PORPHYROMONAS GINGIVALIS: RAKSTUROJUMS, MORFOLOĢIJA, DZĪVES CIKLS - BIOLOĢIJA - 2025

Porphyromonas gingivalis ir gramnegatīva baktērija, kas pieder Porphyromonadaceae ģimenei un parasti sastopama periodonta infekciozos procesos. Veseliem cilvēkiem tas nav bieži sastopams.

Pirmoreiz to aprakstīja Coykendall 1980. gadā, un kopš tā laika tas ir bijis daudzu pētījumu priekšmets, galvenokārt tādu, kas koncentrējas uz periodontīta cēloņiem un nopietnām sekām.

Porphyromonas gingivalis ir galvenais periodontīta cēlonis. Avots: Zeron AGUSTIN ZERON

Šī baktērija ir bijusi īpaši veiksmīga periodonta audu kolonizācijā, pateicoties tam, ka tai ir dažādi virulences faktori, kas to garantē. Šie faktori ir pētīti daudzas reizes, tāpēc to mehānismi ir plaši zināmi.

Taksonomija

Porphyromonas gingivalis taksonomiskā klasifikācija ir šāda:

• Domēns: baktērijas
• Valstība: Monera
• Patvērums: bakteroīdi
• Klase: Bacteroidetes
• Kārtība: Bacteroidales
• Ģimene: Porphyromonadaceae
• Ģints: Porphyromonas
• Suga: Porphyromonas gingivalis

raksturojums

Porphyromonas gingivalis ir gramnegatīva baktērija, jo, kad tiek pakļauta gramu krāsošanai, tā iegūst fuksijas krāsu. Tas notiek tāpēc, ka peptidoglikāns tā šūnu sieniņās nav pietiekami biezs, lai noturētu izmantotās krāsvielas daļiņas.

Tāpat, un, ņemot vērā skābekļa vajadzības, šo baktēriju klasificē kā stingru aerobo organismu. Tas nozīmē, ka, lai attīstītos, tam jāatrodas vidē, kurā ir pieejams skābeklis, jo tas prasa to dažādiem procesiem, kas notiek šūnā.

Tāpat Porphyromonas gingivalis tiek uzskatīts par eksogēnu patogēnu, jo tas neietilpst veselīgu indivīdu mutes dobuma mikrobiotā. Tas ir izolēts tikai personām, kuras cieš no periodontīta vai kāda veida saistītās slimības.

Attiecībā uz baktēriju bioķīmiskajiem aspektiem, kas ir ļoti noderīgi, veicot diferenciāldiagnozi, ir nepieciešams:

• Tas ir katalāzes negatīvs: šai baktērijai nav iespējas sintezēt fermentu katalāzi, tāpēc tā nevar sadalīt ūdeņraža peroksīda molekulu ūdenī un skābeklī.
• Tas ir indola pozitīvs : Porphyromonas gingivalis var noārdīt aminoskābi triptofānu, līdz tas tiek iegūts kā indola produkts, pateicoties tā sintezēto enzīmu darbībai, kurus kopumā sauc par triptofanāzēm.
• Nesamazina nitrātus par nitrītiem: Šī baktērija nesintezē enzīmu nitrātu reduktāzi, padarot to neiespējamu nitrātu reducēšanai uz nitrītiem.

Šī baktērija neveic ogļhidrātu fermentācijas procesu tādā veidā, ka šajā procesā nesintē organiskos savienojumus un neiegūst enerģiju.

Morfoloģija

Porphyromonas gingivalis ir baktērija, kas var būt ļoti īsa stieņa vai coccobacillus formā. Aptuvenie mērījumi ir 1-3,5 mikroni gari un 0,5–0,8 mikroni plati. Kā tas notiek lielākajā daļā baktēriju, tās šūnām ir šūnu siena, kuras ārpuses ir lipopolisaharīdi. Tāpat tā šūnas ir diezgan izturīgas, jo tās ieskauj kapsula, kas pilda šo funkciju.

Uz šūnas virsmas tajā nav flagellas, bet tai ir pagarinājumi, kas līdzīgi maziem matiņiem, ko sauc par fimbrijām. Tiem ir ļoti svarīga loma šīs baktērijas infekcijas procesā, veidojot svarīgu virulences faktoru.

Tāpat šī baktērija neražo sporas un virspusēji rada vezikulēm līdzīgas organellas, kurās ir dažādas ķīmiskas vielas, piemēram, fermenti, kā plašs funkciju klāsts, daži saistīti ar to infekciozo spēju.

Laboratorijas kultūrās lēnām augošās kolonijas ir ļoti pigmentētas, to nokrāsas variē no brūnas līdz melnai. Viņiem ir arī spīdīgs izskats.

Dzīves cikls

Porphyromonas gingivalis ir baktērija, kuras izdzīvošanai obligāti nepieciešama saimniece. Šo baktēriju ar siekalām pārnēsā no viena saimnieka uz otru (cilvēku).

Kad tas atrodas mutes dobumā, tas atrodas tā iecienītajā vietā, kas ir smaganu sulcus. Tur sākas šūnu iebrukuma un kolonizācijas process. Pateicoties dažādajiem virulences faktoriem, kurus šī baktērija rada, piemēram, fimbrijām, kapsulai un membrānas pūslīšiem, cita starpā, šūnu iebrukuma process ilgst aptuveni 20 minūtes.

