontale væv. Rgp er ansvarlig for at fremkalde værtsinflammatorisk respons via p38a MAPK-transduktionsvejen. Denne reaktion bidrager sandsynligvis til den inflammatoriske karakter af parodontitis og er involveret i vævs-og knogledestruktion.
Gingipains har været forbundet med sygdom (AD). Gingipains blev opdaget fra TMA ‘ er hos patienter, der udviste AD-hjernepatologi. Både RgpB og Kbp blev opdaget fra hippocampus og hjernebark hos AD-patienter og viste sig at være forbundet med tau load, en markør for AD-patologi og allestedsnærværende, som akkumuleres i tau-tangles og amyloid beta-plaketter i ad-hjernen. P. gingivalis 16S rRNA blev også opdaget i hjernebarken og csf af AD hjerner. Forbehandling med gingipainhæmmere beskyttede neuroncelledbrydning forårsaget af administration af gingipains i murine model.
Kapselpolysaccharid (CPS)Rediger
den indkapslede stamme af P. gingivalis er meget mere virulent end den ikke-indkapslede stamme i en musabscessmodel. Kapslen er et kapselpolysaccharid, og når den er til stede, regulerer produktionen af cytokiner især proinflammatoriske cytokiner IL-1-kur, IL-6, IL-8 og TNF-kur, hvilket indikerer værtsunddragelsesresponser. Imidlertid, andre undersøgelser har fundet, at CPS fremkalder værtsimmunresponser som PMN-migration og dosis-og tidsafhængig ekspression af cellemigration kemokiner som MCP-1, KC, MIP-2 og RANTES i CPS-udfordrede murine peritoneale makrofager. Disse tilstande vil sandsynligvis bidrage til de inflammatoriske læsioner, der observeres ved periodontitis.
vacciner fremstillet af P. gingivalis CPS svækker tilsyneladende oral knogletab i murine modeller. Disse vacciner har været i stand til at fremkalde potente immunresponser, såsom øget IgM-og IgG-respons, der genkender hele P. gingivalis-organismer.
FimbriaeEdit
Fimbriae er Vedhæng involveret i cellulær vedhæftning og bidrager i høj grad til virulens og findes på mange Gram-negative og nogle Gram-positive bakterier.
P. gingivalis virulens er stærkt forbundet med fimbriae, da de er blevet karakteriseret som nøglefaktorer i vedhæftning, invasion og kolonisering. Fimbriae er også ansvarlige for invasion af membranvesikler i værtsceller. De viste sig at binde til cellulære lyr5 lyr1 integriner, som medierede vedhæftning og forringede de homeostatiske kontroller af værtsceller. Fimbriae viste sig også at være forbundet med modulering af lim til lim 2-integrinaktivitet til optagelse af monocytter ved anvendelse af CD14/TLR2/PI3K-signaleringskomplekset, hvilket kan bidrage til intracellulær unddragelsestaktik af P. gingivalis. P. gingivalis har lange fimbriae, korte fimbriae og tilbehørskomponenter, som hver har forskellige funktioner.
Long fimbriaedit
Long fimbriae (FimA), også kendt som major fimbriae, er lange, peritrichøse, filamentøse komponenter. De har en rolle i den indledende fastgørelse og organisering af biofilm, da de fungerer som adhæsiner, der formidler invasion og kolonisering af værtsceller, der bidrager til P. gingivalis virulens.
Short fimbriaedit
Short fimbriae (Mfa1), også kendt som mindre fimbriae, har forskellige roller fra lange fimbriae og er karakteriseret ved at være afgørende for Celle-Celle autoaggregering og rekruttering til mikrokolonidannelse. Korte fimbriae er involveret i cellecelleadhæsion med andre tandkommensaler. Det blev fundet at coadhere og udvikle biofilm i forbindelse med Streptococcus gordonii ved interaktion med sspb streptokokoverfladepolypeptid. Denne interaktion kan være vigtig i invasionen af dentinal tubuli af P. gingivalis.
