GingipainEdit
L’Arg-gingipaïne (Rgp) et la lys-gingipaïne (Kgp) sont des enzymes endopeptidases sécrétées par P. gingivalis. Ces gingipaïnes remplissent de nombreuses fonctions pour l’organisme, contribuant à sa survie et à sa virulence.
Les Arg-gingipaines jouent un rôle clé dans la collecte de nutriments pour la survie de P. gingivalis. Le Rgp dégrade les grands peptides de l’organisme hôte pour fournir à la bactérie une source abondante d’azote et de carbone à partir du sérum d’albumine humaine. P. gingivalis peut également dégrader la transferrine dans les cellules hôtes, ce qui fournit à l’organisme une source abondante de fer nécessaire pour effectuer de multiples fonctions cellulaires.
Les gingipains sont également responsables d’un certain nombre de fonctions nécessaires liées à l’invasion et à la colonisation de l’hôte. Les gingipaïnes Rgp sont nécessaires à l’adhésion et à l’invasion car elles traitent les protéines précurseurs des fimbriae longs. Les gènes de P. gingivalis codant pour RgpA, Kgp et l’hémagglutinine A (HagA) ont été fortement exprimés après incubation avec T. denticola. Les protéines contenant le domaine d’adhésion de l’hémagglutinine agissent pour augmenter les capacités adhésives de P. gingivalis avec d’autres espèces bactériennes. Ils sont également associés à la coordination de l’intégrité du biofilm dans la phase de développement et de maturation. Les lys-gingipaïnes (Kgp) peuvent se lier aux protéines matricielles immobilisées, le fibrinogène et la fibronectine, et peuvent jouer un rôle dans la colonisation de l’hôte.
Les gingipaïnes ont également la capacité de dégrader plusieurs signaux de la réponse immunitaire de l’hôte. Ils ont la capacité de cliver des anticorps IgG des sous-classes 1 et 3 ainsi que des cytokines pro-inflammatoires telles que l’IL-1β, l’IL-2, l’IL-6, le TNF-α et l’IL-8 dans des régions à forte concentration de P. gingivalis, altérant la fonction de réponse immunitaire de l’hôte. Le Rgp peut inhiber l’accumulation d’IL-2 dans les lymphocytes T, ce qui lui permet d’échapper à la réponse immunitaire adaptative de l’hôte, en modulant la communication et la prolifération des lymphocytes T.
Les gingipaïnes sont des facteurs clés des symptômes de lésions tissulaires de la parodontite, qui résultent de la dégradation des métalloprotéines matricielles, du collagène et de la fibronectine. La dégradation de ces substrats interfère avec les interactions entre les cellules hôtes et la matrice extracellulaire, empêchant ainsi la cicatrisation des plaies et provoquant la destruction des tissus parodontaux. Le Rgp est responsable de la réponse inflammatoire de l’hôte via la voie de transduction MAPK p38a. Cette réponse contribue probablement à la nature inflammatoire de la parodontite et est impliquée dans la destruction des tissus et des os.
Les gingipaïnes ont été associées à la maladie d’Alzheimer (MA). Des gingipaïnes ont été découvertes à partir d’AMT de patients présentant une pathologie cérébrale de la MA. Le RgpB et le Kbp ont été découverts dans l’hippocampe et le cortex cérébral de patients atteints de MA et se sont révélés associés à une charge de tau, un marqueur de la pathologie de la MA et de l’ubiquitine, qui s’accumule dans les enchevêtrements de tau et les plaques bêta amyloïdes dans le cerveau de la MA. L’ARNr de P. gingivalis 16S a également été découvert dans le cortex cérébral et le lcr des cerveaux de la MA. Un prétraitement avec des inhibiteurs de la gingipaïne a protégé la dégradation des cellules neuronales causée par l’administration de gingipaïne dans le modèle murin.
polysaccharide capsulaire (CPS) Modifier
La souche encapsulée de P. gingivalis est beaucoup plus virulente que la souche non encapsulée dans un modèle d’abcès de souris. La capsule est un polysaccharide capsulaire et lorsqu’elle est présente, régule la production de cytokines, en particulier les cytokines pro-inflammatoires IL-1β, IL-6, IL-8 et TNF-α, indiquant les réponses d’évasion de l’hôte. Cependant, d’autres études ont montré que le CPS provoquait des réponses immunitaires de l’hôte telles que la migration des PMN et l’expression dépendante de la dose et du temps des chimiokines de migration cellulaire telles que MCP-1, KC, MIP-2 et RANTES chez les macrophages péritonéaux murins contestés par le CPS. Ces affections sont susceptibles de contribuer aux lésions inflammatoires observées dans la parodontite.
Les vaccins fabriqués à partir de P. gingivalis CPS nuisent apparemment à la perte osseuse orale dans les modèles murins. Ces vaccins ont pu provoquer des réponses immunitaires puissantes telles que des réponses IgM et IgG accrues qui reconnaissent les organismes entiers de P. gingivalis.
FimbriaeEdit
Les fimbriae sont des appendices impliqués dans l’attachement cellulaire et contribuent grandement à la virulence et se trouvent sur de nombreuses bactéries Gram-négatives et certaines bactéries Gram-positives.
P. la virulence de gingivalis est fortement associée aux fimbriae car ils ont été caractérisés comme étant des facteurs clés d’adhésion, d’invasion et de colonisation. Les fimbriae sont également responsables de l’invasion des vésicules membranaires dans les cellules hôtes. Ils se lient aux intégrines α5β1 cellulaires, ce qui induit l’adhérence et altère les contrôles homéostatiques des cellules hôtes. Les Fimbriae ont également été associés à la modulation de l’activité adhésive de l’intégrine β2 pour l’absorption par les monocytes à l’aide du complexe de signalisation CD14/TLR2/PI3K, ce qui peut contribuer aux tactiques d’évasion intracellulaire de P. gingivalis. P. gingivalis a de longs fimbriae, de courts fimbriae et des composants accessoires, chacun ayant des fonctions distinctes.
