Porphyromonas gingivalis

Porphyromonas gingivalis (P. g.; Dawna nazwa: Bacteroides gingivalis ) jest markerem bakterii dla ciężkich i agresywnych postaci zapalenia przyzębia, a tym samym odpowiedzialnym za utratę zębów . Występuje prawie wyłącznie w głębokich kieszonkach przyzębnych, ale także w górnym odcinku przewodu pokarmowego , w drogach oddechowych i okrężnicy . Można go równieżwyizolowaćz pochwy w przypadku bakteryjnego zapalenia pochwy . Omówiono również jego udział w chorobach układu krążenia i innych chorobach ogólnoustrojowych . Wraz z Tannerella forsythia i Treponema denticola zarodek należydo tzw. „Kompleksu czerwonego”, którego wystąpienie prawie zawsze wiąże się ze znacznym stanem zapalnym , znacznymi zagłębieniami kieszonek , krwawieniem iutratą przyczepu , zniszczeniemstruktury podtrzymującej zęba . Porphyromonas gingivalis jest krótki, nieruchome, gram-ujemne , beztlenowe pałeczki z rodziny Porphyromonadaceae . Na agarze z krwią znajdują sięmałe kolonie Porphyromonas gingivalis o barwie brązowej do czarnej.

Porphyromonas gingivalis stwierdzono w badaniu z 2019 roku u pacjentów z chorobą Alzheimera w mózgu. Dlatego bakteria jest omawiana jako możliwa przyczyna choroby Alzheimera.

Analiza genomu

Kompletną sekwencję genomu bakterii 2343,479 bp zdekodowano w 2003 roku. Analiza genomowa szczepu W83 ujawnia szereg determinantów wirulencji, które obejmują co najmniej sześć przypuszczalnych genów podobnych do hemaglutyniny i 36 wcześniej niezidentyfikowanych peptydaz . Analiza genomowa pokazuje również, że Porphyromonas gingivalis metabolizuje szereg aminokwasów i może wytwarzać szereg końcowych produktów metabolizmu, które są toksyczne odpowiednio dla ludzkiego gospodarza i tkanki dziąseł, co potwierdziło, że bierze udział w rozwoju chorób przyzębia.

Czynniki zjadliwości

Do najważniejszych czynników wirulencji Porphyromonas gingivalis należą gingipaina , polisacharyd otoczkowy i pilusy (fimbrie).

Gingipain

Gingipainy to proteazy wydzielane przez Porphyromonas gingivalis , w szczególności Arg-Gingipain (Gingipain-R, RGP) i Lys-Gingipain (Gingipain-K, KGP). Między innymi rozkładają cytokiny , co spowalnia odpowiedź gospodarza w postaci zmniejszonego stanu zapalnego.

Polisacharyd otoczkowy

Otoczkowany szczep Porphyromonas gingivalis jest bardziej zjadliwy niż szczep nieotoczkowy. Kapsułka jest polisacharydem otoczkowym i reguluje wytwarzanie cytokin , w szczególności cytokin prozapalnych IL-1β, IL-6, IL-8 i TNF-α, co wskazuje na reakcję unikającą gospodarza.

Fimbriae

Fimbrie biorą udział w adhezji, inwazji i kolonizacji. Porphyromonas gingivalis ma następujące typy fimbrii:

Długie fimbrie

Długie fimbrie (FimA) zapewniają adhezję patogenu i tworzenie się biofilmów . Działają one jako adhezyn , zwłaszcza z antygenu I / II rodziny białek, które wspomagają inwazji komórek gospodarza, i przyczynienia się do zjadliwości w Porphyromonas gingivalis .

Krótkie fimbrie

Krótkie fimbrie (Mfa1) są odpowiedzialne za tworzenie mikrokolonii poprzez autoagregację i zapewniają połączenie z innymi typami bakterii. Wraz ze Streptococcus gordonii (zwłaszcza paciorkowcami SspB) tworzą biofilm poprzez interakcję z polipeptydem powierzchniowym paciorkowców SspB . Ta interakcja może odgrywać kluczową rolę w inwazji kanalików zębinowych .

Fimbrie akcesoriów

Fimbrie pomocnicze (Fim C, D i E) wiążą się z długimi fimbriami i odgrywają rolę w wiązaniu z białkami macierzy gospodarza i interakcji z receptorem chemokinowym 4 CXC (CXCR4). Eksperymenty wykazały, że utrata fimbrii pomocniczych znacznie osłabia zjadliwość patogenu.

