PORPHYROMONAS GINGIVALIS: CHARAKTERISTIKA, MORFOLÓGIA, ŽIVOTNÝ CYKLUS - BIOLÓGIE - 2026

Porphyromonas gingivalis je gram-negatívna baktéria, ktorá patrí do rodiny Porphyromonadaceae a bežne sa vyskytuje v infekčných procesoch periodoncia. U zdravých jedincov sa často nenachádza.

Prvýkrát ho opísal Coykendall v roku 1980 a odvtedy je predmetom mnohých štúdií, najmä tých, ktoré sa zameriavajú na príčiny a vážne následky, ktoré môže mať paradentóza.

Porphyromonas gingivalis je hlavnou príčinou periodontitídy. Zdroj: Zeron AGUSTIN ZERON

Táto baktéria bola obzvlášť úspešná pri kolonizácii periodontálnych tkanív vďaka tomu, že má rôzne faktory virulencie, ktoré ju zaručujú. Tieto faktory boli študované mnohokrát, takže ich mechanizmy sú všeobecne známe.

taxonómie

Taxonomická klasifikácia Porphyromonas gingivalis je nasledovná:

• Doména: Baktérie
• Kingdom: Monera
• Phylum: Bacteroidetes
• Trieda: Bacteroidetes
• Poradie: Bacteroidales
• Rodina: Porphyromonadaceae
• Rod: Porphyromonas
• Druh: Porphyromonas gingivalis

vlastnosti

Porphyromonas gingivalis je gramnegatívna baktéria, pretože keď je podrobená gramofarbeniu, nadobúda sfarbenie fuchsiou. Je to tak preto, že peptidoglykán vo svojej bunkovej stene nie je dostatočne hrubý, aby zadržal častice použitého farbiva.

Podobne a vzhľadom na požiadavky na kyslík je táto baktéria klasifikovaná ako prísny aeróbny organizmus. To znamená, že ak sa má vyvíjať, musí byť v prostredí, v ktorom je k dispozícii kyslík, pretože si to vyžaduje rôzne procesy, ktoré prebiehajú vo vnútri bunky.

Podobne sa Porphyromonas gingivalis považuje za exogénne patogénne činidlo, pretože nie je súčasťou mikrobioty ústnej dutiny zdravých jedincov. Bola izolovaná iba u jedincov trpiacich periodontitídou alebo nejakým typom príbuzných chorôb.

Vzhľadom na biochemické aspekty baktérií, ktoré sú veľmi užitočné pri stanovovaní diferenciálnej diagnózy, je potrebné:

• Je to kataláza negatívna: táto baktéria nemá schopnosť syntetizovať enzým kataláza, takže nemôže rozložiť molekulu peroxidu vodíka na vodu a kyslík.
• Je pozitívny na indol : Porphyromonas gingivalis môže degradovať aminokyselinu tryptofán, až kým sa nezíska ako indolový produkt, vďaka pôsobeniu enzýmov, ktoré syntetizuje, ktoré sú ako celok známe ako tryptofanázy.
• Neredukuje dusičnany na dusitany: Táto baktéria nesyntetizuje enzým dusičnan reduktázu, čo znemožňuje redukovať dusičnany na dusitany.

Táto baktéria nevykonáva fermentačný proces uhľovodíkov takým spôsobom, že by syntetizovala organické zlúčeniny alebo nezískala energiu týmto procesom.

morfológia

Porphyromonas gingivalis je baktéria, ktorá môže mať tvar veľmi krátkej tyčinky alebo coccobacillus. Jeho približné merania sú dlhé 1-3,5 mikrónov a šírky 0,5 až 0,8 mikrónov. Ako sa vyskytuje vo väčšine baktérií, jeho bunky majú bunkovú stenu, ktorá má na vonkajšej strane lipopolysacharidy. Podobne sú jeho bunky celkom rezistentné, pretože sú obklopené kapsulou, ktorá plní túto funkciu.

Na svojom povrchu buniek nepredstavuje bičíky, ale má predĺženia podobné malým chĺpkom, ktoré sa nazývajú fimbrie. Tieto hrajú veľmi dôležitú úlohu v infekčnom procese tejto baktérie a tvoria dôležitý faktor virulencie.

Podobne táto baktéria neprodukuje spóry a povrchne prezentuje organely podobné vezikulám, v ktorých sú obsiahnuté rôzne chemické látky, ako napríklad enzýmy ako široká škála funkcií, niektoré súvisiace s ich infekčnou kapacitou.

V laboratórnych kultúrach sú kolónie, ktoré rastú pomaly, vysoko pigmentované a majú odtiene hnedej až čiernej. Majú tiež lesklý vzhľad.

Životný cyklus

Porphyromonas gingivalis je baktéria, ktorá si vyžaduje prežitie hostiteľa. Táto baktéria sa prenáša z jedného hostiteľa na človeka (človeka) prostredníctvom slín.

Raz v ústnej dutine sa nachádza na svojom obľúbenom mieste, ktorým je ďasienový sulcus. Začína sa proces invázie a kolonizácie buniek. Vďaka rôznym virulenčným faktorom, ktoré táto baktéria predstavuje, ako sú napríklad fimbriae, kapsula a membránové vezikuly, proces invazie buniek trvá približne 20 minút.

