PORPHYROMONAS GINGIVALIS: EGENSKAPER, MORFOLOGI, LIVSCYKEL - BIOLOGI - 2025

Porphyromonas gingivalis är en gramnegativ bakterie som tillhör familjen Porphyromonadaceae och finns ofta i smittsamma processer i periodontium. Det finns inte ofta hos friska individer.

Det beskrevs först av Coykendall 1980 och sedan dess har det varit föremål för många studier, främst de som fokuserar på orsakerna och allvarliga konsekvenser som parodontit kan ha.

Porphyromonas gingivalis är den främsta orsaken till parodontit. Källa: Zeron AGUSTIN ZERON

Denna bakterie har varit särskilt framgångsrik i koloniseringen av parodontala vävnader tack vare att den har olika virulensfaktorer som garanterar den. Dessa faktorer har studerats flera gånger, så deras mekanismer är allmänt kända.

taxonomi

Den taxonomiska klassificeringen av Porphyromonas gingivalis är som följer:

• Domän: Bakterier
• Rike: Monera
• Filum: Bakteroideter
• Klass: Bacteroidetes
• Order: Bacteroidales
• Familj: Porphyromonadaceae
• Släkte: Porphyromonas
• Arter: Porphyromonas gingivalis

egenskaper

Porphyromonas gingivalis är en gramnegativ bakterie, eftersom den utsätts för gramfärgning antar den en fuchsiafärgning. Detta beror på att peptidoglykan i dess cellvägg inte är tillräckligt tjock för att kvarhålla de använda färgämnets partiklar.

På samma sätt, och med avseende på syrebehov, klassificeras denna bakterie som en strikt aerob organism. Detta innebär att för att utvecklas måste det vara i en miljö där det finns syretillgänglighet, eftersom det kräver det för olika processer som äger rum i cellen.

På liknande sätt anses Porphyromonas gingivalis vara en exogen patogen, eftersom den inte är en del av mikrobiota i munhålan hos friska individer. Det har endast isolerats hos individer som lider av parodontit eller någon typ av relaterad sjukdom.

När det gäller de biokemiska aspekterna av bakterierna och som är mycket användbara när man gör en differentiell diagnos, är det nödvändigt att:

• Det är katalas negativt: denna bakterie har inte förmågan att syntetisera enzymkatalas, så den kan inte bryta ner väteperoxidmolekylen i vatten och syre.
• Det är indolpositivt : Porphyromonas gingivalis kan försämra aminosyran tryptofan tills den erhålls som en indolprodukt, tack vare verkan av enzymer som den syntetiserar, som i sin helhet kallas tryptofanaser.
• Minskar inte nitrater till nitriter: Denna bakterie syntetiserar inte enzymnitratreduktas, vilket gör det omöjligt för den att reducera nitrater till nitriter.

Denna bakterie utför inte kolhydratfermenteringsprocessen på ett sådant sätt att den inte syntetiserar organiska föreningar eller erhåller energi genom denna process.

Morfologi

Porphyromonas gingivalis är en bakterie som kan vara i form av en mycket kort stav eller en coccobacillus. Dess ungefärliga mätningar är 1-3,5 mikron långa med 0,5-0,8 mikron breda. Som förekommer i de flesta bakterier, har dess celler en cellvägg, som har lipopolysackarider på utsidan. På samma sätt är dess celler ganska resistenta, eftersom de är omgivna av en kapsel som uppfyller denna funktion.

På sin cellyta uppvisar den inte flagella, men den har förlängningar som liknar små hårstrå, kallad fimbriae. Dessa spelar en mycket viktig roll i infektionsprocessen för denna bakterie och utgör en viktig virulensfaktor.

På samma sätt producerar denna bakterie inte sporer och presenterar ytligt organeller som liknar vesiklar, i vilka olika kemiska ämnen finns, såsom enzymer som ett brett spektrum av funktioner, vissa relaterade till deras infektionsförmåga.

I laboratoriekulturer är kolonier, som växer långsamt, starkt pigmenterade och presenterar nyanser som sträcker sig från brunt till svart. De har också ett blankt utseende.

Livscykel

Porphyromonas gingivalis är en bakterie som nödvändigtvis kräver en värd för att överleva. Denna bakterie överförs från en värd till en annan (människa) via saliv.

En gång i munhålan är den belägen på sin favoritplats, som är tandköttssulcus. Där börjar processen för invasion och kolonisering av celler. Tack vare de olika virulensfaktorer som denna bakterie presenterar, såsom fimbriae, kapseln och membranvesiklarna, varar invasionen av cellerna ungefär 20 minuter.

