Patogenia da doença periodontal

Rowan Vilar e Vitor Nunes
PATOGENIA DA DOENÇAS
PERIODONTAIS
ANATOMIA DO PERIODONTO

Função = Inserção +
Proteção
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Gengiva
 Ligamento
periodontal
 Osso alveolar
 Cemento

GENGIVA
Gengiva livre

Gengiva inserida
Rowan Vilar e Vitor Nunes

GENGIVA LIVRE
Epitélio oral
 Epitélio do sulco
 Epitélio juncional
 Sulco gengival (+/3mm)

Rowan Vilar e Vitor Nunes
Biofilme
O Biofilme representam o método preferido para
muitas , senão a maioria das bactérias. A
principal vantagem e a proteção que o biofilme
propicia para a espécie colonizadora contra
microorganismos competitivos, de fatores
ambientais e de substâncias potencialmente
tóxicas no meio.
(Lindhe et al, 2003)

Rowan Vilar e Vitor Nunes
BIOFILME
Placa continua
atraindo bactérias
 Na medida em que
continua
acumulando, cria
um ambiente não
saudável com
diversas espécies
bacterianas e seus
produtos.

Rowan Vilar e Vitor Nunes
Características do biofilme
A estrutura do biofilme
 Heterogenicidade Fisiológica no seu interior
 Quorum sensing
 Aderência
 Mecanismos de resistência antibiótica
(Lindhe et al, 2003)

A associação das bactérias não é aleatória; ao
contrário, existem associações específicas entre
espécies bacterianas. ( Socransky et al,1998)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Exopolisacarídeos

•
•
50-95% do peso seco do biofilme
Funções:
Mantém a integridade do
biofilme
Previne a desidratação e ataque
por agentes nocivos
Aglutinar nutrientes essenciais,
favorecendo o desenvolvimento
dos microorganismos
(Lindhe et al, 2003)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Heterogenicidade da placa

O DNA indicando a presença de
células bacterianas é detectado em
todo o biofilme, mas a síntese de
proteínas, atividade respiratória e
RNA são primariamente detectados
nas camadas externas
(Lindhe et al, 2003)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Células da mesma espécie
microbiana podem exibir estágios
fisiológicos diferentes
“Quorum Sensing”
“Regulação da expressão de genes
específicos através da acumulação
de moléculas sinalizadoras que
medeiam a comunicação
intracelular” (Posser – 1999)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Aderência bacteriana

Fímbrias (detectadas em P.
gengivalis, S. salivarium e S.
parasanguis)
Fibrilas (incluem S, salivarium, P.
intermedia, P. nigrescens e S.
mutans)
(Lindhe et al, 2003)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Doença periodontal

(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38,
2005, 72-122)
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Doença Periodontal é uma infecção
multifatorial, iniciada pela presença de um
complexo de bactérias que interagem com as
células dos tecidos do hospedeiro, causando uma
liberação de citocinas inflamatórias,
quimiocinas e mediadores que determinam
destruição dos tecidos das estruturas
periodontais
GENGIVITE X PERIODONTITE
Gengivite
Destruição
irreversível
 Perda de inserção
(Destruição tecidual +
reabsorção óssea)

Rowan Vilar e Vitor Nunes
Destruição reversível
 Restrita ao tecido
mole

Periodontite
GENGIVITE

Rowan Vilar e Vitor Nunes
Löe – “Gengivite
experimental” – Com
a remoção total de
quaisquer meios de
higiene bucal em
pacientes com gengiva
clinicamente
saudável, temos a
formação de placa e
desenvolvimento de
gengivite entre 10 e
21 dias.
DIFERENÇAS MICROBIOLÓGICAS
Placa Recente (- 24h)
Gram
+
+e-
Morfologia
Cocos e Bacilos
Cocos, bacilos,
filamentosas e
espiroquetas
Metabolismo
Facultativo
Anaróbios e facultativos
Tolerância pelo
hospedeiro
Geralmente boa
Causa cárie e gengivite
Tabela 1 - Características da placa bacteriana
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Características
Placa consolidada
(+24h)
DIFERENÇAS MICROBIOLÓGICAS
Saúde
Gengivite
Periodontite
Rowan Vilar e Vitor Nunes
DIFERENÇAS MICROBIOLÓGICAS
Saúde
Gengivite
Periodontite
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Patógenos Potenciais para Periodontite

