GingipainEdit
ARG-gingipain (Rgp) și lys-gingipain (Kgp) sunt enzime de endopeptidază secretate de P. gingivalis. Aceste gingipaine servesc multe funcții pentru organism, contribuind la supraviețuirea și virulența acestuia.
s-a constatat că ARG-gingipainele joacă un rol cheie în colectarea nutrienților pentru supraviețuirea P. gingivalis. Rgp degradează peptidele mari ale organismului gazdă pentru a furniza bacteriei o sursă abundentă de azot și carbon din serul de albumină umană. P. gingivalis poate degrada, de asemenea, transferina în celulele gazdă, care oferă organismului o sursă abundentă de fier necesară pentru a îndeplini mai multe funcții celulare.
gingipainele sunt, de asemenea, responsabile pentru o serie de funcții necesare legate de invazia și colonizarea gazdei. Gingipainele Rgp sunt necesare pentru adeziune și invazie, deoarece au procesat proteine precursoare ale fimbriilor lungi. Genele P. gingivalis care codifică RgpA, Kgp și hemaglutinina A (HagA) au fost puternic exprimate după incubarea cu T. denticola. Proteinele care conțin domeniul de adeziune al hemaglutininei acționează pentru a crește capacitățile adezive ale P. gingivalis cu alte specii bacteriene. Ele sunt, de asemenea, asociate cu coordonarea integrității biofilmului în faza de dezvoltare și maturare. Lys-gingipains (Kgp) se poate lega de proteinele matricei imobilizate fibrinogen și fibronectină și poate avea un rol în colonizarea gazdei.
Gingipainele au, de asemenea, capacitatea de a degrada mai multe semnale ale răspunsului imun gazdă. Ei au capacitatea de a scinda anticorpii IgG subclasa 1 și 3, precum și citokinele proinflamatorii, cum ar fi IL-1 inkt, IL-2, IL-6, TNF-inkt și IL-8 în regiunile cu concentrație ridicată de P. gingivalis, afectând funcția răspunsului imun al gazdei. Rgp poate inhiba acumularea IL-2 în celulele T, ceea ce îi permite să se sustragă răspunsului imun adaptiv al gazdei, prin modularea comunicării și proliferării celulelor T.
Gingipainele sunt factori cheie în simptomele de afectare a țesuturilor parodontitei, care rezultă din degradarea metaloproteinelor matriciale, a colagenului și a fibronectinei. Degradarea acestor substraturi interferează cu interacțiunile dintre celulele gazdă și matricea extracelulară, împiedicând astfel vindecarea rănilor și provocând distrugerea țesuturilor parodontale. Rgp este responsabil pentru obținerea răspunsului inflamator al gazdei prin calea de transducție P38A MAPK. Acest răspuns contribuie probabil la natura inflamatorie a parodontitei și este implicat în distrugerea țesuturilor și a oaselor.
Gingipainele au fost asociate cu boala Alzheimer (AD). Gingipainele au fost descoperite de la TMA la pacienții care prezintă patologie cerebrală AD. Atât RgpB, cât și Kbp au fost descoperite din hipocampus și cortexul cerebral al pacienților cu AD și s-au dovedit a fi asociate cu sarcina tau, un marker pentru patologia AD și ubiquitină, care se acumulează în încurcăturile tau și plăcile beta amiloide din creierul AD. P. gingivalis 16S ARNr a fost, de asemenea, descoperit în cortexul cerebral și csf din creierul AD. Pretratamentul cu inhibitori de gingipaină a protejat degradarea celulelor neuronale cauzată de administrarea gingipainelor în modelul murin.
polizaharidă capsulară (CPS)Edit
tulpina încapsulată a lui P. gingivalis este mult mai virulent decât tulpina nonencapsulată într-un model de abces de șoarece. Capsula este o polizaharidă capsulară și, atunci când este prezentă în jos, reglează producția de citokine, în special citokinele proinflamatorii IL-1 VIII, IL-6, IL-8 și TNF-VIII, indicând răspunsurile de evaziune ale gazdei. Cu toate acestea, alte studii au descoperit că CPS provoacă răspunsuri imune ale gazdei, cum ar fi migrația PMN și expresia dependentă de doză și timp a chemokinelor de migrație celulară, cum ar fi MCP-1, KC, MIP-2 și RANTES în macrofagele peritoneale murine provocate de CPS. Aceste condiții sunt susceptibile de a contribui la leziunile inflamatorii observate în parodontită.
vaccinurile obținute din P. gingivalis CPS afectează aparent pierderea osoasă orală la modelele murine. Aceste vaccinuri au fost capabile să provoace răspunsuri imune puternice, cum ar fi creșterea răspunsurilor IgM și IgG care recunosc organismele întregi P. gingivalis.
FimbriaeEdit
Fimbriile sunt anexe implicate în atașarea celulară și contribuie foarte mult la virulență și se găsesc pe multe bacterii Gram-negative și unele Gram-pozitive.
