PORPHYROMONAS GINGIVALIS: KARAKTERISTIKA, MORFOLOGI, LIVSCYKLUS - BIOLOGI - 2025

Porphyromonas gingivalis er en gram-negativ bakterie, der hører til familien Porphyromonadaceae og findes ofte i infektiøse processer i periodontium. Det findes ikke ofte hos sunde individer.

Det blev først beskrevet af Coykendall i 1980, og siden da har det været genstand for adskillige undersøgelser, hovedsageligt dem, der fokuserer på årsagerne og alvorlige konsekvenser, som periodontitis kan have.

Porphyromonas gingivalis er den vigtigste årsag til parodontitis. Kilde: Zeron AGUSTIN ZERON

Denne bakterie har været særlig vellykket i koloniseringen af ​​parodontalt væv takket være det faktum, at den har forskellige virulensfaktorer, der garanterer den. Disse faktorer er blevet undersøgt adskillige gange, så deres mekanismer er almindeligt kendt.

Taksonomi

Den taksonomiske klassificering af Porphyromonas gingivalis er som følger:

• Domæne: Bakterier
• Rige: Monera
• Filum: Bakteroideter
• Klasse: Bacteroidetes
• Orden: Bacteroidales
• Familie: Porphyromonadaceae
• Slægt: Porphyromonas
• Art: Porphyromonas gingivalis

egenskaber

Porphyromonas gingivalis er en gram-negativ bakterie, da den udsættes for gramfarvning vedtager den en fuchsia-farve. Dette skyldes, at peptidoglycan i dens cellevæg ikke er tyk nok til at tilbageholde partiklerne i det anvendte farvestof.

Ligeledes og med hensyn til iltbehov er denne bakterie klassificeret som en streng aerob organisme. Dette betyder, at for at udvikle sig, skal det være i et miljø, hvor ilt er tilgængeligt, da det kræver det til forskellige processer, der finder sted inde i cellen.

Tilsvarende betragtes Porphyromonas gingivalis som et eksogent patogen, da det ikke er en del af mikrobiota i mundhulen hos raske individer. Det er kun blevet isoleret hos personer, der lider af periodontitis eller en eller anden type relateret sygdom.

Med hensyn til de biokemiske aspekter af bakterierne, og som er meget nyttige, når der stilles en differentieret diagnose, er det nødvendigt at:

• Den er katalase negativ: denne bakterie har ikke evnen til at syntetisere enzymkatalasen, så den kan ikke nedbryde brintperoxidmolekylet i vand og ilt.
• Det er indolpositivt: Porphyromonas gingivalis kan nedbryde aminosyren tryptophan, indtil den opnås som et indolprodukt takket være virkningen af ​​enzymer, som den syntetiserer, som som helhed er kendt som tryptophanaser.
• Reducerer ikke nitrater til nitritter: Denne bakterie syntetiserer ikke enzymet nitratreduktase, hvilket gør det umuligt for det at reducere nitrater til nitriter.

Denne bakterie udfører ikke kulhydratfermenteringsprocessen på en sådan måde, at den ikke syntetiserer organiske forbindelser eller får energi gennem denne proces.

Morfologi

Porphyromonas gingivalis er en bakterie, der kan være i form af en meget kort stav eller en coccobacillus. Dens omtrentlige målinger er 1-3,5 mikron lange med 0,5-0,8 mikron brede. Som det forekommer i de fleste bakterier, har dets celler en cellevæg, der har lipopolysaccharider på ydersiden. Ligeledes er dens celler ret modstandsdygtige, da de er omgivet af en kapsel, der udfører denne funktion.

På sin celleoverflade præsenterer den ikke flagella, men den har forlængelser, der ligner små hår, kaldet fimbriae. Disse spiller en meget vigtig rolle i infektionsprocessen af ​​denne bakterie og udgør en vigtig virulensfaktor.

Ligeledes producerer denne bakterie ikke sporer og præsenterer overfladisk organeller svarende til vesikler, i hvilke forskellige kemiske stoffer er indeholdt, såsom enzymer som en bred vifte af funktioner, nogle relateret til deres infektionsevne.

I laboratoriekulturer er kolonier, der vokser langsomt, stærkt pigmenterede og præsenterer nuancer fra brun til sort. De har også et skinnende udseende.

Livscyklus

Porphyromonas gingivalis er en bakterie, der nødvendigvis kræver en vært for at overleve. Denne bakterie overføres fra en vært til en anden (menneske) gennem spyt.

Når den først er i mundhulen, er den placeret på sit foretrukne sted, som er tandkødssulcus. Der begynder processen med invasion og kolonisering af celler. Takket være de forskellige virulensfaktorer, som denne bakterie præsenterer, såsom fimbriae, kapslen og membranvesiklerne, varer cellernes invasionproces ca. 20 minutter.

