UPCII M MicrobiologiaTeórica 26-27

2º Ano2012/2013

Sumário Capítulo XXV. 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 accionar a secreção deinterleucinas.

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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

28-11-20126 T26-27 MJC

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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T26-27 MJC

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

28-11-201218 T26-27 MJC

Factores de virulência (Mecanismos) - P.gingivalis

Proteolítica Degradação de matriz extracelular Degradação de mediadores químicos do hospedeiro Degradação de receptores do hospedeiro (C5a) TIMPS

Activação Prototrombina Proteina C Factor X Kallikrein-kinin Neutrófilos MMPs

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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

28-11-201222 T26-27 MJC

Factores de virulência (Moléculas e organelos) – A.actinomycemcomitans

28-11-2012T26-27 MJC 23

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

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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) (PrtP) 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

28-11-201231 T26-27 MJC

Factores de virulência – Prevotela intermedia Fimbrias

Vários tipos e tamanhos Proteases

interpainA 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

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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

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Destruição tecidular em Perio Mediada pelo sistema imunitário Causada directamente por factores de

virulência dos MO No caso da Rabsorção Óssea:

Controlada por RANK (receptor activator of NF-κB),e RANKL (receptor activator of NF-κB ligand) e osteoprotegerina (OPG).

28-11-201234 T26-27 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)

28-11-201235 T26-27 MJC

Lesão estabelecida Linfócitos B predominam Células plasmáticas MNP Neutrófilos infiltram-se no epitélio

28-11-201236 T26-27 MJC

Lesão avançada Células plasmáticas predominam Perda de tecido conjuntivo Perda óssea

28-11-201237 T26-27 MJC

Neutrófilos Barreira ao nível do epitélio juncional Patologias raras (neutropenias) periodontite

precoce e severa Mas c/ MO mediadores de destruição

celular

28-11-201238 T26-27 MJC

Factores genéticos de predisposição Genes de controlo da função dos neutrófilos

IL1 e TNF Receptores FC nas célula fagociticas

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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

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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

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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

28-11-201242 T26-27 MJC

Bibliografia

Capítulo 12 até p 261

Capítulo 33

28-11-201243 T26-27 MJC

Capítulo 23-26