UPCII M Microbiologia Teórica 26-27

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1 UPCII M Microbiologia Teórica 26-27
2º Ano 2013/2014

2 Sumário: Capítulo XX. Doenças Periodontais
Agentes etiológicos das patologias periodontais Virulência dos agentes microbianos associados à doença periodontal Mecanismos imunopatogénicos de destruição de tecidos em doença periodontal Capítulo XXI. Doenças Periodontais Fontes de infecção “One Visit Endodontics” Considerações microbiológicas sobre obturação Agentes antibacterianos utilizados na desinfecção endodôntica Infecções focais T MJC

3 Adesão das bactérias peridontopatogenicas
P.gingivalis Fim A e Mfa Internalin J Hemaglutininas Aggregatibacter FLP tipo IV (genes tad) Aae e ApiA (adesão especifica às células epiteliais= EmaA adesão ao colagénio T. denticola OMP Msp (ligação a MMPs e células) T MJC

4 Adesão das bactérias peridontopatogenicas
F. nucleatum RadD  outras bactérias FadA ligação às células epiteliais T. forsythia BspA adesina para outras bactérias, células do hospedeiro e matriz T MJC

5 Invasão das células epiteliais
P. gingivalis Integrinas Acção sobre o citoesqueleto Inibição da apoptose Como resultado da invasão por peridontopatogénicas as células epiteliais podem acionar a secreção de interleucinas. T MJC

6 Estabelecimento da etiologia
Postulados de Koch? Dificuldades no cultivo Presença em Indivíduos/locais saudáveis Dificuldades de identificação Falta de modelo animal T MJC

7 Alternativas Associação Eliminação Resposta do hospedeiro
Patogenicidade em modelos animais Factores de virulência Porphyromonas gingivalis Aggregatibacter actinomycemcomitans In the illustration above, the gingival margin (gum line seen at the right of the figure) serves to differentiate two types of plaque: the supragingival plaque seen at the top and the subgingival plaque seen at the bottom of the pocket. Note that the kinds of bacteria (germs) in the two types of plaque are different, with worm-like spirochetes and gram negative rods (G-R) dominating the subgingival plaque. It is these spirochetes and gram negative rods that contribute to periodontal disease, as they release toxins into the gingival (gum) tissue, with a few even penetrating into the tissue, where they are destroyed by host inflammatory cells. Host inflammatory cells are represented in the figure as T cells (T with circle, T-lymphocytes), B cells (B with circle, B-lymphocytes), M cells (M with circle, monocytes/ macrophages) and polymorphonuclear cells (circles with the curved black C-like structure inside). The inflammatory cells cause the gums to redden, swell and bleed, in a process known as inflammation. This inflammatory condition can usually be detected by the dentist or dental hygienist. Clinical studies have shown that the bacteria that cause these inflammatory reactions can be kept at low levels by cleaning or debriding the roots of the teeth by a dental procedure known as scaling and root planing (debridement). This procedure has to be repeated several times during the year in a patient with periodontal pockets. If the pockets are 6 mm or deeper, then debridement is difficult to achieve, and the clinician usually uses a surgical procedure to gain access to the inaccessible plaque and calculus deposits. Certain teeth that are extensively involved are often extracted, as clinical experience indicates that they will not respond to the cleaning procedures. This approach reportedly is successful in about 80 to 85% of patients with advanced forms of periodontal disease, who receive treatment. When the debridement approach fails, as in the so-called refractory patient, these individuals are often given systemic antibiotics. T MJC

8 Factores de virulência
A. actinomycetemcomitans P. gingivalis Associação >Crónicas e LAP (Tecidos do hospedeiro) 25% saudáveis > Lesões periodontais Eliminação Lesões tratadas (=0) Lesões recorrentes (>) Resposta > de Ac no FC e soro LAP > de Ac no FC e soro (Perio) Modelo Roedores Roedores e primatas não humanos Factores de virulência Ver à frente T MJC

9 Aggregatibacter actinomycemcomitans
Anaeróbio Facultativo Não móvel Bastonete G- Números aumentados em LAP e periodontite crónica Existe também em lesões tratadas e em locais saudáveis Existem 5 serótipos (a-e) Serótipo b associado a locais com patologia Estirpes que produzem leucotoxina associadas a LAP T MJC

10 Porphyromonas gingivalis
Anaeróbio Não móvel Bastonete G- Associada a lesões 25% locais saudáveis têm Há diferentes estirpes T MJC

11 Virulência dos agentes periodontais
Complexa Modulação da resposta do hospedeiro Multifactorial Espécies mais estudadas: P. gingivalis A. actinomycemcomitans T. denticola E. corrodens F.nucleatum P. intermedia T. forsythia Há mecanismos comuns a estas e outras espécies Factores de virulência: Moléculas Mecanismos T MJC

