GingipainEdit
Arg-gingipaína (Rgp) y lys-gingipaína (Kgp) son enzimas endopeptidasas secretadas por P. gingivalis. Estas gingipainas cumplen muchas funciones para el organismo, contribuyendo a su supervivencia y virulencia.
Se ha encontrado que las gingipainas Arg juegan un papel clave en la recolección de nutrientes para la supervivencia de P. gingivalis. El Rgp degrada grandes péptidos del organismo huésped para proporcionar a la bacteria una abundante fuente de nitrógeno y carbono a partir del suero de albúmina humana. P. la gingivalis también puede degradar la transferrina dentro de las células huésped, lo que proporciona al organismo una fuente abundante de hierro necesaria para realizar múltiples funciones celulares.
Las gingipainas también son responsables de una serie de funciones necesarias relacionadas con la invasión y colonización de huéspedes. Las gingipainas Rgp son necesarias para la adhesión y la invasión, ya que procesan proteínas precursoras de fimbrias largas. Los genes de P. gingivalis que codifican RgpA, Kgp y hemaglutinina A (HagA) se expresaron fuertemente después de la incubación con T. denticola. Las proteínas que contienen dominios de adhesión de hemaglutinina actúan para aumentar la capacidad adhesiva de P. gingivalis con otras especies bacterianas. También están asociados con la coordinación de la integridad de la biopelícula en la fase de desarrollo y maduración. Lys-gingipains (Kgp) puede unirse a las proteínas de matriz inmovilizadas fibrinógeno y fibronectina y puede tener un papel en la colonización del huésped.
Las gingipainas también tienen la capacidad de degradar múltiples señales de la respuesta inmune del huésped. Tienen la capacidad de escindir anticuerpos IgG de las subclases 1 y 3, así como citocinas proinflamatorias como IL-1β, IL-2, IL-6, TNF-α e IL-8 en regiones de alta concentración de P. gingivalis, deteriorando la función de respuesta inmune del huésped. El Rgp puede inhibir la acumulación de IL-2 en las células T, lo que le permite evadir la respuesta inmune adaptativa del huésped, al modular la comunicación y proliferación de las células T.
Las gingipainas son factores clave en los síntomas de daño tisular de la periodontitis, que resulta de la degradación de metaloproteínas de matriz, colágeno y fibronectina. La degradación de estos sustratos interfiere con las interacciones entre las células huésped y la matriz extracelular, lo que impide la cicatrización de heridas y causa la destrucción de los tejidos periodontales. Rgp es responsable de provocar la respuesta inflamatoria del huésped a través de la vía de transducción p38a MAPK. Esta respuesta probablemente contribuye a la naturaleza inflamatoria de la periodontitis y está involucrada en la destrucción de tejidos y huesos.
Las gingipainas se han asociado con la enfermedad de Alzheimer (EA). Las gingipainas se descubrieron a partir de ATM de pacientes que presentaban patología cerebral de EA. Tanto RgpB como Kbp se descubrieron en el hipocampo y la corteza cerebral de pacientes con EA y se encontró que estaban asociados con la carga de tau, un marcador para la patología de la EA y la ubiquitina, que se acumula en los enredos de tau y las placas beta amiloide en el cerebro de la EA. El ARNr P. gingivalis 16S también se descubrió en la corteza cerebral y el lcr de los cerebros con EA. El pretratamiento con inhibidores de gingipaína protegió la degradación de las células neuronales causada por la administración de gingipaína en modelo murino.
Polisacárido capsular (CPS)Editar
La cepa encapsulada de P. la gingivalis es mucho más virulenta que la cepa no encapsulada en un modelo de absceso de ratón. La cápsula es un polisacárido capsular y, cuando está presente, regula la producción de citoquinas, especialmente las citoquinas proinflamatorias IL-1β, IL-6, IL-8 y TNF-α, lo que indica respuestas de evasión del huésped. Sin embargo, otros estudios han encontrado que los SPC provocan respuestas inmunitarias del huésped como la migración de PMN y la expresión dependiente de la dosis y el tiempo de las quimiocinas de migración celular como MCP-1, KC, MIP-2 y RANTES en macrófagos peritoneales murinos desafiados por SPC. Es probable que estas afecciones contribuyan a las lesiones inflamatorias observadas en la periodontitis.
Las vacunas hechas de SPC de P. gingivalis aparentemente perjudican la pérdida ósea oral en modelos murinos. Estas vacunas han sido capaces de provocar respuestas inmunitarias potentes, como el aumento de las respuestas IgM e IgG que reconocen organismos enteros de P. gingivalis.
Fimbriaeditar
Las fimbrias son apéndices involucrados en la unión celular y contribuyen en gran medida a la virulencia y se encuentran en muchas bacterias Gram negativas y algunas Gram positivas.
P. la virulencia gingivalis está fuertemente asociada con las fimbrias, ya que se han caracterizado por ser factores clave en la adhesión, invasión y colonización. Las fimbrias también son responsables de la invasión de las vesículas de la membrana en las células huésped. Se encontró que se unían a las integrinas α5β1 celulares, lo que mediaba la adherencia y afectaba los controles homeostáticos de las células huésped. También se encontró que las fimbrias estaban asociadas con la actividad adhesiva moduladora de la integrina β2 para la absorción por los monocitos utilizando el complejo de señalización CD14/TLR2/PI3K, lo que puede contribuir a las tácticas de evasión intracelular de P. gingivalis. P. gingivalis tiene fimbrias largas, fimbrias cortas y componentes accesorios, cada uno de los cuales tiene funciones distintas.