2.
3.
4.
5.
Rowan Vilar e Vitor Nunes
1.
Critérios necessários:
O organismo tem que ocorrer em números maiores
nos sítios de doença ativa comparando com os em
doença ativa.
A eliminação do organismo deve levar ao fim da
progressão da doença.
O organismo deve possuir fatores de virulência
relevantes para iniciação e progressão da
periodontite.
A resposta imune celular ou humoral ao organismo
deve ser sugestiva do seu papel na doença.
O teste de patogenicidade em animais deve
demonstrar potencial para o desenvolvimento da
periodontite humana.
Patógenos Potenciais para Periodontite

Entretanto diversos outros patógenos
estão relacionados as doenças
periodontais
(Lindhe et al, 2003)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

O Simpósio Mundial de Peridontia
designou o A. actinomicetecomitans ,
P. gingivalis e Bacteriodes Forsythus
como patógenos periodontais
Patógenos Potenciais para Periodontite
Espiroquetas ( principalmente a Treponema
denticola)
 Prevotellas ( P. intermedia e P. nigrecenses)
 Fusobacterium nucleatum
 Campylobacter rectus
 Peptostreptococcus micros
 Selonomas
 Eubacterias
 Estreptococus millieri
 enterobactérias
 e outras

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Complexos microbianos subgengivais
Rowan Vilar e Vitor Nunes
O Complexo Vermelho
Os diferentes complexos microbianos
tem sido associados com a seqüência de
colonização da superfície dental assim
como com a severidade da doença
(Holt & Ebersole, periodontology 2000
vol38, 2005, 72-122)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

O Complexo Vermelho
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Porphyroma gingivalis (www.pgingivalis.org/ATCC33277(1).htm )
O Complexo Vermelho
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Treponema denticola (www.biltek.tubitak.gov.tr/.../treponema.htm)
O Complexo Vermelho
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Tannerella forsythia( anteriormente chamada de
Bacterióides Forsythus ou ou Tannerella Forsythensis)
(www.acsu.buffalo.edu/~sharmaa/intro.html )

Fatores de virulência das bactérias do Complexo
Vermelho
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Modelo da membrana
lipopolissacridea
da Pseudomonas aeruginosa.
(www.emsl.pnl.gov/.../biogeo/memPa_text.html)
Lipopolissacarideo (LPS)


Endotoxina com alto poder
inflamatório
Constituída de um lipídeo e um
polissacarídeo unidos através de uma
ligação covalente
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Principal componente da membrana
externa das bactérias Gram negativas
Lipopolissacarideo (LPS)
Biofilme periodontopatogênico
LPS
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Fatores Modificadores
( Fumo, Diabetes, etc.)
Interação LPS - Macrófagos
IL I β
TNF α
PGE 2
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Lipopolissacarideo (LPS)
Rowan Vilar e Vitor Nunes
www2.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_artt...
Fatores de Virulência específicos da Porphyromona
gingivalis
Rowan Vilar e Vitor Nunes
(www.med.monash.edu.au/biochem/staff/pike.html )
Gingipaína


É responsável por 85% da atividade
proteolítica bacteriana
São produtos de três genes: rgpA ,
rgpB (seus produtos atuam em
resíduos de arginina) e kgp (seus
produtos atuam em resíduos de lisina)
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

É um grupo de proteinases similar a
tripsina
Efeitos Sistêmicos realcionado a Gingipaína


Degradam IL – 8 E MCP – 1 (proteína quimiotática
para monócitos)
A HRgpA (codificada pelo gene rgpA)
Protrombinase
IL - 6
Fator X da coagulação
Cliva a protrombina em
Trombina
Rowan Vilar e Vitor Nunes
HRgpA
Induz a produção de
Proteína C no figado
aumenta os níveis
de PGE sistêmicos
(Holt & Ebersole, periodontology 2000
vol38, 2005, 72-122)
Efeitos Sistêmicos realcionados a Gingipaína

A Gingipaína R (codificada pelo gene rgpB)
Gengipaína R
Sangramnto gengival
Aumento de
bradicina
Provável Aumento
de PGE
Fator IX da Coagulação

alem de realizar o que fora descrito anteriormente, porém de
forma mais branda
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Pré - calicreína
Fibrinogênio
Outros fatores de virulência das P.gingivalis e seu
efeitos sistêmicos e locais




Vesículas de membrana externa que quando
liberadas aumentam a produção de IL- 12 de
Interferon γ
Prolil Tripeptidil peptidase é uma peptidase
encontrada na superfície da célula que funciona em
peptídeos atuando na fase final da degadação do
colágeno
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Peptídeo de 14 KDa que atua de maneira
semelhante ao LPS e está presente na membrana
externa das P. Gingivalis
METase atua em sítios com aminoácido metionina,
para obtenção de produtos da amônia e é capaz de
alterar a integridade tecidual do hospedeiro
Invasão de células epiteliais
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122; www.periodontiamedica.com)
Fatores de Virulência específicos da Treponema
denticola