12 Factores de virulência (Moléculas) de P.gingivalis
Proteases Nutrição Efeitos em proteínas importantes do hospedeiro Gingipains (proteases de cisteina) R(arginina) K (lisina) prtT (proteases de cisteina tipo strep) Periodontain (inibidor de serpins -protease alfa1) Trp (pz-peptidase) tipo papaina Aminopeptidases Peptidase tipo conversora de endotelina Prolil dipeptidil peptidase IV (digestão de matriz extracelular) T MJC

13 Factores de virulência (Moléculas) de P.gingivalis
Hemaglutininas Nas fimbrias Na LPS Em lípidos de superfície Como domínios de proteases HagA-C Medeiam ligação a epitélio e eritrócitos Adesão ↔hemaglutinação ↔ fimbriação ↔ proteólise T MJC

14 Factores de virulência (Moléculas) de P.gingivalis
LPS Ácidos gordos mais longos e ramificados Menos propriedades endotóxicas Fimbrias ~45kDa Fimbrilina (FimA) 67kDa (fimbrias menores) Adesão  colonização e destruição periodontal Vacinação com FimA protege contra reabsorção óssea Vesículas Típicas de G- Veículos de entrega dirigida de toxinas (LPS, hemaglutininas, proteases) Comparados com enterobacterias T MJC

15 Factores de virulência (Moléculas) de P.gingivalis
Cápsula polissacárida Seis serótipos existentes Encapsuladas menos fagocitadas  mais virulentas Cápsula mascara LPS T MJC

16 Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis
Adesão, colonização e formação de biofilme Biofilme Agregação intergénica com: Streptococci orais e Actinomyces naeslundii Fusobacterium Treponema denticola e Tanerella forsythia Fimbrias Células epiteliais Fibroblastos Células endoteliais Matriz extracelular (fibronectina e fibrinogénio) Prps e estaterina Hidroxiapatite coberta de saliva FimA inibida por S. cristatus inibida a formação de biofilme SspB de S.gordonii interage com P.gingivalis T MJC

17 Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis
Invasão das células epiteliais FimA e integrinas Arranjos do citoesqueleto Sinalização MAPK Alteração [Ca++] Transcrição de IL8 Produção de proteases digestoras da matriz extracelular T MJC

18 Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis
Invasão das células endoteliais Presença em placas ateroscleróticas Invasão in vitro de endotélio Estímulo de citocinas e CAMs Mediada por FimA Fica no autofagosoma que não matura T MJC

19 Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis
Proteolítica Degradação de matriz extracelular Degradação de mediadores químicos do hospedeiro Degradação de receptores do hospedeiro (C5a) Activação Prototrombina Proteina C Factor X Kallikrein-kinin Neutrófilos T MJC

20 Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis
Resposta inflamatória Promoção Activação de citocinas e quimocinas PMN Monócitos Células epiteliais Inibição IL-1ra IL-4 Degradação de citocinas Antagonismo na produção de IL-8 (factores de transcrição) Diminuição de TLR expressos à superficie IL-1beta, TNF-alfa, IL-6 e IL-8 Inflama-ção e reabsor-ção óssea T MJC

21 Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis
Reabsorção óssea, destruição óssea e inibição da formação de osso Interferência na regulação da actividade de osteoblastos e osteoclastos. Activação de osteoclastos por LPS  IL-1beta, prostaglandina E2 (PFGE2) e TNF-alfa  aumenta produção de proteases do hospedeiro que destroem tecido conjuntivo e osso e inibem sintese de colagénio pelos osteoblastos. T MJC

22 Factores de virulência (Moléculas e organelos) –A.actinomycemcomitans
Toxinas Leucotoxinas (específicas para espécie e para células-monócitos, neutrófilos e alguns linfócitos) Forma poros na membrana plasmática Citotoxinas (Cytolethal Distending Toxin /Immunosupressive Factor) Distende células Pára ciclo celular Rearranja actina Causa apoptose LPS Polissacárido O antigénio imunodominante Reabsorção ósseas, agregação plaquetária, necrose da pele Liga hemoglobina Activa macrófagos ↓IL-1alfa e TNF ↑ citocinas proinflamatórias e anti inflamatórias T MJC

23 Factores de virulência (Moléculas e organelos) – A.actinomycemcomitans
Moléculas que se ligam ao Fc Inactivação da região Fc dos anticorpos  inactivação da fagocitose Inactivação do complemento Vesículas Leucotoxina, LPS e bacteriocinas Material extracelular Glicoproteína adesiva Indutora de reabsorção óssea Fimbrias 54kDa e 6.5kDa Flp Papel na adesão T MJC

