PORPHYROMONAS GINGIVALIS: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, CYKL ŻYCIOWY - BIOLOGIA - 2026

Porphyromonas gingivalis to Gram-ujemna bakteria należąca do rodziny Porphyromonadaceae, powszechnie występująca w procesach zakaźnych przyzębia. Nie jest często spotykany u zdrowych osób.

Po raz pierwszy został opisany przez Coykendalla w 1980 roku i od tego czasu był przedmiotem wielu badań, głównie tych, które koncentrują się na przyczynach i poważnych konsekwencjach, jakie może mieć zapalenie przyzębia.

Porphyromonas gingivalis jest główną przyczyną zapalenia przyzębia. Źródło: Zeron AGUSTIN ZERON

Bakteria ta odniosła szczególne sukcesy w kolonizacji tkanek przyzębia dzięki temu, że posiada różne czynniki zjadliwości, które to gwarantują. Czynniki te były wielokrotnie badane, więc ich mechanizmy są szeroko znane.

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna Porphyromonas gingivalis jest następująca:

• Domena: Bakterie
• Królestwo: Monera
• Gromada: Bacteroidetes
• Klasa: Bacteroidetes
• Zamówienie: Bacteroidales
• Rodzina: Porphyromonadaceae
• Rodzaj: Porphyromonas
• Gatunek: Porphyromonas gingivalis

cechy

Porphyromonas gingivalis jest bakterią Gram-ujemną, ponieważ poddana barwieniu metodą Grama przyjmuje zabarwienie fuksjowe. Dzieje się tak, ponieważ peptydoglikan w jego ścianie komórkowej nie jest wystarczająco gruby, aby zatrzymać cząsteczki użytego barwnika.

Podobnie, ze względu na zapotrzebowanie na tlen, bakteria ta jest klasyfikowana jako organizm ściśle tlenowy. Oznacza to, że aby się rozwijać, musi znajdować się w środowisku, w którym występuje dostępność tlenu, gdyż potrzebuje go do różnych procesów zachodzących wewnątrz komórki.

Podobnie Porphyromonas gingivalis jest uważany za patogen egzogenny, ponieważ nie jest częścią mikroflory jamy ustnej zdrowych osób. Został wyizolowany tylko u osób cierpiących na paradontozę lub jakiś rodzaj choroby pokrewnej.

Ze względu na biochemiczne aspekty bakterii, które są bardzo przydatne w diagnostyce różnicowej, należy:

• Jest katalazy ujemna: ta bakteria nie ma zdolności syntezy enzymu katalazy, więc nie może rozłożyć cząsteczki nadtlenku wodoru na wodę i tlen.
• Jest indolowo-dodatni : Porphyromonas gingivalis może degradować aminokwas tryptofan, aż do uzyskania produktu indolowego, dzięki działaniu enzymów, które syntetyzuje, które ogólnie znane są jako tryptofanazy.
• Nie redukuje azotanów do azotynów: ta bakteria nie syntetyzuje enzymu reduktazy azotanowej, co uniemożliwia jej redukcję azotanów do azotynów.

Bakteria ta nie prowadzi procesu fermentacji węglowodanów w taki sposób, że nie syntetyzuje związków organicznych ani nie pozyskuje energii w tym procesie.

Morfologia

Porphyromonas gingivalis to bakteria, która może mieć kształt bardzo krótkiej pałeczki lub coccobacillus. Jego przybliżone wymiary to 1-3,5 mikrona długości i 0,5-0,8 mikrona szerokości. Jak to ma miejsce w większości bakterii, jej komórki mają ścianę komórkową, która zawiera lipopolisacharydy na zewnątrz. Podobnie jego komórki są dość odporne, ponieważ są otoczone kapsułą, która spełnia tę funkcję.

Na swojej powierzchni komórkowej nie ma wici, ale ma rozszerzenia podobne do małych włosków, zwane fimbriami. Odgrywają one bardzo ważną rolę w procesie infekcji tej bakterii, stanowiąc ważny czynnik zjadliwości.

Podobnie bakteria ta nie produkuje zarodników i na powierzchni przedstawia organelle podobne do pęcherzyków, w których zawarte są różne substancje chemiczne, takie jak enzymy o szerokim zakresie funkcji, niektóre związane z ich zdolnością zakaźną.

W hodowlach laboratoryjnych kolonie, które rosną powoli, są silnie pigmentowane i mają odcienie od brązowego do czarnego. Mają również błyszczący wygląd.

Koło życia

Porphyromonas gingivalis to bakteria, która do przeżycia z konieczności potrzebuje żywiciela. Bakteria ta jest przenoszona z jednego żywiciela na drugiego (człowieka) przez ślinę.

Znajdując się w jamie ustnej, znajduje się w swoim ulubionym miejscu, jakim jest bruzda dziąsłowa. Rozpoczyna się proces inwazji i kolonizacji komórek. Dzięki różnym czynnikom wirulencji prezentowanym przez tę bakterię, takim jak m.in. fimbrie, otoczka i pęcherzyki błonowe, proces inwazji komórek trwa około 20 minut.