O seu lipídeo de membrana externa
apesar de quimicamente se assemelhar
com o ac. Lipotencóico das gram
positivas, atua de maneira semelhante ao
lipopolissacarídeo.
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

É estimado que metade de todas as
bactérias na lesão periodontal sejam da
espécie T. denticola
Efeitos sistêmicos da dentilisina
Dentilisina
Fibrinogênio
Anticorpos (IG A e IG G)
Α1 antitripsina
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Fibronectina
Outros fatores de virulência das T. denticola e
seu efeitos sistêmicos

Lipoproteínas e glicolipídeos de membrana
Via osteoclática
Tnf α
Citocinas ( IL 6 e IL 8)

Sip (Proteína imunossupressora que leva a uma diminuição do
número de linfócitos T)
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Lipoproteínas e glicolipídeos
de membrana
Fatores de Virulência específicos da Tannerella
Forsythensis
Anteriormente conhecida como
Bacterioides Forsythus
Altos níves de T. Forsythemsis são
encontrados em sítios onde ocorre
sangramento gengival, se comparados a
sítios não sangrantes
 Invasão de células epiteliais

(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Fatores de Virulência específicos da Tannerella
Forsythensis

lipoproteína (BILP)
Rowan Vilar e Vitor Nunes
BILP
Fibroblastos
Gengivais
IL - 6
TNF α
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Fatores de Virulência específicos da Tannerella
Forsythensis

A BILP Possui atividade Inibidora de apoptose
IL 6
Proteínas de Fase
Aguda
Atua diretamente na
Caspase 8
Atividade Indutora
de Apoptose
Morte de células HL 60 e outras
células de leucemia
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Eliminção das defesas imunes
e pré-imunes
Rowan Vilar e Vitor Nunes
BILP
Fatores de Virulência específicos da Tannerella
Forsythensis

(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Rowan Vilar e Vitor Nunes
BspA é uma proteína que possui um
domínio similar ao que se apresenta
na proteína fimbriae da P. Gingivalis.
Esse domínio induz a produção de
uma série de citocina inflamatórias
Fator Hospedeiro
Fatores de Risco

Perfil Imunológico
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Fatores de Risco
A presença do fator de risco implica no aumento direto da
probilidade da doença ocorrer


Diabetes (Alterações
Metabólicas)
Síndrome de Down e outras
doenças sistêmicas ( Alterações
nos Neutrófilos)

Fumo

Genetica (Polimorfismo)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

(www.periodontiamedica.com.br)
Perfil Imunológico
Perfil Th1/Th2

Ativação de Neutrófilos

Produção de citocinas
Rowan Vilar e Vitor Nunes

(www.periodontiamedica.com.br)
Mecanismo de destruição tecidual
Proteinases

Citocinas pró-inflamatórias

Ativação de Neutrófilos
Rowan Vilar e Vitor Nunes

(www.periodontiamedica.com.br)
Mecanismos de destruição tecidual
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Proteinases


Proteinases do microorganismos

Proteinases do hospedeiro

Inibidores de proteinases
(Lindhe et al, 2003)
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Proteases (proteinases, peptidases
ou enzimas proteolíticas) são
enzimas que quebram ligações
peptídicas entre os aminoácidos das
proteínas.
Proteinases do microorganismos

Proteinases bacterianas
(Gengipaina;
Dentilisina,etc.)
Proteínas Da Matriz
Extracelular dos
Tecidos Periodontais
Detruição Tecidual
(Lindhe et al, 2003)
Rowan Vilar e Vitor Nunes
As Enzimas produzidas por espécies sub gengivais parecem ser
capazes de degradar virtualmente todas as macromoléculas
encontradas em tecidos periodontais.
Proteinases do Hospedeiro
Células epiteliais e células do tecido
gengival inflamado são capazes de
produzir colagenases (Fullmer &
Gibson, 1966)
 Matriz celular está em constante
renovação e remodelação
 A Fatores de virulência presentes na
doença periodontal, como o LPS,
rompem o equilibrio formação /
remodelação
 Induzindo aprodução dessas
metaloproteináses (MMPs), mais
intensamente levando a uma grande
perda de tecidos periodontais

Rowan Vilar e Vitor Nunes
(Lindhe et al, 2003)
Proteinases do Hospedeiro
Rowan Vilar e Vitor Nunes
www2.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_artt...
Inibidores de proteinases

