UPCII M Microbiologia Teórica 22 2º Ano 2012/2013

Sumário Capítulo XXII. Comunicação do Microbiota com o Hospedeiro Mecanismos de interacção com células epiteliais Porphyromonas gingivalis Aggregatibacter actinomycemcomitans Treponema dentícola Tanerella forsythia T22 MJC 20-11-2012

Comunicação do hospedeiro com motivos bacterianos Depende de PRR (receptores de padrões de reconhecimento) Reconhecem MAMPs padrões moleculares associados aos microrganismos. Incluem os TLRs dos quais há descritos 9 tipos que incluem: Ligandos de petidoglicano ligados a lipoproteinas Ligandos de LPS Ligandos de flagelina Ligandos de CpGDNA não metilado T22 MJC 20-11-2012

Activation of immune signaling by bacterial lipopolysaccharide (LPS) Chapter 39, Figure 2 Activation of immune signaling by bacterial lipopolysaccharide (LPS) Essentials of Glycobiology Second Edition FIGURE 39.2. Activation of immune signaling by bacterial lipopolysaccharide (LPS). LPS from the cell wall of Gram-negative bacteria is bound by the pattern- recognition molecule Toll-like receptor 4 (TLR4) in conjunction with the cell-surface receptor CD14. The binding of LPS leads to recruitment of the adaptor proteins MyD88 and IRAK to the cytoplasmic domain of TLR4. This complex initiates a signaling cascade of phosphorylation events through TRAF 6 and the kinase IκK. Finally, IκK phosphorylates IκB, an inhibitor bound to the transcription factor NF- κB. Phosphorylated IκB is degraded, releasing NF-κB, which migrates to the nucleus where it activates the transcription of proinflammatory genes. Similar signal transduction pathways are activated by Gram-positive cell wall constituents such as peptidoglycan and lipoteichoic acid via TLR2 or TLR6. T22 MJC 20-11-2012

Comunicação com o hospedeiro T22 MJC 20-11-2012

De forma mais completa http://www.genego.com/maps/558_map.png T22 MJC 20-11-2012

Comunicação do hospedeiro com motivos bacterianos Depende de PRR (receptores de padrões de reconhecimento) Reconhecem MAMPs padrões moleculares associados aos microrganismos. Há receptores intracelulares que também fazem o reconhecimento de motivos baterianos: Nod-like (NLRs) Nod1 e 2 , Naip5, Ipaf e Nalp3 Nod1 reconhece fragmentos resultantes da digestão de NAG Nod 2 reconhece fragmentos resultantes da digestão de NAM T22 MJC 20-11-2012

Alteração da sinalização Epitélio Oral Barreira física Sente e responde Microrganismos interferem Moléculas efectoras do SI Vias apoptóticas ou necróticas. Internalização Alteração da sinalização T22 MJC 20-11-2012

Moléculas “usadas” pelos MO Proteínas de superfície com domínios ricos em leucinas Listeria monocytogenes internalinas (InlA e InlB) Shigella flexneri (IpaH) Samonella enterica proteins (SlrP, SspHI, and SspH2) Treponema denticola (LrrA) Proteínas de superfície com domínio Big_2 (Bacterial Iglike) E.coli EPEC (intiminas) T22 MJC 20-11-2012

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MO Orais que interferem com Células Epiteliais de forma específica P. gingivalis A. actinomycemcomitans T. denticola Tanerella forsythia T22 MJC 20-11-2012

P.gingivalis É internalizada em nºs elevados Acumula-se à volta do núcleo Permanecem viáveis Tornam a célula resistente à apoptose e necrose Relação entre as fimbrias e receptores de membrana epitelial T22 MJC 20-11-2012

P.gingivalis 40% do proteoma da bactéria é alterado com a internalização Milhares de genes da célula eucariota são expressos de forma diferente. Microfilamentos e Microtubulos [Ca2+] Activação da cascata MAPK Desactivação do factor NF-kB que controla resposta inflamatória (IL-8) Alterações na produção de MMPs T22 MJC 20-11-2012

P.gingivalis - FimA FimA = Invasina Interage com integrinas β1 Mutantes FimA = Invasina Cell migration, proliferation, transformation, differentiation, apoptosis and inflammatory responses Interage com integrinas β1 Fosforilação da paxilina ↑[Ca2+] Modulação da cascata MAPK ↑JNK ↓ERK1/ERK2 Não activação de NF-kB  não activação da resposta inflamatória (IL-8) T22 MJC 20-11-2012

P.Gingivalis - FimA Fim CDE FimA CXCR4  Desactiva TLR2 Interage com CD14  Activação do TLR2 Fim CDE CXCR4  Desactiva TLR2 T22 MJC 20-11-2012

Injectisomas bacterianos T22 MJC 20-11-2012

P. gingivalis não tem genes para injectosoma TIIISS As proteínas efectoras são libertadas para o meio SerB (Fosfoserina fosfatase) Funciona com sinalizador intracelular na célula epitelial Altera a dinâmica dos microtúbulos ...... Comprovadamente altera expressão genética de genes relacionados com a dinâmica do citoesqueleto de actina e com a secreção de citocinas T22 MJC 20-11-2012

Legenda Down regulation Up regulation Activação Inibição T22 MJC 20-11-2012

Aggregatibacter actynomycemcomitans Contacto de A. actinomycemcomitans com células epiteliais  enrrugamento da MC Replicam dentro da célula epitelial Alteram a polimerização dos microtúbulos. T22 MJC 20-11-2012

Treponema denticola Indução da despolimerização do citoesqueleto e rearranjo dos microfilamentos  perda de aderência entre as células quimiotripsina-like degrada complexos juncionais  entra na célula e actua no citoesqueleto de actina proteína da superfície celular T. denticola  canal condutor de iões  despolarização da membrana. T22 MJC 20-11-2012

Tanerella forsythia T22 MJC 20-11-2012

Bibliografia Capítulo 5 T22 MJC 20-11-2012