Periodoncia.Eley.6a.Ed

64 Periodoncia
Efectos de las enzimas de Porphyromonas gingivalis
en el huésped
Proteasas
Las proteasas de P. gingivalis se producen en beneficio de las bacterias y han
demostrado tener efectos tanto internos como externos (Kuramitsu, 1998).
Efectos Internos
Esta bacteria, como todas las demás bacterias gramnegativas de la bolsa
periodontal, obtiene su energía y nutrición de la descomposición de las proteínas.
Por tanto, la producción defectuosa de una o más de sus principales
proteinasas probablemente altere su crecimiento y su reproducción (Kuramitsu,
1998; Imamura, 2003). En este sentido, se ha observado que las mutaciones
de los genes rgpA, prtT y tpr reducen el crecimiento (Pavloff et al., 1995;
Scott et al., 1993; Tokuda et al., 1998) y disminuyen la producción de las fimbrias
que participan en la adhesión (Tokuda et al., 1996, 1998). Estos mutantes
también mostraron niveles reducidos de adhesión a células epiteliales y a
otras bacterias (Tokuda et al., 1996, 1998). Las mutaciones del gen rgpA
también mostraron una reducción en la producción de hemaglutininas
(Nakayama et al., 1995; Yoneda y Kuramitsu, 1996).
En el mecanismo de adhesión de P. gingivalis intervienen dos tipos diferentes
de fimbrias (Umemoto y Hamada, 2003). Estos investigadores construyeron
unos mutantes para estudiar su función en la adhesión y la invasión, usando
un modelo de ratón. Los niveles de adhesión e invasión de los dos tipos de
P. gingivalis mutante, en células KB humanas, fueron menores que los de la cepa
salvaje. Asimismo, la pérdida de hueso alveolar en los ratones infectados por
el mutante de fimA fue mayor que la de las infectadas con el mutante de mfa1.
Por otra parte, la pérdida ósea en ratones infectados con el mutante por ausencia
de los dos genes (ratones genoanulados) fue mayor que en los ratones infectados
con la cepa salvaje. Por tanto, los dos tipos de fimbrias parecen tener una
función importante en la patogénesis de la enfermedad periodontal.
Estas fimbrias pueden unirse a componentes de la saliva humana, a bacterias
comensales y a varias células del huésped, como células epiteliales,
macrófagos y fibroblastos (Amano, 2003). También se cree que son muy
importantes en la invasión de las células del huésped. En estudios clínicos
(Amano, 2003) se ha demostrado una estrecha relación entre las bacterias
con FimA de tipo II y el desarrollo de periodontitis. Missailidis et al. (2004)
también observaron que los tipos de fimbrias de P. gingivalis pueden dividirse
en seis genotipos. Estos autores observaron que las cepas con fimbrias
de tipo II, seguidas por las de tipo Ib, fueron las más prevalentes en pacientes
con periodontitis en una población brasileña multirracial, lo que sugiere un
mayor potencial patogénico de estos tipos de fimbrias.
Nakagawa et al. (2006) compararon la eficacia de las cepas de P. gingivalis
con distintos tipos de fimbrias en la invasión de células epiteliales y en la
degradación de los complejos celulares de adhesión focal, paxilina, y cinasa de
adhesión focal (FAK). Se estudiaron seis cepas representativas de los diferentes
tipos de fimbrias, y P. gingivalis con fimbrias de tipo II (P. gingivalis de tipo II)
se adhirió e invadió las células epiteliales en mucha mayor medida que las
otras cepas. Se encontraron diferencias mínimas en la actividad de las gingipaínas
de las seis cepas; sin embargo, P. gingivalis de tipo II aparentemente degradaba
la paxilina intracelular asociada con la pérdida de fosforilación 30 min
después de la infección. La degradación se bloqueó con citocalasina D o en
mutantes con el FimA alterado. El mutante con la lis-gingipaína alterada
degradó la paxilina y esta degradación se evitó inhibiendo la actividad Arggingipaína
mediante N-p-tosil-L-lisina clorometil cetona. P. gingivalis de tipo II
también degradó a la FAK. Los complejos celulares de adhesión focal con
macroagregados de proteína-paxilina verde fluorescente se destruyeron, y esto
se asoció con cambios morfológicos celulares y con el desensamblaje de los
microtúbulos. Además, en un ensayo in vitro sobre cicatrización de heridas,
P. gingivalis de tipo II inhibió significativamente la migración y proliferación
celular en comparación con la migración y proliferación celular observada con
los otros tipos de fimbrias. Estos resultados sugieren que P. gingivalis de tipo II
invade de forma eficaz las células epiteliales y degrada componentes de adhesión
focal con la Arg-gingipaína, lo que se traduce en el deterioro celular
durante la cicatrización de las heridas y la regeneración del tejido periodontal.
