PORPHYROMONAS GINGIVALIS: CARACTERÍSTIQUES, MORFOLOGIA, CICLE DE VIDA - BIOLOGIA - 2025

Porphyromonas gingivalis és un bacteri gram negativa que pertany a la família de les Porphyromonadaceae i es troba habitualment en els processos infecciosos de l'periodonci. No és freqüent trobar-la en individus sans.

Va ser descrita per primera per Coykendall el 1980 i des d'allà ha estat objecte de nombrosos estudis, principalment aquells que se centren en les causes i greus conseqüències que pot tenir la periodontitis.

Porphyromonas gingivalis és la principal causant de la periodontitis. Font: Zerón AGUSTIN Zerón

Aquest bacteri ha estat particularment reeixida en la colonització dels teixits periodontals gràcies a que posseeix diversos factors de virulència que ho garanteixen. Aquests factors han estat estudiats en nombroses oportunitats, pel que els seus mecanismes són àmpliament coneguts.

taxonomia

La classificació taxonòmica de Porphyromonas gingivalis és la següent:

• Domini: Bacteri
• Regne: Monera
• Tall: Bacteroidetes
• Classe: Bacteroidetes
• Ordre: bacteroidal
• Família: Porphyromonadaceae
• Gènere: Porphyromonas
• Espècie: Porphyromonas gingivalis

Característiques

Porphyromonas gingivalis és un bacteri gram negativa, ja que quan se sotmet a la tinció de gram, adopta una coloració fúcsia. Això es deu al fet que el peptidoglicà de la seva paret cel·lular no és prou gruixut com per retenir les partícules de l'colorant emprat.

Així mateix i pel que fa als requeriments d'oxigen, aquest bacteri és catalogada com un organisme aeròbic estricte. Això vol dir que per desenvolupar-se obligatòriament ha d'estar en un ambient en el qual hi hagi disponibilitat d'oxigen, ja que ho requereix per a diversos processos que es duen a terme a l'interior cel·lular.

De la mateixa manera, Porphyromonas gingivalis és considerat un agent patogen exogen, ja que no forma part de la microbiota de la cavitat bucal d'individus sans. Només s'ha aïllat en individus que pateixen periodontitis o algun tipus de malaltia relacionada.

Pel que fa als aspectes bioquímics del bacteri i que són de gran utilitat a l'hora de realitzar un diagnòstic diferencial, s'ha de:

• És catalasa negativa: aquest bacteri no té la capacitat de sintetitzar l'enzim catalasa, de manera que no pot desdoblar a la molècula de peròxid d'hidrogen en aigua i oxigen.
• És indol positiva: Porphyromonas gingivalis pot degradar a l'aminoàcid triptòfan fins a obtenir com a producte indol, gràcies a l'acció d'uns enzims que sintetitza que, en conjunt, es coneixen com triptofanasas.
• No redueix nitrats a nitrits: aquest bacteri no sintetitza l'enzim nitrat reductasa, per la qual cosa se li fa impossible reduir nitrats a nitrits.

Aquest bacteri no porta a terme el procés de fermentació d'hidrats de carboni, de manera que no sintetitza compostos orgànics ni obté energia a través d'aquest procés.

morfologia

Porphyromonas gingivalis és un bacteri que pot tenir forma de bacil molt curt o de cocobacilo. Les seves mesures aproximades són 1-3,5 micres de llarg per 0,5-0,8 micres d'ample. Com passa en la majoria dels bacteris, les seves cèl·lules tenen una paret cel·lular, la qual presenta en la seva part externa lipopolisacàrids. Així mateix, les seves cèl·lules són bastants resistents, ja que estan envoltades per una càpsula que compleix aquesta funció.

En la seva superfície cel·lular no presenta flagels, però sí unes prolongacions similars a petits cabells, denominades fímbries. Aquestes compleixen un paper molt important en el procés d'infecció d'aquest bacteri, i constitueix un important factor de virulència.

Així mateix, aquest bacteri no produeix espores i superficialment presenta orgànuls similars a vesícules, en les quals es troben contingudes diverses substàncies químiques, com enzims com una àmplia gamma de funcions, algunes relacionades amb la seva capacitat infectiva.

En els cultius al laboratori, les colònies, que creixen lentament, són molt pigmentades, presentant tons que van des del marró fins al negre. A més tenen aparença brillant.

Cicle de vida

Porphyromonas gingivalis és un bacteri que requereix obligatòriament d'un hoste per poder sobreviure. Aquest bacteri es transmet d'un hoste a un altre (ésser humà) a través de la saliva.

Un cop a la cavitat bucal, se situa al seu lloc predilecte, que és el solc gingival. Allà comença el procés d'invasió i colonització de les cèl·lules. Gràcies als diversos factors de virulència que presenta aquest bacteri, com les fímbries, la càpsula i les vesícules de membrana, entre altres, el procés d'invasió de les cèl·lules dura aproximadament uns 20 minuts.