Rozprowadzić w tkance

Wykazano, że Porphyromonas gingivalis może przenikać wewnątrzkomórkowo do makrofagów , komórek nabłonka , śródbłonka i mięśni gładkich , przeżyć i rozprzestrzeniać się z jednej komórki do drugiej. Dlatego też Porphyromonas gingivalis może wykorzystać te komórki jako środek transportu, aby dostać się do tkanek obwodowych. Na przykład Porphyromonas gingivalis można wykryć w blaszkach miażdżycowych (złogi na ścianach naczyń krwionośnych, potocznie „stwardnienie tętnic”), co może przyczyniać się do postępu miażdżycy.

Możliwa przyczyna choroby Alzheimera

W 2019 roku badanie wywołało sensację, w której autorzy byli w stanie wykryć zarówno Porphyromonas gingivalis, jak i jej produkty metaboliczne, gingipainę, w mózgach pacjentów z chorobą Alzheimera. W laboratorium autorzy byli w stanie wykazać in vitro i in vivo, że gingipainy mają zdolność wpływania na strukturę białek tau . U myszy doustnie stosowany inhibitor proteazy (COR388) był w stanie zatrzymać namnażanie się patogenów i postępującą neurodegenerację. Inhibitor COR388 był w badaniu klinicznym I fazy z udziałem zdrowych ochotników od grudnia 2017 roku . Kolejne, randomizowane, kontrolowane placebo , podwójnie ślepe badanie fazy I z udziałem pacjentów z chorobą Alzheimera rozpoczęło się w lutym 2018 r. Oba badania zostały pomyślnie zakończone, a większe badanie fazy II / III rozpoczęto w marcu 2019 r.

terapia

W ramach leczenia zapalenia przyzębia , które są powierzchnie korzenia tych zębów za pomocą oczyszczenie oczyszczone mechanicznie. Jeśli istnieją dowody na zwiększone stężenie Porphyromonas gingivalis i znaczące objawy zapalenia , antybiotyki podaje się również doustnie. Porphyromonas gingivalis jest wrażliwy na metronidazol , klindamycynę i doksycyklinę .

linki internetowe

• Porphyromonas gingivalis , Karta charakterystyki patogenów, Montana State University

