Periodoncia.Eley.6a.Ed

60 Periodoncia
enzimas que degradan el colágeno producidas por P. gingivalis, A. actinomycetemcomitans
y espiroquetas (Robertson et al., 1982); una enzima tipo elastasa
producida por espiroquetas (Uitto et al., 1986) y especies de Capnocytophaga
(Gazi et al., 1996, 1997); enzimas tipo tripsina producidas por P.
gingivalis, T. forsythia, T. denticola y espiroquetas (Suido et al., 1986; Gazi
et al., 1997); enzimas tipo quimiotripsina producidas por T. denticola y especies
de Capnocytophaga (Gazi et al., 1997; Uitto et al., 1989a); aminopeptidasas
producidas por especies de Capnocytophaga (Suido et al., 1986; Gazi et al.,
1997) y T. denticola (Mäkinen et al., 1986; Gazi et al., 1997); y, dipeptidil
peptidasas producidas por P. gingivalis, P. intermedia y especies de Capnocytophaga
(Cox et al., 1993; Gazi et al., 1995, 1997) (tabla 5.1).
La cantidad de enzima producida por cada especie bacteriana varía considerablemente.
Se han estudiado las proteasas bacterianas a partir de sonicados
celulares de patógenos periodontales, mediante sustratos de péptidos selectivos
con inhibidores y activadores adecuados (Cox et al., 1993; Gazi et al., 1994,
1996, 1997). Y lo que se ha observado es lo siguiente: P. gingivalis posee una
fuerte actividad tipo tripsina; T. denticola y Capnocytophaga gingivalis poseen
una actividad moderada, y Capnocytophaga ochracea, Capnocytophaga sputigena
y P. intermedia poseen una actividad débil. La actividad de P. gingivalis y
P. intermedia tenía las características de una cisteína proteinasa, y en el caso de
P. gingivalis parecía haber dos cisteína proteinasas distintas, una que degradaba
sustratos de arginina y otra sustratos de lisina (Gazi et al., 1994, 1996, 1997)
(v. más adelante). En C. gingivalis, C. ochracea y T. denticola también se ha
observado una débil actividad tipo quimiotripsina (Gazi et al., 1996, 1997). Sólo
se ha detectado una actividad débil tipo elastasa en C. sputigena, y una actividad
muy débil en C. gingivalis y C. ochracea (Gazi et al., 1996). También se ha apreciado
una actividad moderada tipo dipeptidil peptidasa (DPP) en P. gin givalis, P.
intermedia y C. gingivalis, y una actividad débil en C. ochracea, C. sputigena
y T. denticola (Cox et al., 1993; Gazi et al., 1995, 1997) (tabla 5.1).
Estas proteasas pueden degradar todos los componentes del tejido conjuntivo
periodontal y los sistemas de defensa del huésped. También pueden
inactivar componentes clave de los sistemas en cascada de las proteinasas
plasmáticas, que participan en la respuesta inflamatoria y en la coagulación
de la sangre, y degradar inhibidores de la proteinasa sérica, inhibidor de la
a 1
-proteinasa y a 2
-macroglobulina. Por otra parte, algunas bacterias tienen
actividad fibrinolítica y algunas también pueden degradar la hemoglobina
(Kuramitsu, 1998).
Tiranathanagul et al. (2004) también han observado que el sobrenadante
de células de A. actinomycetemcomitans y P. gingivalis podía causar la activación
de la MMP-2 derivada del tejido, posiblemente por el desequilibrio
de la metaloproteinasa 1 tipo membrana (MT1-MMP) y del inhibidor del
tejido de la metaloproteinasa 2 (TIMP-2) en las células del ligamento periodontal
humano, pero cada una mediante diferentes mecanismos. El desequilibrio
de MT1-MMP y TIMP-2 puede ser otro factor que interviene en la
gravedad de la enfermedad periodontal (v. más adelante).
Tabla 5.1 Proteasas bacterianas
Bacteria AminoP DDP Elastasa Tripsina QuimioT Colagenasa
P. gingivalis – ++ – ++ + + – ++ + +
P. intermedia – ++ – ± – ±
A. actino – – – – – +
C. gingivalis ++ ++ ± ++ + ±
C. ochracea ++ + + + ± –
C. sputigena ++ + + + ± –
T. denticola + ± – ++ ++ +
F. nucleatum – – – – – –
C. rectus + – – – – –
E. corrodens – – – – – –
A. actino, Aggregatibacter actinomycetemcomitans; aminoP, aminopeptidasa; DPP,
dipeptidil peptidasa; quimioT, proteasa tipo quimiotripsina; tripsina, proteasa tipo
tripsina; elastasa, proteasa tipo elastasa; ++ + +, actividad intensa; ++, actividad
moderada; +, actividad débil; ±, actividad muy débil; -, sin actividad.