(Lindhe et al, 2003)
Algumas proteinases produzidas
pelos microorganismos são
capazes de impedir a ação
desses inibidores (Dentilisina,
Gengivaína)
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Inibidores de proteases
modulam a função proteolítica
no sulco gengival, diminuindo o
processo inflamatório
(antitripsina alfa-1)
Inibidores de proteinases
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Citocinas

São responsáveis peal iniciação,
manutenção da resposta imune
inflamatória e regulação e
crescimeto celular
Rowan Vilar e Vitor Nunes

As Citocinas São proteínas
solúveis, secretadas por células,
que agem como mensageiroas
trans mitindo sainais para
outras celulas.
O papel das citocinas produzidas após a interação
patógeno hospedeiro

IL- 6
Rowan Vilar e Vitor Nunes
http://en.wikipedia.org/wiki/Interleukin_6
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
O papel das citocinas produzidas após a interação
patógeno hospedeiro

IL - 1α e IL - 1 β
IL
Regula o termostato hipotalâmico,
sendo um agentepirógeno
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Regula a
hematopoiese
- 1α e IL - 1 β
Aumenta a Produção
de fatores de adesão
IL - 1β
http://en.wikipedia.org/wiki/Interleukin_1
Auxilia na transmigração
dos leucócitos
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Systematic Effects of TNF in Acute v. Chronic Exposure
CHRONIC, LOW DOSE
Shock and tissue injury
Weight loss
Catabolic hormone release
Anorexia
Vascular leakage syndrome
Protein catabolism
Adult respiratory distress disorder
Lipid depletion
Gastrointestinal necrosis
Hepatosplenomegaly
Acute renal tube necrosis
Subendocardial inflammation
Adrenal hemorrhage
Insulin reisistance
Decreased muscle membrane potentials
Enhanced rate of tumor metastic
Disseminated intravascular coagulation
Acute phase protein release
Fever
Endothelial activation

http://www.bio.davidson.edu/courses/immunology/Students/spring2000/wolf/tnfal
pha.html
Rowan Vilar e Vitor Nunes
ACUTE, HIGH DOSE
PGe-2
TNF-α
O papel da Trombina produzidas após a interação
patógeno hospedeiro
Trombina
Aumento
da permeabilidade
Vascular
Fator Quimiotático
Para Leucócitos
(PMNs)
Aumento do Fluido
Gengival com
grande concentração
de Neutrófilos
Ativa a secreção
De PGE pelos
osteoclastos
Estimula a
produção
De IL-1
Aumenta a
degradação
Tecidual e
reabsorção óssea
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
O papel da Prostaglandina produzidas
após a interação patógeno hospedeiro



Derivado do ácido aracdônico
importante na mediação da
inflamação
Vasodilatadora e indutora de
produção de citocinas
Ativam a produção de MMps pelos
fibroblastos e auxiliam na
diferecaição de odontoblastos em
odontoclastos
Mecanismo de destruição tecidual
Rowan Vilar e Vitor Nunes
(Holt & Ebersole, periodontology 2000 vol38, 2005, 72-122)
Destruição celular mediada por
neutrófilos
Pico respiratório

Apoptose

Fagocitose e degranulação
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Tissue destruction caused by oxygen radicals
Possible mechanisms:
* Degradation of extracellular matrix

* Collagen degradation

* Enhance cytokine release

* Inactivation of protease inhibitors

* Enhance PgF2 production
Rowan Vilar e Vitor Nunes

Ativação do PMN pelos microorganismos
Rowan Vilar e Vitor Nunes
Outras doenças periodontais
GUN (Gengivite ulcerativa necrosante)
 PUN (Periodontite ulcerativa necrosante)
 Abcesso periodontal

Rowan Vilar e Vitor Nunes
GUN e PUN






Rowan Vilar e Vitor Nunes

Forma aguda
Destruição rápida e
debilitante
Lesões envolvendo somente o
tecido gengival (GUN)
Lesões apresentando perda de
inserção (PUN)
Necrose das papilas,
pseudomembrana brancoamarelada.
Treponema sp., Selenomonas
sp., Fusobacterium sp., e B.
melaninogenicus
Predisposição – Doenças
sistêmicas, HIV, Má nutrição,
Higiene bucal deficiente,
Estresse, tabaco e álcool
Periodontite Agressiva
Agregactibacter actinomycetemcomitans
sorotipo b (A.a. b)
 É uma das associações mais fortes entre
um patógeno e doença periodontal
destrutiva.
 Elevada frequência de detecção e números
elevados em lesões de periodontite juvenil
localizada (hoje dentro da classificação de
periodontite agressiva)
 Produz leucotoxina e invade células
epiteliais gengivais

Rowan Vilar e Vitor Nunes
Rowan Vilar e Vitor Nunes