Fimbrias largasedItar
Las fimbrias largas (FimA), también conocidas como fimbrias mayores, son componentes largos, peritricosos y filamentosos. Tienen un papel en la unión y organización inicial de biopelículas, ya que actúan como adhesinas que median la invasión y colonización de las células huésped contribuyendo a la virulencia de P. gingivalis.
Fimbrias cortasedItar
Las fimbrias cortas (Mfa1), también conocidas como fimbrias menores, tienen funciones distintas de las fimbrias largas y se caracterizan por ser esenciales para la autoagregación celular y el reclutamiento para la formación de microcolonías. Las fimbrias cortas están implicadas en la adhesión celular-celular con otros comensales dentales. Se encontró que coadhere y desarrolla biopelícula junto con Streptococcus gordonii por interacción con el polipéptido de superficie estreptocócico SspB. Esta interacción puede ser esencial en la invasión de los túbulos dentinales por P. gingivalis.
Accesorios Fimbriaeditar
Los componentes accesorios Fim C, D y E se asocian con la proteína principal FimA y tienen un papel en la unión con proteínas de matriz e interacción con el receptor de quimioquinas CXC 4. Los experimentos de pérdida de función han confirmado que los mutantes de P. gingivalis deficientes para Fim C, D o E han atenuado drásticamente la virulencia.
Evasión de las defensas y respuestas inmunes del hospedadoreditar
P. gingivalis tiene muchas formas de evadir las respuestas inmunes del hospedador, lo que afecta su virulencia. Lo hace mediante el uso de una combinación de proteasas de gingipaína, un polisacárido capsular, la inducción de la proliferación de células huésped y la escisión de quimiocinas responsables del reclutamiento de neutrófilos.
P. gingivalis virulento modula aún más el reclutamiento de leucocitos por proteólisis de citocinas y quimiocinas que son secretadas por las células huésped. La arg-gingipaína y la lys-gingipaína son responsables de esta proteólisis. En un estudio con un modelo de ratón, se encontró específicamente que P. gingivalis reducía la inducción de IL-8, causando un retraso en el reclutamiento de neutrófilos. La prevención del reclutamiento de neutrófilos puede inhibir la eliminación de la bacteria del sitio de infección, lo que permite la colonización. P. gingivalis es capaz de evadir la opsonofagocitosis de PMN mediante el uso de Gingipaína K (Kgp) para escindir IgG 1 y 3. Esto modula aún más la respuesta inmune al alterar la señalización. Otros estudios han encontrado que P. gingivalis puede subvertir la vía del complemento a través de C5aR y C3aR, que modula la capacidad de matar de los leucocitos, permitiendo el crecimiento bacteriano incontrolado. P. también se encontró que la gingivalis inhibe las respuestas pro inflamatorias y antimicrobianas en monocitos humanos y macrófagos de ratón mediante la unión fimbrial a CXCR4, induciendo la señalización PKA e inhibiendo la respuesta inmune mediada por TLR-2.
Una vez en las células huésped, P. gingivalis es capaz de inhibir la apoptosis mediante la modulación de la vía JAK/Stat que controla las vías apoptóticas mitocondriales. Un fenotipo proliferativo puede ser beneficioso para la bacteria, ya que proporciona nutrientes, deteriora la señalización de la célula huésped y compromete la integridad de la capa de células epiteliales, lo que permite la invasión y colonización.
Ecologíaeditar
P. gingivalis juega un papel importante en la aparición de la periodontitis crónica en adultos. Aunque se encuentra en baja abundancia en la cavidad oral, causa un desplazamiento microbiano de la cavidad oral, lo que permite el crecimiento incontrolado de la comunidad microbiana comensal. Esto conduce a la periodontitis a través de la interrupción de la homeostasis del tejido del huésped y la respuesta inmune adaptativa. Después de usar microdisección de captura láser más QRT-PCR para detectar P. gingivalis en biopsias humanas, se observó colocalización de P. gingivalis con células T CD4+. Sin embargo, el mecanismo de infección de las células T por P. gingivalis sigue siendo desconocido.
P. gingivalis se ha asociado con el aumento de la virulencia de otras bacterias comensales en experimentos tanto in vivo como in vitro. P. se encontró que las vesículas de la membrana externa de gingivalis eran necesarias para la invasión de las células epiteliales de Tannerella forsythia. Se encontró que las fimbrias cortas de P. gingivalis eran necesarias para la formación de biopelículas de cocultura con Streptococcus gordonii. La pérdida ósea interproximal y horizontal alveolar en modelos de ratón se observa en coinfecciones que involucran a P. gingivalis y Treponema denticola. El papel de P. gingivalis en la periodontitis se estudia utilizando modelos específicos de ratón sin patógenos de infecciones periodontales. En estos modelos, P. la inoculación de gingivalis causa una pérdida ósea significativa, que es una característica significativa de la enfermedad. En contraste, los ratones libres de gérmenes inoculados con una monoinfección de P. gingivalis no incurren en pérdida ósea, lo que indica que P. gingivalis por sí solo no puede inducir periodontitis.