Inuti celler kan bakterien replikeras, främst genom den binära klyvningsprocessen. Denna process består av uppdelningen av bakteriecellen i två celler exakt samma som den som gav dem ursprung.

Det är en process som tillåter att det finns många bakterieceller på kort tid. Dessa förblir där och orsakar skador på cellerna tills de överförs till en annan värd och startar koloniseringsprocessen för nya celler igen.

Virulensfaktorer

Virulensfaktorer kan definieras som alla de mekanismer som en patogen måste kunna komma in i värden och orsaka största möjliga skada.

Porphyromonas gingivalis har varit föremål för många studier, så dess virulensfaktorer är välkända, liksom mekanismerna för var och en.

Kapsel

Det är en av de första virulensfaktorerna för denna bakterie som verkar för att initiera invasionen och koloniseringsprocessen för värdcellerna. Kapseln som omger dessa bakterier består av polysackarider.

Dessa ger bakterier stabilitet, förutom att de aktivt deltar i interaktions- och igenkänningsprocessen. På samma sätt tillåter dessa föreningar bakterierna att undvika värdorganismens normala immunrespons genom att etablera en defensiv barriär.

fimbrier

Fimbriae är en uppsättning processer som omger hela bakteriecellen och liknar mycket tunt hår. Fimbriae har förmågan att binda till olika typer av substrat, celler och till och med molekyler.

En annan av de egenskaper som fimbria förekommer och som är mycket användbara i invasion- och koloniseringsprocessen är förmågan att inducera cytokininsekretion, förutom att ha en kemotaktisk effekt.

På samma sätt, tack vare fimbriaen och de processer som dessa utlöser för att gå med i värdcellen, kan bakterien undvika immunförsvarsmekanismer såsom fagocytos.

proteaser

En av de mest distinkta egenskaperna hos Porphyromonas gingivalis är att den har förmågan att utsöndra ett stort antal enzymer, som uppfyller olika funktioner, bland vilka vi kan nämna att tillhandahålla näringsämnen till bakteriecellen genom nedbrytning av föreningar som kollagen.

De degraderar även andra ämnen såsom fibrinogen, såväl som övergångarna mellan epitelceller, stimulerar blodplättaggregering och hämmar LPS-receptorn (Lipopolysaccharide), vilket förhindrar neutrofils antibakteriella aktivitet.

Det är viktigt att notera att proteaser klassificeras i två stora grupper: cysteinproteaser och icke-cysteinproteaser. Gingipains tillhör den första gruppen, medan kollagenas och hemagglutinin finns i den andra.

Yttre membranvesiklar

Dessa består av en typ av slutna säckar inom vilka vissa ämnen ingår såsom alkaliskt fosfatas, proteaser och hemolysiner, bland andra. Dessa har funktionen att skada neutrofiler och celler i periodontium under infektion.

Matrix metalloproteinas inducerare

Phorphyromonas gingivalis syntetiserar inte denna förening, men den inducerar dess syntes av leukocyter, makrofager och fibroblaster. Effekten som dessa ämnen har är på nivån för den extracellulära matrisen, där de bryter ned molekyler som kollagen, laminin och fibronektin.

På liknande sätt har denna bakterie förmågan att inaktivera vävnadshämmare av metalloproteinaser, vilket innebär att de fortsätter att bryta ned molekyler.

referenser

1. Díaz, J., Yáñez, J., Melgar, S., Álvarez, C., Rojas, C. och Vernal, R. (2012). Virulens och variation av Porphyromonas gingivalis och Aggregatibacter actinomycetemcomitans och deras associering med periodontit. Klinisk tidskrift för periodontik, implantologi och oral rehabilitering. 5 (1) 40-45
2. Martínez, M. (2014). Kvantifiering av Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia och Aggregatibacter actinomycetecomitans genom realtids-PCR hos friska patienter med tandkötts- och kronisk periodontit. Examensarbete. Pontifical Jaberiana University.
3. Negroni, M. (2009) Stomatological mikrobiologi. Redaktionell Panamericana. 2: a upplagan.
4. Orrego, M., Parra, M., Salgado, Y., Muñoz, E. och Fandiño, V. (2015). Porphyromonas gingivalis och systemiska sjukdomar. CES Tandvård. 28 (1)
5. Ramos, D., Moromi, H. och Martínez, E. (2011). Porphyromonas gingivalis: dominerande patogen vid kronisk periodontit. Samarquina tandvård. 14 (1) 34-38
6. Yan, K., Peng, K. och Gan, K. (2016). Porphyromonas gingivalis: en översikt av periodontopatisk patogen under tandköttet. Frontiers in Micology.