Slide 1

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
2
T28 MJC
12-11-2014
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


3
OMP Msp (ligação a MMPs e células)
T28 MJC
12-11-2014
Adesão das bactérias
peridontopatogenicas
F. nucleatum



RadD  outras bactérias
FadA ligação às células epiteliais
T. forsythia


4
BspA adesina para outras bactérias, células do hospedeiro e
matriz
T28 MJC
12-11-2014
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.

5
T28 MJC
12-11-2014
Estabelecimento da etiologia
Postulados de Koch?





6
Dificuldades no cultivo
Presença em Indivíduos/locais saudáveis
Dificuldades de identificação
Falta de modelo animal
T28 MJC
12-11-2014
Alternativas
Associação
Eliminação
Resposta do hospedeiro
Patogenicidade em modelos animais
Factores de virulência
Porphyromonas gingivalis





Aggregatibacter actinomycemcomitans
7
T28 MJC
12-11-2014
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 (>)
> de Ac no FC e soro LAP
> de Ac no FC e soro
(Perio)
Roedores
Roedores e primatas
não humanos
Resposta
Modelo
Factores de virulência
Ver à frente
12-11-2014
T28 MJC
T13
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Aggregatibacter actinomycemcomitans
Anaeróbio Facultativo
Não móvel
Bastonete GNúmeros 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








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T28 MJC
12-11-2014
Porphyromonas gingivalis






Anaeróbio
Não móvel
Bastonete GAssociada a lesões
25% locais saudáveis têm
Há diferentes estirpes
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T28 MJC
12-11-2014
Virulência dos agentes periodontais

Complexa



Multifactorial
Espécies mais estudadas:









Modulação da resposta do hospedeiro
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:

11
Moléculas Mecanismos
T28 MJC
12-11-2014
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)




12
T28 MJC
12-11-2014
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
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T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência (Moléculas) de P.gingivalis

LPS



Comparados com
enterobacterias
Fimbrias





Ácidos gordos mais longos e ramificados
Menos propriedades endotóxicas
~45kDa Fimbrilina (FimA)
67kDa (fimbrias menores)
Adesão  colonização e destruição periodontal
Vacinação com FimA protege contra reabsorção óssea
Vesículas


14
Típicas de GVeículos de entrega dirigida de toxinas (LPS, hemaglutininas,
proteases)
T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência (Moléculas) de P.gingivalis

Cápsula polissacárida



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Seis serótipos existentes
Encapsuladas menos fagocitadas  mais virulentas
Cápsula mascara LPS
T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis

Adesão, colonização e formação de biofilme


Biofilme
Agregação intergénica com:




Fimbrias








16
Streptococci orais e Actinomyces naeslundii
Fusobacterium
Treponema denticola e Tanerella forsythia
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
12-11-2014
Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis

Invasão das células
epiteliais



FimA e integrinas
Arranjos do citoesqueleto
Sinalização MAPK



17
Alteração [Ca++]
Transcrição de IL8
Produção de proteases
digestoras da matriz
extracelular
T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis

Invasão das células endoteliais





18
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
12-11-2014
Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis

Proteolítica




Degradação de matriz extracelular
Degradação de mediadores químicos do hospedeiro
Degradação de receptores do hospedeiro (C5a)
Activação





19
Prototrombina
Proteina C
Factor X
Kallikrein-kinin
Neutrófilos
T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis

Resposta inflamatória

Promoção





Inibição





20
Activação de citocinas e quimocinas
PMN
IL-1beta, TNF-alfa, IL-6 e IL-8
Monócitos
Células epiteliais
IL-1ra
IL-4
Degradação de citocinas
Antagonismo na produção de IL-8 (factores de transcrição)
Diminuição de TLR expressos à superficie
T28 MJC
12-11-2014
Inflamação 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.

21
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
12-11-2014
Factores de virulência (Moléculas e organelos) –
A.actinomycemcomitans
 Toxinas

Leucotoxinas (específicas para espécie e para células-monócitos,
neutrófilos e alguns linfócitos)


Citotoxinas (Cytolethal Distending Toxin /Immunosupressive Factor)





Distende células
Pára ciclo celular
Rearranja actina
Causa apoptose
LPS






22
Forma poros na membrana plasmática
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
12-11-2014
Factores de virulência (Moléculas e
organelos) – A.actinomycemcomitans

Moléculas que se ligam ao Fc



Vesículas


Inactivação da região Fc dos anticorpos  inactivação da fagocitose
Inactivação do complemento
Leucotoxina, LPS e bacteriocinas
Material extracelular