Vo vnútri buniek sa baktéria dokáže replikovať, hlavne prostredníctvom procesu binárneho štiepenia. Tento proces spočíva v rozdelení bakteriálnej bunky na dve bunky presne rovnaké ako bunky, ktoré ich vyvolali.

Je to proces, ktorý umožňuje, aby v krátkom časovom období bolo veľa bakteriálnych buniek. Zostávajú tam a spôsobujú poškodenie buniek, až kým sa neprenesú na iného hostiteľa a nezačnú znovu kolonizovať nové bunky.

Faktory virulencie

Faktory virulencie môžu byť definované ako všetky tie mechanizmy, ktoré patogén musí byť schopný vstúpiť do hostiteľa a spôsobiť najväčšie možné poškodenie.

Porphyromonas gingivalis bol predmetom mnohých štúdií, takže jeho faktory virulencie sú dobre známe, ako aj mechanizmy každého z nich.

kapsule

Je to jeden z prvých virulenčných faktorov tejto baktérie, ktorý iniciuje invazívny a kolonizačný proces hostiteľských buniek. Kapsula, ktorá obklopuje tieto baktérie, je vyrobená z polysacharidov.

Tieto zaisťujú stabilitu baktérií, okrem aktívnej účasti na procese interakcie a rozpoznávania. Podobne tieto zlúčeniny umožňujú baktériám vyhnúť sa normálnej imunitnej odpovedi hostiteľského organizmu vytvorením obrannej bariéry.

fimbriata

Fimbrie sú súborom procesov, ktoré obklopujú celú bakteriálnu bunku a sú podobné veľmi tenkým vlasom. Fimbrie majú schopnosť viazať sa na rôzne typy substrátov, buniek a dokonca aj molekúl.

Ďalšou z vlastností, ktoré fimbrie existujú, a ktoré sú veľmi užitočné pri invaznom a kolonizačnom procese, je schopnosť indukovať sekréciu cytokinínu, okrem toho, že má chemotaktický účinok.

Podobne, vďaka fimbriam a procesom, ktoré spúšťajú, aby sa pripojili k hostiteľskej bunke, je baktéria schopná vyhnúť sa imunitným obranným mechanizmom, ako je fagocytóza.

proteázy

Jednou z najvýraznejších charakteristík Porphyromonas gingivalis je to, že má schopnosť vylučovať veľké množstvo enzýmov, ktoré plnia rôzne funkcie, medzi ktorými môžeme spomenúť poskytnutie živín bakteriálnej bunke prostredníctvom degradácie zlúčenín, ako je napríklad kolagén.

Taktiež degradujú ďalšie látky, ako je fibrinogén, ako aj spojenia medzi epitelovými bunkami, stimulujú agregáciu krvných doštičiek a inhibujú LPS (lipopolysacharidový) receptor, ktorý zabraňuje antibakteriálnej aktivite neutrofilov.

Je dôležité poznamenať, že proteázy sú rozdelené do dvoch veľkých skupín: cysteínové proteázy a necysteínové proteázy. Gingipainy patria do prvej skupiny, zatiaľ čo kolagenáza a hemaglutinín sa nachádzajú v druhej skupine.

Vezikuly vonkajšej membrány

Pozostávajú z určitého druhu uzavretých vriec, v ktorých sú okrem iného obsiahnuté určité látky, ako napríklad alkalická fosfatáza, proteázy a hemolyzíny. Tieto majú funkciu poškodzovania neutrofilov a buniek parodontu počas infekcie.

Induktor matricovej metaloproteinázy

Phorphyromonas gingivalis nesyntetizuje túto zlúčeninu, ale indukuje jej syntézu pomocou leukocytov, makrofágov a fibroblastov. Účinok týchto látok je na úrovni extracelulárnej matrice, kde degradujú molekuly, ako je kolagén, laminín a fibronektín.

Táto baktéria má tiež schopnosť inaktivovať tkanivové inhibítory metaloproteináz, čo znamená, že aj naďalej degradujú molekuly.

Referencie

1. Díaz, J., Yáñez, J., Melgar, S., Álvarez, C., Rojas, C. a Vernal, R. (2012). Virulencia a variabilita Porphyromonas gingivalis a Aggregatibacter actinomycetemcomitans a ich spojenie s periodontitídou. Klinický časopis periodontiky, implantológie a ústnej rehabilitácie. 5 (1) 40-45
2. Martínez, M. (2014). Kvantifikácia Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermediátu a Aggregatibacter aktinomycetecomitans pomocou PCR v reálnom čase u zdravých pacientov s gingivitídou a chronickou parodontitídou. Diplomová práca. Pápežská univerzita Jaberiana.
3. Negroni, M. (2009) Stomatologická mikrobiológia. Editorial Panamericana. 2. vydanie.
4. Orrego, M., Parra, M., Salgado, Y., Muñoz, E. a Fandiño, V. (2015). Porphyromonas gingivalis a systémové choroby. Zubné lekárstvo CES. 28 (1)
5. Ramos, D., Moromi, H. a Martínez, E. (2011). Porphyromonas gingivalis: dominantný patogén pri chronickej paradentóze. Zubné lekárstvo Samarquiny. 14 (1) 34-38
6. Yan, K., Peng, K. a Gan, K. (2016). Porphyromonas gingivalis: prehľad parodontopatického patogénu pod líniou ďasien. Hranice v micológii.