Dins de les cèl·lules, el bacteri és capaç de replicar-se, principalment a través de el procés de fissió binària. Aquest procés consisteix en la divisió de la cèl·lula bacteriana en dues cèl·lules exactament iguals a la que els va donar origen.

És un procés que permet que hi hagi moltíssimes cèl·lules bacterianes en un període curt de temps. Aquestes romanen allà, causant danys en les cèl·lules, fins que són transmeses a un altre hoste i inicien novament el procés de colonització de noves cèl·lules.

Factors de virulència

Els factors de virulència poden ser definits com tots aquells mecanismes amb què compta un agent patogen per poder entrar en l'hoste i causar el major dany possible.

Porphyromonas gingivalis ha estat objecte de molts estudis, pel que els seus factors de virulència són molt coneguts, així com també els mecanismes de cadascú.

càpsula

És un dels primers factors de virulència d'aquest bacteri que actua per iniciar el procés d'invasió i colonització de les cèl·lules de l'hoste. La càpsula que envolta aquests bacteris es troba constituïda per polisacàrids.

Aquests li proporcionen al bacteri estabilitat, a més de participar activament en el procés d'interacció i reconeixement. Així mateix, aquests compostos li permeten al bacteri evitar la resposta immune normal de l'organisme hoste mitjançant l'establiment d'una barrera defensiva.

fímbries

Les fímbries són un conjunt de prolongacions que envolten a tota la cèl·lula bacteriana i són semblants als cabells molt prims. Les fímbries tenen la capacitat per unir-se a diversos tipus de substrats, a cèl·lules i fins i tot a molècules.

Una altra de les propietats que presenten les fímbries i que són de gran utilitat en el procés d'invasió i colonització, és la capacitat d'induir la secreció de citoquinines, a més de tenir un efecte quimiotàctic.

Així mateix, gràcies a les fímbries i als processos que aquestes desencadenen per unir-se a la cèl·lula hoste, el bacteri és capaç d'esquivar els mecanismes de defensa immunològics com la fagocitosi.

proteases

Una de les característiques més distintives de la Porphyromonas gingivalis és que té la capacitat de secretar una gran quantitat d'enzims, que compleixen diverses funcions, entre les quals es poden esmentar proporcionar nutrients a la cèl·lula bacteriana mitjançant la degradació de compostos com el col·lagen.

Igualment degraden altres substàncies com el fibrinogen, així com també les unions entre cèl·lules epitelials, estimulen l'agregació plaquetària i inhibeixen el receptor de LPS (lipopolisacàrid), la qual cosa evita l'activitat antibacteriana dels neutròfils.

És important destacar que les proteases es classifiquen en dos grans grups: les cisteinproteasas i les no cisteinproteasas. A el primer grup pertanyen les gingipainas, mentre que en el segon es troben la col·lagenasa i l'hemaglutinina.

Vesícules de membrana externa

Aquestes consisteixen en una mena de sacs tancats dins dels quals es troben contingudes certes substàncies com fosfatasa alcalina, proteases i hemolisinas, entre d'altres. Aquestes tenen com a funció fer mal als neutròfils ia les cèl·lules de l'periodonci durant la infecció.

Inductor de metal·loproteïnases de la matriu

Phorphyromonas gingivalis no sintetitza a aquest compost, però sí indueix la seva síntesi pels leucòcits, macròfags i fibroblasts. L'efecte que aquestes substàncies tenen és a nivell de la matriu extracel·lular, on degraden molècules com el col·lagen, la laminina i la fibronectina.

Així mateix, aquest bacteri té la capacitat d'inactivar als inhibidors tissulars de les metal·loproteïnases, el que porta com a conseqüència que aquestes segueixin degradant molècules.

referències

1. Díaz, J., Yáñez, J., Melgar, S., Álvarez, C., Rojas, C. i Vernal, R. (2012). Virulència i variabilitat de Porphyromonas gingivalis i Aggregatibacter actinomycetemcomitans i la seva associació a la periodontitis. Revista clínica de periodòncia, implantologia i rehabilitació oral. 5 (1) 40-45
2. Martínez, M. (2014). Quantificació de Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermèdia i Aggregatibacter actinomycetecomitans per PCR en temps real en pacients sans, amb gingivitis i periodontitis crònica. Treball de grau. Pontifícia Universitat Jaberiana.
3. Negroni, M. (2009) Microbiologia estomatològica. Editorial Panamericana. 2a edició.
4. Orrego, M., Parra, M., Salgado, I., Muñoz, I. i Fandiño, V. (2015). Porphyromonas gingivalis i malalties sistèmiques. CES Odontologia. 28 (1)
5. Ramos, D., Moromi, H. i Martínez, I. (2011). Porphyromonas gingivalis: patogen predominant en la periodontitis crònica. Odontologia Samarquina. 14 (1) 34-38
6. Yan, K., Peng, K. i Gan, K. (2016). Porphyromonas gingivalis: an overview of Periodontopathic Pathogen below the gum line. Frontiers in Micology.