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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 8 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 9 T28 MJC 12-11-2014 Porphyromonas gingivalis Anaeróbio Não móvel Bastonete GAssociada a lesões 25% locais saudáveis têm Há diferentes estirpes 10 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 13 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 15 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 29 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 32 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 33 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 37 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 38 T28 MJC 12-11-2014 Factores genéticos de predisposição Genes de controlo da função dos neutrófilos 39 IL1 e TNF Receptores FC nas célula fagociticas T28 MJC 12-11-2014 Modelos animais da periodontite Não há nenhum ideal Primatas 40 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) 41 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) 42 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
