UPCII M Microbiologia Teórica 28 2º Ano 2014/2015.
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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
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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)
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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
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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.
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Estabelecimento da etiologia
Postulados de Koch?
Dificuldades no cultivo Presença em Indivíduos/locais saudáveis Dificuldades de identificação Falta de modelo animal
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Alternativas Associação Eliminação Resposta do hospedeiro Patogenicidade em modelos animais Factores de virulência Porphyromonas gingivalis
Aggregatibacter actinomycemcomitans
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A. actinomycetemcomitans P. gingivalis
Associação>Crónicas e LAP (Tecidos do hospedeiro)
25% saudáveis> Lesões periodontais
EliminaçãoLesões tratadas (=0) Lesões recorrentes (>)
Lesões tratadas (=0)Lesões recorrentes (>)
Resposta> de Ac no FC e soro LAP > de Ac no FC e soro
(Perio)
ModeloRoedores Roedores e primatas
não humanos
Factores de virulênciaVer à frente
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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
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Porphyromonas gingivalis Anaeróbio Não móvel Bastonete G- Associada a lesões 25% locais saudáveis têm Há diferentes estirpes
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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
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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)
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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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Factores de virulência (Moléculas) de P.gingivalis
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)
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Comparados com enterobacterias
Cápsula polissacárida Seis serótipos existentes Encapsuladas menos fagocitadas mais virulentas Cápsula mascara LPS
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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Factores de virulência (Moléculas e organelos) – A.actinomycemcomitans
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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 12-11-201424 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
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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 GroEL actua em osteoclastos e osteoblastos
LPS Provoca a libertação de cálcio
Microvesículas Apoptose
Activação de caspases
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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
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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
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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
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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
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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
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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
12-11-201432 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
12-11-201433 T28 MJC
Destruição tecidular em Perio Mediada pelo sistema imunitário Causada directamente por factores de
virulência dos MO
12-11-201434 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)
12-11-201435 T28 MJC
Lesão estabelecida Linfócitos B predominam Células plasmáticas MNP Neutrófilos infiltram-se no epitélio
12-11-201436 T28 MJC
Lesão avançada Células plasmáticas predominam Perda de tecido conjuntivo Perda óssea
12-11-201437 T28 MJC
Neutrófilos Barreira ao nível do epitélio juncional Patologias raras (neutropenias) periodontite
precoce e severa Mas c/ MO mediadores de destruição celular
12-11-201438 T28 MJC
Factores genéticos de predisposição Genes de controlo da função dos neutrófilos
IL1 e TNF Receptores FC nas célula fagociticas
12-11-201439 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
12-11-201440 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
12-11-201441 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
12-11-201442 T28 MJC