PORPHYROMONAS GINGIVALIS: KENMERKEN, MORFOLOGIE, LEVENSCYCLUS - BIOLOGIE - 2025

Porphyromonas gingivalis is een gramnegatieve bacterie die behoort tot de familie Porphyromonadaceae en wordt vaak aangetroffen in infectieuze processen van het parodontium. Het wordt niet vaak aangetroffen bij gezonde personen.

Het werd voor het eerst beschreven door Coykendall in 1980 en sindsdien is het onderwerp geweest van talrijke onderzoeken, voornamelijk die gericht zijn op de oorzaken en ernstige gevolgen die parodontitis kan hebben.

Porphyromonas gingivalis is de hoofdoorzaak van parodontitis. Bron: Zeron AGUSTIN ZERON

Deze bacterie is bijzonder succesvol geweest bij de kolonisatie van parodontale weefsels dankzij het feit dat het verschillende virulentiefactoren heeft die dit garanderen. Deze factoren zijn talloze keren bestudeerd, dus hun mechanismen zijn algemeen bekend.

Taxonomie

De taxonomische classificatie van Porphyromonas gingivalis is als volgt:

• Domein: bacteriën
• Koninkrijk: Monera
• Phylum: Bacteroidetes
• Klasse: Bacteroidetes
• Bestelling: Bacteroidales
• Familie: Porphyromonadaceae
• Geslacht: Porphyromonas
• Soort: Porphyromonas gingivalis

kenmerken

Porphyromonas gingivalis is een gramnegatieve bacterie, omdat het bij blootstelling aan gramkleuring een fuchsia-kleur aanneemt. Dit komt doordat het peptidoglycaan in zijn celwand niet dik genoeg is om de deeltjes van de gebruikte kleurstof vast te houden.

Evenzo, en met betrekking tot de zuurstofbehoefte, wordt deze bacterie geclassificeerd als een strikt aëroob organisme. Dit betekent dat het om zich te ontwikkelen in een omgeving moet zijn waarin er zuurstof beschikbaar is, aangezien het dit nodig heeft voor verschillende processen die plaatsvinden in de cel.

Evenzo wordt Porphyromonas gingivalis beschouwd als een exogeen pathogeen agens, aangezien het geen deel uitmaakt van de microbiota van de mondholte van gezonde individuen. Het is alleen geïsoleerd bij personen die lijden aan parodontitis of een soort van verwante ziekte.

Met betrekking tot de biochemische aspecten van de bacteriën en die erg handig zijn bij het stellen van een differentiaaldiagnose, is het nodig om:

• Het is catalase-negatief: deze bacterie heeft niet het vermogen om het enzym catalase te synthetiseren, dus het kan het waterstofperoxidemolecuul niet afbreken in water en zuurstof.
• Het is indool-positief : Porphyromonas gingivalis kan het aminozuur tryptofaan afbreken totdat het wordt verkregen als een indoolproduct, dankzij de werking van enzymen die het synthetiseert, die in hun geheel bekend staan ​​als tryptofanasen.
• Reduceert nitraten niet tot nitrieten: deze bacterie synthetiseert het enzym nitraatreductase niet, waardoor het onmogelijk wordt om nitraten te reduceren tot nitrieten.

Deze bacterie voert het koolhydraatfermentatieproces niet uit, zodanig dat het geen organische verbindingen synthetiseert of door dit proces energie verkrijgt.

Morfologie

Porphyromonas gingivalis is een bacterie die de vorm kan hebben van een zeer korte staaf of een coccobacillus. De geschatte afmetingen zijn 1-3,5 micron lang en 0,5-0,8 micron breed. Zoals bij de meeste bacteriën het geval is, hebben hun cellen een celwand met lipopolysacchariden aan de buitenkant. Evenzo zijn de cellen behoorlijk resistent, omdat ze zijn omgeven door een capsule die deze functie vervult.

Op zijn celoppervlak vertoont hij geen flagella, maar hij heeft wel extensies die lijken op kleine haartjes, fimbriae genaamd. Deze spelen een zeer belangrijke rol in het infectieproces van deze bacterie en vormen een belangrijke virulentiefactor.

Evenzo produceert deze bacterie geen sporen en presenteert hij oppervlakkig organellen die lijken op blaasjes, waarin verschillende chemische stoffen zijn opgenomen, zoals enzymen met een breed scala aan functies, waarvan sommige verband houden met hun infectieuze capaciteit.

In laboratoriumculturen zijn kolonies, die langzaam groeien, sterk gepigmenteerd, met tinten die variëren van bruin tot zwart. Ze hebben ook een glanzend uiterlijk.

Levenscyclus

Porphyromonas gingivalis is een bacterie die noodzakelijkerwijs een gastheer nodig heeft om te overleven. Deze bacterie wordt via speeksel overgedragen van de ene gastheer op de andere (mens).

Eenmaal in de mondholte bevindt het zich op zijn favoriete plek, de gingivale sulcus. Daar begint het proces van invasie en kolonisatie van cellen. Dankzij de verschillende virulentiefactoren die deze bacterie presenteert, zoals onder andere de fimbriae, het kapsel en de membraanblaasjes, duurt het invasieproces van de cellen ongeveer 20 minuten.