Wewnątrz komórek bakteria jest zdolna do replikacji, głównie w procesie podwójnego rozszczepienia. Proces ten polega na podziale komórki bakteryjnej na dwie komórki dokładnie takie same, jak ta, z której pochodzą.

Jest to proces, który pozwala na powstanie wielu komórek bakteryjnych w krótkim czasie. Pozostają one tam, powodując uszkodzenia komórek, dopóki nie zostaną przekazane innemu gospodarzowi i nie rozpoczną ponownie procesu kolonizacji nowych komórek.

Czynniki zjadliwości

Czynniki zjadliwości można zdefiniować jako wszystkie mechanizmy, które patogen musi mieć, aby dostać się do żywiciela i spowodować jak największe szkody.

Porphyromonas gingivalis jest przedmiotem wielu badań, dlatego dobrze znane są jego czynniki zjadliwości, a także mechanizmy każdego z nich.

Kapsuła

Jest to jeden z pierwszych czynników wirulencji tej bakterii, który inicjuje proces inwazji i kolonizacji komórek gospodarza. Kapsułka otaczająca te bakterie składa się z polisacharydów.

Zapewniają one bakteriom stabilność, a także aktywnie uczestniczą w interakcji i procesie rozpoznawania. Podobnie związki te pozwalają bakteriom uniknąć normalnej odpowiedzi immunologicznej organizmu gospodarza poprzez ustanowienie bariery obronnej.

Fimbriae

Fimbrie to zbiór procesów, które otaczają całą komórkę bakteryjną i są podobne do bardzo cienkich włosów. Fimbrie mają zdolność wiązania się z różnymi typami substratów, komórek, a nawet cząsteczek.

Inną właściwością, którą prezentują fimbrie i które są bardzo przydatne w procesie inwazji i kolonizacji, jest zdolność do indukowania wydzielania cytokinin, oprócz działania chemotaktycznego.

Podobnie, dzięki fimbriom i procesom, które wyzwalają, aby dołączyć do komórki gospodarza, bakteria jest w stanie uniknąć mechanizmów obronnych, takich jak fagocytoza.

Proteazy

Jedną z najbardziej charakterystycznych cech Porphyromonas gingivalis jest zdolność do wydzielania dużej liczby enzymów, które pełnią różne funkcje, wśród których można wymienić dostarczanie składników odżywczych do komórki bakteryjnej poprzez degradację związków, takich jak kolagen.

Degradują również inne substancje, takie jak fibrynogen, a także połączenia między komórkami nabłonka, stymulują agregację płytek krwi i hamują receptor LPS (lipopolisacharyd), co zapobiega antybakteryjnemu działaniu neutrofili.

Należy zauważyć, że proteazy dzieli się na dwie duże grupy: proteazy cysteinowe i proteazy niebędące cysteinami. Gingipainy należą do pierwszej grupy, podczas gdy kolagenaza i hemaglutynina znajdują się w drugiej.

Pęcherzyki błony zewnętrznej

Składają się one z pewnego rodzaju zamkniętych worków, w których znajdują się pewne substancje, takie jak między innymi fosfataza alkaliczna, proteazy i hemolizyny. Mają one funkcję niszczenia neutrofili i komórek przyzębia podczas infekcji.

Induktor metaloproteinazy macierzy

Phorphyromonas gingivalis nie syntetyzuje tego związku, ale indukuje jego syntezę przez leukocyty, makrofagi i fibroblasty. Efekt, jaki wywierają te substancje, występuje na poziomie macierzy zewnątrzkomórkowej, gdzie degradują cząsteczki, takie jak kolagen, laminina i fibronektyna.

Podobnie bakteria ta ma zdolność inaktywacji tkankowych inhibitorów metaloproteinaz, co oznacza, że ​​nadal degradują cząsteczki.

Bibliografia

1. Díaz, J., Yáñez, J., Melgar, S., Álvarez, C., Rojas, C. and Vernal, R. (2012). Wirulencja i zmienność Porphyromonas gingivalis i Aggregatibacter actinomycetemcomitans oraz ich związek z zapaleniem przyzębia. Czasopismo kliniczne z periodontologii, implantologii i rehabilitacji jamy ustnej. 5 (1) 40-45
2. Martínez, M. (2014). Kwantyfikacja Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia i Aggregatibacter actinomycetecomitans metodą PCR w czasie rzeczywistym u zdrowych pacjentów z zapaleniem dziąseł i przewlekłym zapaleniem przyzębia. Praca dyplomowa. Papieski Uniwersytet Jaberiana.
3. Negroni, M. (2009) Stomatological microbiology. Od redakcji Panamericana. Wydanie 2.
4. Orrego, M., Parra, M., Salgado, Y., Muñoz, E. and Fandiño, V. (2015). Porphyromonas gingivalis a choroby ogólnoustrojowe. Stomatologia CES. 28 ust. 1
5. Ramos, D., Moromi, H. and Martínez, E. (2011). Porphyromonas gingivalis: dominujący patogen w przewlekłym zapaleniu przyzębia. Stomatologia Samarquina. 14 (1) 34-38
6. Yan, K., Peng, K. i Gan, K. (2016). Porphyromonas gingivalis: przegląd patogenu periodontopatycznego poniżej linii dziąseł. Frontiers in Micology.