Šūnu iekšpusē baktērija spēj replicēties, galvenokārt ar binārā dalīšanās procesa palīdzību. Šis process sastāv no baktēriju šūnas dalīšanas divās šūnās, tieši tādās pašās, kā tās radīja.

Tas ir process, kas ļauj īsā laika posmā būt daudz baktēriju šūnām. Tie paliek tur, nodara kaitējumu šūnām, līdz tiek pārnesti uz citu saimnieku un atkal sāk jaunu šūnu kolonizācijas procesu.

Virulences faktori

Virulences faktorus var definēt kā visus tos mehānismus, kuriem patogēnam jāspēj iekļūt saimniekorganismā un tas rada vislielāko iespējamo kaitējumu.

Porphyromonas gingivalis ir bijis daudzu pētījumu priekšmets, tāpēc tā virulences faktori, kā arī katra mehānismi ir labi zināmi.

Kapsula

Tas ir viens no pirmajiem šīs baktērijas virulences faktoriem, kas darbojas, lai sāktu saimnieka šūnu iebrukuma un kolonizācijas procesu. Kapsulu, kas ieskauj šīs baktērijas, veido polisaharīdi.

Tie nodrošina stabilitāti baktērijām, papildus aktīvi piedaloties mijiedarbības un atpazīšanas procesā. Tāpat šie savienojumi ļauj baktērijām izvairīties no normālas saimnieka organisma imūnās atbildes, izveidojot aizsardzības barjeru.

Fimbrijas

Fimbrijas ir procesu kopums, kas ieskauj visu baktēriju šūnu un ir līdzīgi ļoti plāniem matiem. Fimbrijām ir spēja saistīties ar dažāda veida substrātiem, šūnām un pat molekulām.

Vēl viena no īpašībām, kas piemīt fimbrijām, kuras ir ļoti noderīgas iebrukuma un kolonizācijas procesā, ir spēja izraisīt citokinīna sekrēciju, papildus tam, ka tai ir arī ķīmotaktiska iedarbība.

Tāpat, pateicoties fimbrijiem un procesiem, kas izraisa to pievienošanos saimnieka šūnai, baktērija spēj izvairīties no imūnās aizsardzības mehānismiem, piemēram, fagocitozes.

Proteāzes

Viena no Porphyromonas gingivalis raksturīgākajām īpašībām ir tā, ka tā spēj izdalīt lielu daudzumu enzīmu, kas veic dažādas funkcijas, starp kuriem var minēt barības vielu piegādi baktēriju šūnai, sadaloties tādiem savienojumiem kā kolagēns.

Viņi arī noārda citas vielas, piemēram, fibrinogēnu, kā arī savienojumus starp epitēlija šūnām, stimulē trombocītu agregāciju un kavē LPS (lipopolisaharīdu) receptoru, kas novērš neitrofilu antibakteriālo darbību.

Ir svarīgi atzīmēt, ka proteāzes tiek iedalītas divās lielās grupās: cisteīna proteāzes un necisteīna proteāzes. Gingipaīni pieder pie pirmās grupas, savukārt otrajā - kolagēnaze un hemagglutinīns.

Ārējās membrānas pūslīši

Tie sastāv no sava veida slēgtiem maisiem, kuros cita starpā ir noteiktas vielas, piemēram, sārmainā fosfatāze, proteāzes un hemolizīni. To funkcija ir infekcijas laikā sabojāt periodonto neitrofilus un šūnas.

Matricas metalloproteināžu induktors

Phorphyromonas gingivalis šo savienojumu nesintezē, bet tas izraisa tā sintēzi ar leikocītiem, makrofāgiem un fibroblastiem. Šo vielu iedarbība ir ārpusšūnu matricas līmenī, kur tās noārda tādas molekulas kā kolagēns, laminīns un fibronektīns.

Tāpat šai baktērijai ir spēja deaktivizēt metaloproteināžu audu inhibitorus, kas nozīmē, ka tie turpina sadalīt molekulas.

Atsauces

1. Díaz, J., Yáñez, J., Melgar, S., Álvarez, C., Rojas, C. and Vernal, R. (2012). Porphyromonas gingivalis un Aggregatibacter actinomycetemcomitans Virulence un mainīgums un to saistība ar periodontītu. Periodontikas, implantoloģijas un perorālās rehabilitācijas klīniskais žurnāls. 5 (1) 40–45
2. Martínez, M. (2014). Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia un Aggregatibacter actinomycetecomitans kvantitatīvā noteikšana ar reālā laika PCR veseliem pacientiem ar gingivītu un hronisku periodontītu. Grādu darbs. Pontifikālā Jaberiana universitāte.
3. Negroni, M. (2009) Stomatoloģiskā mikrobioloģija. Redakcija Panamericana. 2. izdevums.
4. Orrego, M., Parra, M., Salgado, Y., Muñoz, E. un Fandiño, V. (2015). Porphyromonas gingivalis un sistēmiskās slimības. CES zobārstniecība. 28 (1)
5. Ramos, D., Moromi, H. un Martínez, E. (2011). Porphyromonas gingivalis: dominējošais patogēns hroniskā periodontīta gadījumā. Samarquina zobārstniecība. 14 (1) 34-38
6. Yan, K., Peng, K. un Gan, K. (2016). Porphyromonas gingivalis: pārskats par periododopātisko patogēnu zem smaganu līnijas. Robežas mikoloģijā.