In cellen kan de bacterie repliceren, voornamelijk via het binaire splijtingsproces. Dit proces bestaat uit de deling van de bacteriële cel in twee cellen die precies dezelfde zijn als degene die ze heeft voortgebracht.

Het is een proces waardoor er in korte tijd veel bacteriecellen kunnen zijn. Deze blijven daar en veroorzaken schade aan de cellen, totdat ze worden overgedragen aan een andere gastheer en het kolonisatieproces van nieuwe cellen opnieuw begint.

Virulentiefactoren

Virulentiefactoren kunnen worden gedefinieerd als al die mechanismen die een ziekteverwekker nodig heeft om de gastheer binnen te dringen en de grootst mogelijke schade aan te richten.

Porphyromonas gingivalis is het onderwerp geweest van veel onderzoeken, dus de virulentiefactoren zijn goed bekend, evenals de mechanismen van elk ervan.

Capsule

Het is een van de eerste virulentiefactoren van deze bacterie die het invasie- en kolonisatieproces van de gastheercellen op gang brengt. De capsule die deze bacteriën omgeeft, bestaat uit polysacchariden.

Deze zorgen voor stabiliteit van de bacteriën, naast actieve deelname aan het interactie- en herkenningsproces. Evenzo stellen deze verbindingen de bacteriën in staat de normale immuunrespons van het gastheerorganisme te vermijden door een verdedigingsbarrière te creëren.

Fimbriae

De fimbriae zijn een reeks processen die de hele bacteriële cel omringen en lijken op heel dun haar. Fimbriae kunnen zich binden aan verschillende soorten substraten, cellen en zelfs moleculen.

Een andere van de eigenschappen die fimbriae hebben en die erg nuttig zijn bij het invasie- en kolonisatieproces, is het vermogen om cytokininesecretie te induceren, naast het hebben van een chemotactisch effect.

Evenzo, dankzij de fimbriae en de processen die deze activeren om zich bij de gastheercel aan te sluiten, kan de bacterie immuunafweermechanismen zoals fagocytose vermijden.

Proteasen

Een van de meest onderscheidende kenmerken van Porphyromonas gingivalis is dat het de mogelijkheid heeft om een ​​groot aantal enzymen af ​​te scheiden, die verschillende functies vervullen, waaronder het leveren van voedingsstoffen aan de bacteriële cel door de afbraak van verbindingen zoals collageen.

Ze breken ook andere stoffen af, zoals fibrinogeen, evenals de verbindingen tussen epitheelcellen, stimuleren de aggregatie van bloedplaatjes en remmen de LPS (Lipopolysaccharide) -receptor, die de antibacteriële activiteit van neutrofielen voorkomt.

Het is belangrijk op te merken dat proteasen worden ingedeeld in twee grote groepen: cysteïneproteasen en niet-cysteïneproteasen. Gingipains behoren tot de eerste groep, terwijl collagenase en hemagglutinine in de tweede worden gevonden.

Buitenmembraanblaasjes

Deze bestaan ​​uit een soort gesloten zakken waarin bepaalde stoffen zitten zoals onder andere alkalische fosfatase, proteasen en hemolysinen. Deze hebben de functie van het beschadigen van neutrofielen en cellen van het parodontium tijdens infectie.

Inductor van matrix metalloproteïnase

Phorphyromonas gingivalis synthetiseert deze verbinding niet, maar het induceert de synthese ervan door leukocyten, macrofagen en fibroblasten. Het effect dat deze stoffen hebben is op het niveau van de extracellulaire matrix, waar ze moleculen zoals collageen, laminine en fibronectine afbreken.

Evenzo heeft deze bacterie het vermogen om weefselremmers van metalloproteïnasen te inactiveren, wat betekent dat ze moleculen blijven afbreken.

Referenties

1. Díaz, J., Yáñez, J., Melgar, S., Álvarez, C., Rojas, C. en Vernal, R. (2012). Virulentie en variabiliteit van Porphyromonas gingivalis en Aggregatibacter actinomycetemcomitans en hun associatie met parodontitis. Klinisch tijdschrift over parodontologie, implantologie en orale revalidatie. 5 (1) 40-45
2. Martínez, M. (2014). Kwantificering van Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia en Aggregatibacter actinomycetecomitans door real-time PCR bij gezonde patiënten met gingivitis en chronische parodontitis. Graad werk. Pauselijke Jaberiana University.
3. Negroni, M. (2009) Stomatologische microbiologie. Redactioneel Panamericana. 2e editie.
4. Orrego, M., Parra, M., Salgado, Y., Muñoz, E. en Fandiño, V. (2015). Porphyromonas gingivalis en systemische ziekten. CES Tandheelkunde. 28 (1)
5. Ramos, D., Moromi, H. en Martínez, E. (2011). Porphyromonas gingivalis: belangrijkste ziekteverwekker bij chronische parodontitis. Samarquina Tandheelkunde. 14 (1) 34-38
6. Yan, K., Peng, K. en Gan, K. (2016). Porphyromonas gingivalis: een overzicht van parodontopathische pathogeen onder de tandvleesrand. Frontiers in Micology.