Indywidualne dowody

1. ↑ Philip Marsh, Michael V. Martin: Orale Mikrobiologie: 60 tabel . Georg Thieme Verlag, 2003, ISBN 978-3-13-129731-0 , s. 33.
2. ↑ RT Demmer, M. Desvarieux: Infekcje przyzębia i choroby sercowo-naczyniowe: sedno sprawy. W: Journal of the American Dental Association. Tom 137 Suppl, październik 2006, str. 14S-20S, PMID 17012731 (recenzja).
3. ↑ M. Hussain, CM Stover, A. Dupont: P. gingivalis w chorobach przyzębia i miażdżycy tętnic - sceny działania peptydów przeciwdrobnoustrojowych i dopełniacza. W: Frontiers in immunology. Tom 6, 2015, s. 45, doi: 10.3389 / fimmu.2015.00045 , PMID 25713575 , PMC 4322733 (dowolny pełny tekst) (recenzja).
4. ↑ Naito M, Hirakawa H, Yamashita A, et al.: Determination of the Genome Sequence of Porphyromonas gingivalis Strain ATCC 33277 i Genomic Compare with Strain W83 Revealed Extensive Genome Rerangements in P. gingivalis . W: DNA Res . 15, nr 4, sierpień 2008, ss. 215-25. doi : 10.1093 / dnares / dsn013 . PMID 18524787 . PMC 2575886 (pełny tekst pełny).
5. ↑ ^{a b} Stephen S. Dominy, Casey Lynch i wsp .: Porphyromonas gingivalis w mózgach z chorobą Alzheimera: dowody na przyczynianie się do choroby i leczenie małocząsteczkowymi inhibitorami. W: Science Advances. 5, 2019, s. Eaau3333, doi : 10.1126 / sciadv.aau3333 .
6. ↑ ^{a b} Joachim Czichos: Infekcja bakteryjna jako przyczyna demencji Alzheimera. W: Wissenschaft-aktuell.de. 24 stycznia 2019, dostęp 26 stycznia 2019 . 
7. ↑ L. Lin, C. Li i wsp .: Geny wirulencji Porphyromonas gingivalis W83 w przewlekłym zapaleniu przyzębia. W: Acta odontologica Scandinavica. Tom 67, numer 5, 2009, s. 258-264, doi : 10,1080 / 00016350902841890 , PMID 22443638 .
8. ↑ KE Nelson, RD Fleischmann i wsp.: Kompletna sekwencja genomu szczepu jamy ustnej patogennej bakterii Porphyromonas gingivalis W83. W: Journal of Bacteriology. 185, 2003, str. 5591, doi: 10,1128 / JB.185.18.5591-5601.2003 .
9. ↑ PG Stathopoulou, MR Benakanakere i wsp.: Odpowiedź cytokin prozapalnych komórek nabłonka różni się u różnych gatunków bakterii płytki nazębnej. W: Journal of Clinical periodontology. Tom 37, numer 1, styczeń 2010, s. 24-29, doi : 10.1111 / j.1600-051X.2009.01505.x , PMID 20096064 , PMC 2900159 (pełny tekst dowolny).
10. ↑ A. Singh, T. Wyant i wsp.: Kapsułka Porphyromonas gingivalis prowadzi do zmniejszenia odpowiedzi zapalnej gospodarza, unikania fagocytozy i zwiększenia zjadliwości. W: Infekcja i odporność. Tom 79, numer 11, listopad 2011, s. 4533-4542, doi : 10.1128 / IAI.05016-11 , PMID 21911459 , PMC 3257911 (pełny tekst dowolny).
11. ↑ M. Kuboniwa, Y. Hasegawa i wsp.: P. gingivalis przyspiesza progresję komórek nabłonka dziąseł w trakcie cyklu komórkowego. W: Mikroby i infekcja. Tom 10, numer 2, luty 2008, s. 122-128, doi: 10.1016 / j.micinf.2007.10.011 , PMID 18280195 , PMC 2311419 (pełny tekst dowolny).
12. ↑ X. Lin, J. Wu, H. Xie: Porphyromonas gingivalis minor fimbriae są wymagane do interakcji komórka-komórka. W: Infekcja i odporność. Tom 74, numer 10, październik 2006, s. 6011-6015, doi: 10.1128 / IAI.00797-06 , PMID 16988281 , PMC 1594877 (pełny tekst dowolny).
13. ↑ DL Pierce, S. Nishiyama i wsp.: Adhezyjność żywiciela i zjadliwość nowych białek fimbrii Porphyromonas gingivalis. W: Infekcja i odporność. Tom 77, numer 8, sierpień 2009, s. 3294-3301, doi: 10.1128 / IAI.00262-09 , PMID 19506009 , PMC 2715668 (pełny tekst dowolny).
14. ↑ EV Kozarov: ludzka płytka miażdżycowa zawiera żywe inwazyjne Actinobacillus actinomycetemcomitans i Porphyromonas gingivalis. W: Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology. 25, 2005, str. E17, doi: 10.1161 / 01.ATV.0000155018.67835.1a .
15. ↑ Irina M. Velsko, Sasanka S. Chukkapalli i wsp.: Aktywna inwazja tkanek jamy ustnej i aorty przez Porphyromonas gingivalis u myszy przyczynowo-skutkowe Zapalenie przyzębia i miażdżyca tętnic. W: PLoS ONE. 9, 2014, s. E97811, doi: 10.1371 / journal.pone.0097811 .
16. ↑ Zahra Armingohar, Jørgen J. Jørgensen i wsp.: Bakterie i bakteryjne DNA w blaszce miażdżycowej i biopsjach ściany tętniaka od pacjentów z zapaleniem przyzębia i bez. W: Journal of Oral Microbiology. 6, 2014, s. 23408, doi: 10.3402 / jom.v6.23408
17. ↑ Badanie kliniczne (faza I): Badanie COR388 HCl u osób zdrowych w Clinicaltrials.gov z NIH
18. ↑ Badanie kliniczne (Faza I): Badanie dotyczące wielokrotnych rosnących dawek COR388 w Clinicaltrials.gov NIH
19. ↑ Badanie kliniczne (Faza II / III): Badanie GAIN: Badanie Fazy 2/3 COR388 u pacjentów z chorobą Alzheimera w Clinicaltrials.gov NIH
20. ^ Adjuwantowe antybiotyki w terapii periodontologicznej , wspólne oświadczenie Niemieckiego Towarzystwa Chorób Zębów, Jamy Ustnej i Szczęki (DGZMK) oraz Niemieckiego Towarzystwa Periodontologii (DGP) (2003). Źródło 23 października 2017 r.
21. ↑ Peter Kolling, Gerwalt Muhle: Kompromisy i ograniczenia w periodontologii . Spitta Verlag GmbH & Co. KG, 2003, ISBN 978-3-934211-62-9 , s. 135.