P. virulența gingivalis este puternic asociată cu fimbriile, deoarece acestea au fost caracterizate ca fiind factori cheie în adeziune, invazie și colonizare. Fimbriae sunt, de asemenea, responsabile pentru invazia veziculelor membranare în celulele gazdă. S-a constatat că s-au legat de integrinele celulare de la centa5 la centa1, care au mediat aderența și au afectat controalele homeostatice ale celulelor gazdă. S-a constatat, de asemenea, că fimbriile sunt asociate cu activitatea modulantă a adezivului integrinicc2 pentru absorbția de către monocite utilizând complexul de semnalizare CD14/TLR2/PI3K, care poate contribui la tactica de evaziune intracelulară de către P. gingivalis. P. gingivalis are fimbrii lungi, fimbrii scurte și componente accesorii, fiecare având funcții distincte.
fimbrie Lungăedit
Fimbriile lungi (FimA), cunoscute și sub numele de fimbrii majore, sunt componente filamentoase lungi, peritrice. Au un rol în atașarea inițială și organizarea biofilmelor, deoarece acționează ca adezine care mediază invazia și colonizarea celulelor gazdă contribuind la virulența P. gingivalis.
fimbrii Scurteedit
fimbrii scurt (Maf1), de asemenea, cunoscut sub numele de fimbrii minore, au roluri distincte de fimbrii lungi și sunt caracterizate a fi esențiale pentru autoagregare celulă-celulă și recrutare pentru formarea microcoloniei. Fimbriile scurte sunt implicate în adeziunea celulă-celulă cu alte comensale dentare. S-a constatat că se asociază și se dezvoltă biofilm în combinație cu Streptococcus gordonii prin interacțiunea cu polipeptida de suprafață streptococică SspB. Această interacțiune poate fi esențială în invazia tubulilor dentinali de către P. gingivalis.
Accesorii fimbrieeedit
Fim C, D și e componentele accesorii se asociază cu principala proteină FimA și au un rol în legarea cu proteinele matricei și interacțiunea cu receptorul CXC-chemokină 4. Pierderea funcției experimentele au confirmat că mutanții P. gingivalis deficienți pentru Fim C, D sau E au atenuat drastic virulența.
evaziunea apărării gazdei și a răspunsurilor imuneedit
P. gingivalis are multe modalități de a se sustrage răspunsurilor imune ale gazdei, ceea ce îi afectează virulența. Face acest lucru folosind o combinație de proteaze gingipain, o polizaharidă capsulară, inducerea proliferării celulelor gazdă și scindarea chemokinelor responsabile de recrutarea neutrofilelor.
Virulent P. gingivalis modulează în continuare recrutarea leucocitelor prin proteoliza citokinelor și chemokinelor care sunt secretate de celulele gazdă. Arg-gingipaina și lys-gingipainele sunt responsabile pentru această proteoliză. Într-un studiu care a utilizat un model de șoarece, s-a constatat în mod specific că P. gingivalis reglează inducția IL-8, provocând recrutarea întârziată a neutrofilelor. Prevenirea recrutării neutrofilelor poate inhiba eliminarea bacteriei de la locul infecției, permițând colonizarea. P. gingivalis este capabil să se sustragă opsonofagocitozei de la PMN prin utilizarea Gingipain K (Kgp) pentru a scinda IgG 1 și 3. Aceasta modulează în continuare răspunsul imun prin afectarea semnalizării. Alte studii au descoperit că P. gingivalis poate submina calea complementului prin C5aR și C3aR, care modulează capacitatea de ucidere a leucocitelor, permițând creșterea bacteriană necontrolată. P. de asemenea, s-a constatat că gingivalis inhibă răspunsurile pro-inflamatorii și antimicrobiene în monocitele umane și macrofagele de șoarece prin legarea fimbrială la CXCR4, inducând semnalizarea PKA și inhibând răspunsul imun mediat de TLR-2.
odată ajuns în celulele gazdă, P. gingivalis este capabil să inhibe apoptoza prin modularea căii JAK/Stat care controlează căile apoptotice mitocondriale. Un fenotip proliferativ poate fi benefic pentru bacterie, deoarece furnizează substanțe nutritive, afectează semnalizarea celulelor gazdă și compromite integritatea stratului de celule epiteliale, permițând invazia și colonizarea.
Ecologieedit
P. gingivalis joacă un rol important în debutul parodontitei cronice adulte. Deși se găsește în abundență scăzută în cavitatea bucală, provoacă o schimbare microbiană a cavității bucale, permițând creșterea necontrolată a comunității microbiene comensale. Aceasta duce la parodontită prin întreruperea homeostaziei țesutului gazdă și a răspunsului imun adaptiv. După utilizarea microdisecției cu captare laser plus qRT-PCR pentru detectarea P. gingivalis în biopsiile umane, s-a observat colocalizarea P. gingivalis cu celule T CD4+. Cu toate acestea, mecanismul de infectare a celulelor T de către P. gingivalis rămâne necunoscut.
P. gingivalis a fost asociat cu creșterea virulenței altor bacterii comensale atât în experimentele in vivo, cât și in vitro. P. veziculele membranei exterioare gingivalis s-au dovedit a fi necesare pentru invazia celulelor epiteliale ale tannerella forsythia. Fimbriile scurte P. gingivalis s-au dovedit a fi necesare pentru formarea biofilmului de cocultură cu Streptococcus gordonii. Pierderea osoasă alveolară interproximală și orizontală la modelele de șoarece este observată la coinfecțiile care implică P. gingivalis și Treponema denticola. Rolul P. gingivalis în parodontită este studiat folosind modele specifice de șoarece fără agenți patogeni de infecții parodontale. În aceste modele, P. inocularea gingivală determină o pierdere osoasă semnificativă, care este o caracteristică semnificativă a bolii. În schimb, șoarecii fără germeni inoculați cu o monoinfecție P. gingivalis nu suferă pierderi osoase, indicând faptul că P. gingivalis singur nu poate induce parodontita.