Enzimas hidrolíticas de los patógenos periodontales
Las bacterias periodontales también producen enzimas capaces de degradar
los elementos no proteínicos del tejido conjuntivo periodontal. C. ochracea,
F. nucleatum, P. gingivalis y T. denticola tienen actividad hialuronidasa y condroitinasa
(Steffan y Hengtes, 1981; Tipler y Embery, 1985; Fiehn, 1986; Seddon y
Shah, 1989). Estas bacterias pueden hidrolizar los glucosaminoglucanos que
forman parte de los proteoglucanos de la matriz extracelular. T. forsythia,
P. melaninogenica y P. gingivalis tienen actividad neuraminidasa (sialidasa)
(Moncla et al., 1990), pudiendo destruir así las sialoproteínas del epitelio, lo que
aumentaría la permeabilidad de ese mismo epitelio a los productos bacterianos.
El daño a la superficie del epitelio y a otras células podría deberse a la acción de
las fosfolipasas producidas por especies de Porphyromonas, Prevotella y
Bacteroides (Bulkacz et al., 1979, 1981, 1985). Por último, especies de
Porphyromonas, Prevotella, Bacteroides y Capnocytophaga producen fuertes
actividades de fosfatasa ácida y alcalina (Slots, 1981; Laughton et al., 1982a).
Las enzimas proteolíticas e hidrolíticas de los patógenos periodontales se
describen con más detalle a continuación.
Porphyromonas gingivalis
Enzimas proteolíticas
P. gingivalis produce, con diferencia, mayor actividad proteolítica que cualquier
bacteria periodontal (Courant y Bader, 1966; Eley y Cox, 2003). Este
microorganismo produce varias proteasas de distinto tamaño, pH óptimo, sensibilidad
a los inhibidores, capacidad de hidrolizar sustratos específicos y en el
interior o sobre la superficie de la célula bacteriana (Lawson y Meyer, 1992).
Cuando se separan mediante electroforesis, se han visto un total de ocho bandas
distintas de actividad proteolítica, cada una con propiedades diferentes
(Grenier et al., 1989b). Todas estas proteasas son producidas en grandes cantidades
por esta bacteria y se reconocen como factores de virulencia importantes
debido a su potencial para favorecer el crecimiento bacteriano y causar lesión
en los tejidos del huésped (Loesche et al., 1985). En estudios in vitro se ha
observado que las proteasas extracelulares de P. gingivalis son determinantes
básicos para la supervivencia de la bacteria, y la pérdida o reducción de esta
actividad proteasa mediante inhibidores de la proteasa o mediante la inactivación
del gen hace a las bacterias susceptibles a la fagocitosis y a la destrucción
mediada por los neutrófilos humanos (Schenkein et al., 1995; Kesavulu et al.,
1996). En modelos animales de periodontitis también se ha observado que la
pérdida o reducción de esta actividad hace que las bacterias pierdan su virulencia
(Schenkein et al., 1995; Kesavulu et al., 1996).
Un grupo de investigadores (Nakamura et al., 1991) separaron las proteasas
provenientes del sobrenadante de cultivos de P. gingivalis en cuatro actividades
distintas que denominaron proteasas A, B y C, y una Gly-Pro
dipeptidil peptidasa. Se observó que las proteasas B y C eran cisteína proteinasas
dependientes de tiol con una actividad tipo tripsina. La proteasa A no
era ni una cisteína proteinasa, ni tampoco tenía actividad tipo tripsina. La
proteasa C era la más abundante y tenía un alto peso molecular. A juicio de
los autores, ésta podría representar una mezcla de dos o tres enzimas. Toda la
actividad colagenolítica de esta bacteria se halló en esta fracción. Sin
embargo, los autores señalaron que esto podía deberse a una enzima distinta
o a varias enzimas de acción conjunta. Se ha observado que estas proteinasas
se producen en dos formas: proteinasas secretadas y proteinasas asociadas a
la membrana celular (Grenier y McBride, 1987).
Proteinasas tipo tripsina
En estudios sobre la actividad proteolítica de P. gingivalis se observó que esta
bacteria tenía una capacidad especial para degradar los sustratos peptídicos
con grupos terminal arginina, como el benzoil-arginina-2-naftilamida (BANA)
o el benzoil-arginina-p-nitroanilida (BAPNA); esta actividad se denominó
tipo tripsina (trypsin-like) (Laughton et al., 1982b; Slots, 1981; Eley y Cox,
2003). En cultivos de P. gingivalis, la cantidad relativa de actividad tipo tripsina
en las células bacterianas y en el medio depende tanto de la fase de crecimiento
como de la velocidad del mismo. Durante las velocidades rápidas de