UPCII M Microbiologia Teórica 28 2º Ano 2014/2015
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 T28 MJC
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) T28 MJC3
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 T28 MJC4
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 T28 MJC5
Estabelecimento da etiologia Postulados de Koch? Dificuldades no cultivo Presença em Indivíduos/locais saudáveis Dificuldades de identificação Falta de modelo animal T28 MJC
Alternativas Associação Eliminação Resposta do hospedeiro Patogenicidade em modelos animais Factores de virulência Porphyromonas gingivalis Aggregatibacter actinomycemcomitans T28 MJC
A. actinomycetemcomitans P. gingivalis Associação >Crónicas e LAP (Tecidos do hospedeiro) 25% saudáveis > Lesões periodontais Eliminação Lesões tratadas (=0) Lesões recorrentes (>) Lesões tratadas (=0) Lesões recorrentes (>) Resposta > de Ac no FC e soro LAP> de Ac no FC e soro (Perio) Modelo RoedoresRoedores e primatas não humanos Factores de virulência Ver à frente T13 8 T28 MJC
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 T28 MJC
Porphyromonas gingivalis Anaeróbio Não móvel Bastonete G- Associada a lesões 25% locais saudáveis têm Há diferentes estirpes T28 MJC
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 T28 MJC
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) T28 MJC
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 T28 MJC 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) T28 MJC Comparados com enterobacterias
Cápsula polissacárida Seis serótipos existentes Encapsuladas menos fagocitadas mais virulentas Cápsula mascara LPS T28 MJC Factores de virulência (Moléculas) de P.gingivalis
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 T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC IL-1beta, TNF-alfa, IL-6 e IL-8 Inflama- ção e reabsor -ção óssea
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 T28 MJC
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 T28 MJC
Factores de virulência (Moléculas e organelos) – A.actinomycemcomitans T28 MJC23 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
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 T28 MJC
Factores de virulência (Mecanismos) – A.actinomycemcomitans Invasão de células epiteliais Escapa a fagocitose Transita entre células vizinhas Localiza-se nos pólos positivos do microtúbulos T28 MJC
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 H 2 O 2 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 T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC
Destruição tecidular em Perio Mediada pelo sistema imunitário Causada directamente por factores de virulência dos MO T28 MJC
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) T28 MJC
Lesão estabelecida Linfócitos B predominam Células plasmáticas MNP Neutrófilos infiltram-se no epitélio T28 MJC
Lesão avançada Células plasmáticas predominam Perda de tecido conjuntivo Perda óssea T28 MJC
Neutrófilos Barreira ao nível do epitélio juncional Patologias raras (neutropenias) periodontite precoce e severa Mas c/ MO mediadores de destruição celular T28 MJC
Factores genéticos de predisposição Genes de controlo da função dos neutrófilos IL1 e TNF Receptores FC nas célula fagociticas T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC
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 T28 MJC
Bibliografia Capítulo 12 até p 261 Capítulo T28 MJC Capítulo 23-26