Glicoproteína adesiva
Indutora de reabsorção óssea
Fimbrias


23
54kDa e 6.5kDa Flp
Papel na adesão
T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência (Mecanismos) –
A.actinomycemcomitans

Adesão



Adesão não específica


Locus tad formação de longas fibrilas e pili
Adesão específica a células epiteliais





Mais eficiente em células com fimbrias
Coadesão e coagregação apenas com Fusobacterium
Fimbrias
ExAmMat
Vesículas
Adesinas (aae)
Adesão a matriz extracelular

24
OMPs ligam colagénio e fibronectina
T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência (Mecanismos) –
A.actinomycemcomitans

Invasão de células epiteliais



25
Escapa a fagocitose
Transita entre células vizinhas
Localiza-se nos pólos positivos do microtúbulos
T28 MJC
12-11-2014
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


LPS



GroEL actua em osteoclastos e osteoblastos
Provoca a libertação de cálcio
Microvesículas
Apoptose

26
Activação de caspases
T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência – Treponema
denticola

Proteínas de superfície


Proteases




Proteases tipo quimiotripsina (dentilisina)
Adesão celular, destruição tecidular e invasão dos tecidos
Proteínas ligadoras de ferritina e hemoglobina
Mobilidade e quimiotaxia


Msp com actividade formadora de poros (porina) e adesão (adesina)
Mutantes imóveis não infectam hospedeiro
Adesão


27
À matriz extracelular, células epiteliais e endoteliais
Coagregação com P.gingivalis e Fusobacterium
T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência – Treponema
denticola

Invasão de tecidos


Não invade as células propriamente ditas mas sim os tecidos
Modulação da resposta do hospedeiro

28
Inactiva monocitos e neutrófilos
T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência – E. corrodens

Pili tipo IV


Exopolisacarídeo


Ligado à supressão imunológica
LPS



Espécies com pili corroem o agar das placas
Actividade hemaglutinadora  adesão a células epiteliais
Reabsorção óssea
OMPs



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Efeitos citotoxicos em macrófagos
Induz agregação plaquetária
Consome complemento
T28 MJC
12-11-2014
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

30
Esgota lisina do meio convertendo para cadaverina  inibe
crescimento de células epiteliais
T28 MJC
12-11-2014
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


31
Adere fortemente a fibronectina, e colagénio.
Adere especificamente a PMNs, Macrófagos, linfócitos,
fibroblastos e células epiteliais
T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência – Prevotela
intermedia

Fimbrias
 Vários tipos e tamanhos

Hidrolases



Hemolisinas e hemaglutininas
Coagregação




Muito especifica com Actinomyces
Adesão


Proteases de Igs
A células epiteliais
A colagénio tipo I, fibrinogénio, laminina e IgG.
Invasão de células epiteliais
Indução de citocinas inflamatórias
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T28 MJC
12-11-2014
Factores de virulência – Tanerella
forsythia

Hidrolases
 Protease tipo tripsina



Coagregação


Protease de cisteina especifica para arginina
Sialidase
Com P.gingivalis e S. cristatus
Adesão


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BspA liga a fibrinogénio e fibronectina
Liga-se a eritrocitos, fibroblastos e leucocitos
T28 MJC
12-11-2014
Destruição tecidular em Perio


Mediada pelo sistema imunitário
Causada directamente por factores de virulência dos MO
34
T28 MJC
12-11-2014
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)
35
T28 MJC
12-11-2014
Lesão estabelecida




Linfócitos B predominam
Células plasmáticas
MNP
Neutrófilos infiltram-se no epitélio
36
T28 MJC
12-11-2014
Lesão avançada



Células plasmáticas predominam
Perda de tecido conjuntivo
Perda óssea
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T28 MJC
12-11-2014
Neutrófilos



Barreira ao nível do epitélio juncional
Patologias raras (neutropenias)  periodontite precoce e
severa
Mas c/ MO  mediadores de destruição celular
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T28 MJC
12-11-2014
Factores genéticos de predisposição

Genes de controlo da função dos neutrófilos


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IL1 e TNF
Receptores FC nas célula fagociticas
T28 MJC
12-11-2014
Modelos animais da periodontite

Não há nenhum ideal

Primatas






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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
12-11-2014
Modelos animais da periodontite

Roedores

Ratinhos (mice)





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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
12-11-2014
Modelos animais da periodontite

Roedores

Ratos (Rats)



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Dentes maiores  manipulação mais fácil
Utilização de espécie gnotobióticas para ver efeitos de infecção por
um único agente
Estudos de vacinação
T28 MJC
12-11-2014
Bibliografia
Capítulo 12 até p 261
Capítulo 23-26
Capítulo 33
43
T28 MJC
12-11-2014