24 Factores de virulência (Mecanismos) – A.actinomycemcomitans
Adesão Mais eficiente em células com fimbrias Coadesão e coagregação apenas com Fusobacterium Adesão não específica Locus tad formação de longas fibrilas e pili Adesão específica a células epiteliais Fimbrias ExAmMat Vesículas Adesinas (aae) Adesão a matriz extracelular OMPs ligam colagénio e fibronectina T MJC

25 Factores de virulência (Mecanismos) – A.actinomycemcomitans
Invasão de células epiteliais Escapa a fagocitose Transita entre células vizinhas Localiza-se nos pólos positivos do microtúbulos T MJC

26 Factores de virulência (Mecanismos) – A.actinomycemcomitans
Interferência com defesas do hospedeiro Ligação a factores quimiotáticos (inibição de neutrófilos) Receptores de adesão Ligação ao endotélio Inibição e resistência ao H2O2 e outras defensinas do hospedeiro Reabsorção óssea SAM GroEL actua em osteoclastos e osteoblastos LPS Provoca a libertação de cálcio Microvesículas Apoptose Activação de caspases T MJC

27 Factores de virulência – Treponema denticola
Proteínas de superfície Msp com actividade formadora de poros (porina) e adesão (adesina) Proteases Proteases tipo quimiotripsina (dentilisina) Adesão celular, destruição tecidular e invasão dos tecidos Proteínas ligadoras de ferritina e hemoglobina Mobilidade e quimiotaxia Mutantes imóveis não infectam hospedeiro Adesão À matriz extracelular, células epiteliais e endoteliais Coagregação com P.gingivalis e Fusobacterium T MJC

28 Factores de virulência – Treponema denticola
Invasão de tecidos Não invade as células propriamente ditas mas sim os tecidos Modulação da resposta do hospedeiro Inactiva monocitos e neutrófilos T MJC

29 Factores de virulência – E. corrodens
Pili tipo IV Espécies com pili corroem o agar das placas Exopolisacarídeo Ligado à supressão imunológica LPS Actividade hemaglutinadora  adesão a células epiteliais Reabsorção óssea OMPs Efeitos citotoxicos em macrófagos Induz agregação plaquetária Consome complemento T MJC

30 Factores de virulência – E. corrodens
Adesão Células epiteliais, macrofagos e eritrócitos Lectin Like substance (EcLS) Liga-se a Streptococcus sanguis e Actinomyces viscosus Indução de citocinas proinflamatórias IL-6, IL-8 e PGE2 Inibição do crescimento Esgota lisina do meio convertendo para cadaverina  inibe crescimento de células epiteliais T MJC

31 Factores de virulência – Fusobacterium nucleatum
Toxinas Butirato, propionato e amónia matam e inibem profliferação de fibroblastos Coagregação Muito prevalente com várias espécies de anaeróbios obrigatórios colonizadores tardios Adesão Adere fortemente a fibronectina, e colagénio. Adere especificamente a PMNs, Macrófagos, linfócitos, fibroblastos e células epiteliais T MJC

32 Factores de virulência – Prevotela intermedia
Fimbrias Vários tipos e tamanhos Hidrolases Proteases de Igs Hemolisinas e hemaglutininas Coagregação Muito especifica com Actinomyces Adesão A células epiteliais A colagénio tipo I, fibrinogénio, laminina e IgG. Invasão de células epiteliais Indução de citocinas inflamatórias T MJC

33 Factores de virulência – Tanerella forsythia
Hidrolases Protease tipo tripsina Protease de cisteina especifica para arginina Sialidase Coagregação Com P.gingivalis e S. cristatus Adesão BspA liga a fibrinogénio e fibronectina Liga-se a eritrocitos, fibroblastos e leucocitos T MJC

34 Destruição tecidular em Perio
Mediada pelo sistema imunitário Causada directamente por factores de virulência dos MO T MJC

35 Lesão inicial Histologicamente é uma resposta inflamatória aguda
Alterações vasculares  Degradação do colagénio Alterações nas células epiteliais Infiltração dos tecidos por neutrófilos Infiltrado de células linfóides dominadas por linfócitos T Perda de colagénio Migração do epitélio (retração gingival) T MJC

36 Lesão estabelecida Linfócitos B predominam Células plasmáticas MNP
Neutrófilos infiltram-se no epitélio T MJC

37 Lesão avançada Células plasmáticas predominam
Perda de tecido conjuntivo Perda óssea T MJC

38 Neutrófilos Barreira ao nível do epitélio juncional
Patologias raras (neutropenias)  periodontite precoce e severa Mas c/ MO  mediadores de destruição celular T MJC

39 Factores genéticos de predisposição
Genes de controlo da função dos neutrófilos IL1 e TNF Receptores FC nas célula fagociticas T MJC