tilbehør fimbriaedit
Fim C, D og E tilbehørskomponenter associeres med det primære FimA-protein og spiller en rolle i binding med matricsproteiner og interaktion med cksc-kemokinreceptor 4. Tab af funktionsforsøg har bekræftet, at P. gingivalis mutanter mangelfuld for Fim C, D eller E har drastisk svækket virulens.
unddragelse af værtsforsvar og immunresponserredit
P. gingivalis har mange måder at undgå værtsimmunresponser, som påvirker dets virulens. Det gør det ved at anvende en kombination af gingipain-proteaser, et kapselpolysaccharid, induktion af værtscelleproliferation og spaltning af kemokiner, der er ansvarlige for neutrofil rekruttering.
Virulent P. gingivalis modulerer yderligere leukocytrekruttering ved proteolyse af cytokiner og kemokiner, der udskilles af værtscellerne. Arg-gingipain og lys-gingipains er ansvarlige for denne proteolyse. I en undersøgelse ved hjælp af en musemodel blev P. gingivalis specifikt fundet at nedregulere IL – 8-induktion, hvilket forårsagede forsinket neutrofilrekruttering. Forebyggelse af neutrofil rekruttering kan hæmme clearance af bakterien fra infektionsstedet, hvilket muliggør kolonisering. P. gingivalis er i stand til at undgå opsonophagocytose fra PMN ‘ er ved at bruge Gingipain K (Kgp) til at spalte IgG 1 og 3. Dette modulerer yderligere immunrespons ved at forringe signalering. Andre undersøgelser har vist, at P. gingivalis kan undergrave komplementvejen gennem C5aR og C3aR, som modulerer leukocytternes drabskapacitet, hvilket muliggør ukontrolleret bakterievækst. P. gingivalis viste sig også at hæmme pro inflammatoriske og antimikrobielle reaktioner i humane monocytter og musemakrofager ved fimbrial binding til CKS4, inducerende PKA-signalering og inhibering af TLR-2-medieret immunrespons.
en gang i værtscellerne er P. gingivalis i stand til at hæmme apoptose ved at modulere JAK/Stat-vejen, der styrer mitokondrie apoptotiske veje. En proliferativ fænotype kan være gavnlig for bakterien, da den giver næringsstoffer, forringer værtscellesignalering og kompromitterer integriteten af epithelcellelaget, hvilket muliggør invasion og kolonisering.
Økologidit
P. gingivalis spiller en vigtig rolle i begyndelsen af kronisk voksen parodontitis. Selvom det findes i lav overflod i mundhulen, forårsager det en mikrobiel forskydning af mundhulen, hvilket muliggør ukontrolleret vækst af det kommensale mikrobielle samfund. Dette fører til periodontitis gennem forstyrrelse af værtsvævets homeostase og adaptivt immunrespons. Efter anvendelse af laser capture microdissektion plus krt-PCR til påvisning af P. gingivalis i humane biopsier blev der observeret kolokalisering af P. gingivalis med CD4+ T-celler. Imidlertid forbliver infektionsmekanismen for T-celler af P. gingivalis ukendt.
P. gingivalis har været forbundet med at øge virulensen af andre kommensale bakterier i både in vivo-og in vitro-forsøg. P. gingivalis ydre membranvesikler viste sig at være nødvendige for invasionen af epitelceller af Tannerella forsythia. P. gingivalis korte fimbriae viste sig at være nødvendige for dannelse af kokkultur biofilm med Streptococcus gordonii. Interproksimalt og vandret alveolært knogletab i musemodeller ses ved coinfektioner, der involverer P. gingivalis og Treponema denticola. P. gingivalis rolle i periodontitis studeres ved anvendelse af specifikke patogenfrie musemodeller af periodontale infektioner. I disse modeller, P. gingivalis inokulation forårsager signifikant knogletab, hvilket er et signifikant kendetegn ved sygdommen. I modsætning hertil medfører kimfrie mus, der er podet med en P. gingivalis-monoinfektion, intet knogletab, hvilket indikerer, at P. gingivalis alene ikke kan inducere periodontitis.