Inde i celler er bakterien i stand til at replikere, hovedsageligt gennem den binære fissionsproces. Denne proces består af opdelingen af ​​bakteriecellen i to celler nøjagtigt den samme som den, der gav dem oprindelse.

Det er en proces, der tillader, at der kan være mange bakterieceller på kort tid. Disse forbliver der og forårsager skade på cellerne, indtil de overføres til en anden vært og starter koloniseringsprocessen for nye celler igen.

Virulensfaktorer

Virulensfaktorer kan defineres som alle de mekanismer, som en patogen skal være i stand til at komme ind i værten og forårsage størst mulig skade.

Porphyromonas gingivalis har været genstand for mange undersøgelser, så dens virulensfaktorer er velkendte såvel som mekanismerne for hver enkelt.

kapsel

Det er en af ​​de første virulensfaktorer af denne bakterie, der virker til at indlede invasion- og koloniseringsprocessen for værtscellerne. Kapslen, der omgiver disse bakterier, består af polysaccharider.

Disse giver bakterierne stabilitet ud over aktivt at deltage i interaktions- og genkendelsesprocessen. Ligeledes tillader disse forbindelser bakterierne at undgå værtsorganismens normale immunrespons ved at etablere en defensiv barriere.

fimbriae

Fimbriae er et sæt processer, der omgiver hele bakteriecellen og ligner meget tyndt hår. Fimbriae har evnen til at binde til forskellige typer underlag, celler og endda molekyler.

En anden af ​​de egenskaber, som fimbriae er til stede, og som er meget nyttige i invasion- og koloniseringsprocessen, er evnen til at inducere cytokininsekretion ud over at have en kemotaktisk virkning.

Ligeledes takket være fimbriae og de processer, de udløser for at blive medlem af værtscellen, er bakterien i stand til at undgå immunforsvarsmekanismer såsom fagocytose.

proteaser

Et af de mest karakteristiske træk ved Porphyromonas gingivalis er, at det har evnen til at udskille et stort antal enzymer, der udfører forskellige funktioner, blandt hvilke vi kan nævne at give næringsstoffer til bakteriecellen gennem nedbrydning af forbindelser såsom kollagen.

De nedbryder også andre stoffer, såsom fibrinogen, såvel som forbindelserne mellem epitelceller, stimulerer blodpladeaggregering og hæmmer LPS (Lipopolysaccharid) receptoren, som forhindrer den antibakterielle aktivitet af neutrofiler.

Det er vigtigt at bemærke, at proteaser klassificeres i to store grupper: cysteinproteaser og ikke-cysteinproteaser. Gingipains hører til den første gruppe, mens kollagenase og hemagglutinin findes i den anden.

Ydre membranvesikler

Disse består af en slags lukkede sække, inden i hvilke der er indeholdt visse stoffer, såsom alkalisk fosfatase, proteaser og hæmolysiner, blandt andre. Disse har funktionen til at skade neutrofiler og celler i parodontiet under infektion.

Matrix metalloproteinase inducer

Phorphyromonas gingivalis syntetiserer ikke denne forbindelse, men den inducerer dens syntese af leukocytter, makrofager og fibroblaster. Effekten af ​​disse stoffer er på niveauet for den ekstracellulære matrix, hvor de nedbryder molekyler såsom kollagen, laminin og fibronectin.

Ligeledes har denne bakterie evnen til at inaktivere vævsinhibitorer af metalloproteinaser, hvilket betyder, at de fortsætter med at nedbryde molekyler.

Referencer

1. Díaz, J., Yáñez, J., Melgar, S., Álvarez, C., Rojas, C. og Vernal, R. (2012). Virulens og variation af Porphyromonas gingivalis og Aggregatibacter actinomycetemcomitans og deres tilknytning til periodontitis. Klinisk tidsskrift for periodonti, implantologi og oral rehabilitering. 5 (1) 40-45
2. Martínez, M. (2014). Kvantificering af Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia og Aggregatibacter actinomycetecomitans ved realtid PCR hos raske patienter med gingivitis og kronisk periodontitis. Grad arbejde. Pontifical Jaberiana University.
3. Negroni, M. (2009) Stomatologisk mikrobiologi. Redaktionel Panamericana. 2. udgave.
4. Orrego, M., Parra, M., Salgado, Y., Muñoz, E. og Fandiño, V. (2015). Porphyromonas gingivalis og systemiske sygdomme. CES Tandpleje. 28 (1)
5. Ramos, D., Moromi, H. og Martínez, E. (2011). Porphyromonas gingivalis: dominerende patogen ved kronisk periodontitis. Samarquina tandpleje. 14 (1) 34-38
6. Yan, K., Peng, K. og Gan, K. (2016). Porphyromonas gingivalis: en oversigt over periodontopatisk patogen under tandkødslinjen. Frontiers in Micology.