Longues fimbriaeEdit
Les fimbriae longues (FimA), également appelées fimbriae majeures, sont des composants longs, péritricheux et filamenteux. Ils jouent un rôle dans la fixation initiale et l’organisation des biofilms, car ils agissent comme des adhésines qui médient l’invasion et la colonisation des cellules hôtes contribuant à la virulence de P. gingivalis.
fimbriaeEdit court
Les fimbriae courts (Mfa1), également appelés fimbriae mineurs, ont des rôles distincts des fimbriae longs et sont caractérisés comme essentiels à l’auto-agrégation cellulaire et au recrutement pour la formation de microcolonies. Les fimbriae courts sont impliqués dans l’adhésion cellulaire avec d’autres commensaux dentaires. Il s’est avéré coadhérer et développer un biofilm en conjonction avec Streptococcus gordonii par interaction avec le polypeptide de surface streptococcique SspB. Cette interaction peut être essentielle dans l’invasion des tubules dentinaires par P. gingivalis.
fimbriaeEdit accessoire
Les composants accessoires Fim C, D et E s’associent à la protéine FimA principale et jouent un rôle dans la liaison avec les protéines matricielles et l’interaction avec le récepteur CXC-chimiokine 4. Des expériences de perte de fonction ont confirmé que les mutants de P. gingivalis déficients en Fim C, D ou E ont considérablement atténué la virulence.
Évasion des défenses de l’hôte et des réponses immunitéesmodifier
P. gingivalis a de nombreuses façons d’échapper aux réponses immunitaires de l’hôte, ce qui affecte sa virulence. Pour ce faire, il utilise une combinaison de protéases à la gingipaïne, un polysaccharide capsulaire, l’induction de la prolifération des cellules hôtes et le clivage des chimiokines responsables du recrutement des neutrophiles.
Le P. gingivalis virulent module en outre le recrutement des leucocytes par protéolyse des cytokines et des chimiokines sécrétées par les cellules hôtes. L’arg-gingipaïne et la lys-gingipaïne sont responsables de cette protéolyse. Dans une étude utilisant un modèle murin, il a été spécifiquement démontré que P. gingivalis régule à la baisse l’induction de l’IL-8, provoquant un recrutement retardé des neutrophiles. La prévention du recrutement de neutrophiles peut inhiber la clairance de la bactérie du site de l’infection, ce qui permet la colonisation. P. gingivalis est capable d’échapper à l’opsonophagocytose des PMN en utilisant la gingipaïne K (Kgp) pour cliver les IgG 1 et 3. Cela module davantage la réponse immunitaire en altérant la signalisation. D’autres études ont montré que P. gingivalis peut subvertir la voie du complément à travers C5aR et C3aR, ce qui module la capacité de destruction des leucocytes, permettant une croissance bactérienne incontrôlée. P. gingivalis a également inhibé les réponses pro-inflammatoires et antimicrobiennes dans les monocytes humains et les macrophages de souris en se liant fimbriquement à CXCR4, induisant la signalisation PKA et inhibant la réponse immunitaire médiée par TLR-2.
Une fois dans les cellules hôtes, P. gingivalis est capable d’inhiber l’apoptose en modulant la voie JAK/Stat qui contrôle les voies apoptotiques mitochondriales. Un phénotype prolifératif peut être bénéfique pour la bactérie car il fournit des nutriments, altère la signalisation des cellules hôtes et compromet l’intégrité de la couche cellulaire épithéliale, permettant l’invasion et la colonisation.
Écologiemodifier
P. gingivalis joue un rôle important dans l’apparition de la parodontite chronique chez l’adulte. Bien qu’il se trouve en faible abondance dans la cavité buccale, il provoque un déplacement microbien de la cavité buccale, permettant une croissance incontrôlée de la communauté microbienne commensale. Cela conduit à une parodontite par la perturbation de l’homéostasie du tissu hôte et de la réponse immunitaire adaptative. Après l’utilisation d’une microdissection par capture laser plus qRT-PCR pour détecter P. gingivalis dans des biopsies humaines, une colocalisation de P. gingivalis avec des cellules T CD4+ a été observée. Cependant, le mécanisme d’infection des lymphocytes T par P. gingivalis reste inconnu.
P. gingivalis a été associé à une augmentation de la virulence d’autres bactéries commensales dans des expériences in vivo et in vitro. P. les vésicules membranaires externes de gingivalis se sont avérées nécessaires à l’invasion des cellules épithéliales de Tannerella forsythia. Les fimbriae courts de P. gingivalis se sont avérés nécessaires à la formation de biofilms de coculture avec Streptococcus gordonii. Des pertes osseuses alvéolaires interproximales et horizontales chez des modèles murins sont observées dans des co-infections impliquant P. gingivalis et Treponema denticola. Le rôle de P. gingivalis dans la parodontite est étudié à l’aide de modèles murins spécifiques d’infections parodontales sans agents pathogènes. Dans ces modèles, P. l’inoculation gingivale provoque une perte osseuse importante, ce qui est une caractéristique importante de la maladie. En revanche, les souris exemptes de germes inoculées avec une monoinfection de P. gingivalis n’entraînent aucune perte osseuse, ce qui indique que P. gingivalis seul ne peut pas induire de parodontite.