40 Modelos animais da periodontite
Não há nenhum ideal Primatas Semelhança anatómica MI semelhante Desenvolvem perio com idade Histopatologia diferente Provoca-se perio aumentando a deposição de placa bacteriana Estudos para o desenvolvimento de vacinas e dos factores que controlam a perda óssea T MJC

41 Modelos animais da periodontite
Roedores Ratinhos (mice) Várias diferenças quer na dentição quer na flora Economia Conhecimento genético de estirpes Estudos do papel dos vários determinantes imunológicos Determinação de patogenicidade e factores de virulência T MJC

42 Modelos animais da periodontite
Roedores Ratos (Rats) Dentes maiores  manipulação mais fácil Utilização de espécie gnotobióticas para ver efeitos de infecção por um único agente Estudos de vacinação T MJC

43 Bibliografia Capítulo 12 até p 261 Capítulo 23-26 Capítulo 33
T MJC

44 Endodontia Polpa dentária
Tecido conjuntivo altamente vascularizado com nervos e células do SI Dentro da câmara pulpar que protege de trauma e intrusão microbiana. Logo é estéril No entanto ocorrem infecções da polpa: Infecções secundárias, Causas iatrogénicas, Trauma oclusal (raro) São infecções endógenas oportunistas T MJC

45 História Infecção endodôntica Dente “morto” Foco de infecção Extração
T MJC

46 História Infecções endodonticas são causadas por microrganismos
Utilização de técnicas de assépsia cirúrgica ao “trabalhar” na cavidade oral. Isolar o dente durante o trabalho endodôntico Usar agentes desinfectantes quando se trata o dente Cultura do material removido durante o tratamento endodôntico para ajudar na terapia e prognóstico. Até cerca de 1950 não havia consenso sobre a natureza infecciosa da inflamação pulpar. Isso acontece com o artigo de Kakehashi, 1965. T MJC

47 Tubos dentinários No laboratório S.mutans e gordonii invadem TD mas Pg não só em associação com Streptococci. albumina, transferrina, tenascina e protoglicanos T MJC

48 Progresso da infecção endodôntica
T MJC

49 Fontes infecciosas O princípio do tratamento endodôntico  tratamento cirúrgico de feridas. Lesões endodônticas são frequentemente lesões secundárias de cárie que podem iniciar mesmo antes de haver exposição pulpar. Muitos do MO isolados de lesões endodônticas iniciais são Streptococcus não hemolíticos. Podem também resultar da exposição da polpa por quebra de integridade da câmara pulpar ou por forçar MO pelos canais dentários (tratamento de dentisteria). Infecção de canais acessórios, foramen apical associadas a perio T MJC

50 Infecções dos canais radiculares
T MJC

51 Micorbiota associado a infecções endodonticas
MO isolados por cultura: Bacteroides 70% Prevotella 60% Lactobacillus 51% Streptococci orais 41% Clostridium 36% Fusobacterium 33% Propionobacterium 29% Peptostreptococcus 25% Corynebacterium 25% MO identificados por PCR: Cerca de 20% da flora da cavidade oral Não há Porphyromonas Quase o dobro de espécies diferentes que o isolado em cultura (12-20) Bacteroides e Firmicutes continuam a ser os mais abundantes T MJC

52 Infecções sintomáticas e assintomáticas
Diversidade diminui com o avançar da infecção T MJC

53 Enterococcus fecalis Gram positivo anaeróbio facultativo
Associado a necrose pulpar Bastante resistente (cultura) Acumula frequentemente plasmídeos de resistência e por isso é de tratamento difícil Tem a capacidade de se ligar ao colagénio T MJC

54 Cultivo da flora é útil? Não é possível esterilizar os canais
Debridamento é essencial e Controlo da infecção hipoclorito de sódio peróxido de hidrogénio Hidróxido de cálcio Antibacterianos (penicilina) T MJC

55 One visit endodontics = tratamento cirúrgico de feridas.
Como se tratam feridas? Cortar Limpar Fechar Neste tipo de procedimento OVE o principio é o mesmo Acesso Debridamento Desinfeção Selagem T MJC

56 Abcessos dentoalveolares
Obturação Antibioterapia Debridamento, etc Perigo do abcesso funcionar como foco de infeção Após a eliminação da dor, pode voltar a selar-se com agentes com propriedades antimicrobianas. Solução controversa e perigosa  alastramento da infecção. T MJC

57 Agentes antibacterianos
Hidróxido de cálcio Alkalino sem ser caustico Estimula regeneração dentinária T MJC

58 Infecção endodontica T MJC

59 Infecção endodontica T MJC

60 Bibliografia Capítulo 14 e 15 Capítulo 29, 30 Capítulo 35 T26-27 MJC