Tamura et al. (2005) demostraron que un número limitado de niños japoneses
tenían P. gingivalis y que la distribución de los genotipos de FimA de
tipo II y IV era muy bajo. Además, se observó que algunos adolescentes
poseían el genotipo FimA de tipo IV, que posiblemente esté relacionado con
la periodontitis del adulto, a diferencia de los tipos I, III y V.
Noiri et al. (2004) detectaron reacciones positivas con un suero antifimbrias
de P. gingivalis en la placa bacteriana insertada en el cemento de las
zonas profundas de la bolsa. Con el estudio mediante inmunocitoquímica de
las llamadas «zonas libres de placa», se observó que las fimbrias de P. gingivalis
estaban en contacto con la cutícula dental en seis de las nueve muestras
examinadas. Estos resultados sugieren que las fimbrias de P. gingivalis están
estrechamente relacionadas con la adhesión de esta bacteria a la superficie
radicular, en el fondo de la bolsa periodontal.
El gen fimA, que codifica la fimbrilina (FimA), se encuentra en P. gingivalis
y se ha clasificado en seis genotipos según la secuencia de nucleótidos.
P. gingivalis posee el gen fimA tipo II y es frecuente en la periodontitis del
adulto (Miura et al., 2005). Estos autores investigaron la prevalencia de
genotipos FimA de P. gingivalis en pacientes japoneses con periodontitis
agresiva. Examinaron su virulencia en muestras subgingivales de 18 pacientes
japoneses con periodontitis agresiva y 22 adultos jóvenes periodontalmente
sanos. Mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se detectó
A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis y T. forsythia, se determinó el genotipo
FimA de P. gingivalis y se cuantificó P. gingivalis. También se examinaron
las actividades proteolíticas de FimA tipo I y II, de P. gingivalis. Dichos
autores observaron que las cepas de P. gingivalis con FimA tipo I mostraban
actividades significativamente mayores que las cepas con FimA tipo II, en
individuos con periodontitis agresiva. Sus resultados sugieren diferencias en
la virulencia entre los diferentes genotipos de FimA, que parece relacionada
con la coagregación con otros patógenos, en la periodontitis agresiva asociada
a P. gingivalis con FimA tipo II, y al aumento cuantitativo de P. gingivalis
en la periodontitis agresiva asociada a FimA tipo I.
Inaba et al. (2008) estudiaron la actividad proteolítica de clones de P. gingivalis
con fimbrias de tipo II y sus resultados sugerían que la heterogeneidad
patogénica de esta bacteria estaba relacionada con las actividades proteolíticas
e invasivas de estos clones. Tachibana-Ono et al. (2008) observaron
la misma relación.
P. gingivalis puede adherirse e invadir el epitelio de la bolsa y se ha estudiado
la capacidad de seis serotipos encapsulados y no encapsulados de
P. gingivalis de adherirse a monocapas cultivadas de células de la bolsa periodontal
de pacientes con periodontitis crónica (Dierickx et al., 2003). Se observó
que las cepas no encapsuladas se adherían de forma significativamente mayor
que sus variantes encapsuladas. El serotipo encapsulado de tipo 4 (K-4) se
adhirió ligeramente mejor que otros tipos K encapsulados, lo que indica que la
presencia y tipo de cápsula puede influir en la adhesión al epitelio.
Se sabe que P. gingivalis invade las células del epitelio bucal en las lesiones
periodontales, aunque el mecanismo no está claro (Tamai et al., 2005). Estos
autores observaron que el anticuerpo policlonal molécula de adhesión antiintercelular
1 de cabra (anti-ICAM-1) inhibía la invasión de P. gingivalis en las
células KB (células del epitelio bucal humano), y también que las fimbrias de
P. gingivalis se unían a la ICAM-1 recombinante humana, como se demostró
mediante ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA). Mediante
microscopio de inmunofluorescencia se observó también la presencia de
P. gingivalis junto con ICAM-1 en las células KB, y la expresión reducida de
ICAM-1 en las células KB, mediante interferencia por el ARN inhibió la invasión
de P. gingivalis. Además la metil-b-ciclodextrina, un agente de fijación
del colesterol, inhibió la presencia conjunta de P. gingivalis con ICAM-1 y la
invasión por el microorganismo. También se observó la presencia conjunta de
caveolina 1, una proteína marcadora caveolar, en las células KB con P. gingivalis,
y la expresión reducida de caveolina 1 en las células KB redujo el grado
de invasión de P. gingivalis. Estos resultados sugieren que la ICAM-1 y la
caveolina 1 son necesarias para que P. gingivalis invada las células del epitelio
bucal humano y que estas moléculas parecen estar asociadas con las primeras
fases del desarrollo y progresión de la periodontitis crónica.