Porphyromonas gingivalis: características, morfología, ciclo de vida
Porphyromonas gingivalises una bacteria gram negativa que pertenece a la familia de las Porphyromonadaceae y se encuentra habitualmente en los procesos infecciosos del periodonto. No es frecuente encontrarla en individuos sanos.
Fue descrita por primera por Coykendall en 1980 y desde allí ha sido objeto de numerosos estudios, principalmente aquellos que se centran en las causas y graves consecuencias que puede tener la periodontitis.
Esta bacteria ha sido particularmente exitosa en la colonización de los tejidos periodontales gracias a que posee diversos factores de virulencia que lo garantizan. Estos factores han sido estudiados en numerosas oportunidades, por lo que sus mecanismos son ampliamente conocidos.
Índice del artículo
La clasificación taxonómica de Porphyromonas gingivalis es la siguiente:
- Dominio: Bacteria
- Reino: Monera
- Filo: Bacteroidetes
- Clase: Bacteroidetes
- Orden: Bacteroidales
- Familia: Porphyromonadaceae
- Género:Porphyromonas
- Especie:Porphyromonas gingivalis
Porphyromonas gingivalis es una bacteria gram negativa, ya que cuando se somete a la tinción de gram, adopta una coloración fucsia. Esto se debe a que el peptidoglicano de su pared celular no es lo suficientemente grueso como para retener las partículas del colorante empleado.
Así mismo y en lo referente a los requerimientos de oxígeno, esta bacteria es catalogada como un organismo aerobio estricto. Esto quiere decir que para desarrollarse obligatoriamente debe estar en un ambiente en el que haya disponibilidad de oxígeno, ya que lo requiere para diversos procesos que se llevan a cabo en el interior celular.
De igual forma, Porphyromonas gingivalis es considerado un agente patógeno exógeno, puesto que no forma parte de la microbiota de la cavidad bucal de individuos sanos. Solo se ha aislado en individuos que padecen periodontitis o algún tipo de enfermedad relacionada.
Con respecto a los aspectos bioquímicos de la bacteria y que son de gran utilidad a la hora de realizar un diagnóstico diferencial, se tiene que:
- Es catalasa negativa: esta bacteria no tiene la capacidad de sintetizar la enzima catalasa, por lo que no puede desdoblar a la molécula de peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno.
- Es indol positiva: Porphyromonas gingivalis puede degradar al aminoácido triptófano hasta obtener como producto indol, gracias a la acción de unas enzimas que sintetiza que, en su conjunto, se conocen como triptofanasas.
- No reduce nitratos a nitritos: esta bacteria no sintetiza la enzima nitrato reductasa, por lo que se le hace imposible reducir nitratos a nitritos.
Esta bacteria no lleva a cabo el proceso de fermentación de hidratos de carbono, de manera tal que no sintetiza compuestos orgánicos ni obtiene energía a través de este proceso.
Porphyromonas gingivalis es una bacteria que puede tener forma de bacilo muy corto o de cocobacilo. Sus medidas aproximadas son 1-3,5 micras de largo por 0,5-0,8 micras de ancho. Como ocurre en la mayoría de las bacterias, sus células tienen una pared celular, la cual presenta en su parte externa lipopolisacáridos. Así mismo, sus células son bastantes resistentes, ya que están envueltas por una cápsula que cumple esa función.
En su superficie celular no presenta flagelos, pero sí unas prolongaciones similares a pequeños cabellos, denominadas fimbrias. Estas cumplen un papel muy importante en el proceso de infección de esta bacteria, constituyendo un importante factor de virulencia.
Así mismo, esta bacteria no produce esporas y superficialmente presenta organelos similares a vesículas, en las cuales se encuentran contenidas diversas sustancias químicas, como enzimas como una amplia gama de funciones, algunas relacionadas con su capacidad infectiva.
En los cultivos en el laboratorio, las colonias, que crecen lentamente, son muy pigmentadas, presentando tonos que van desde el marrón hasta el negro. Además tienen apariencia brillante.
Porphyromonas gingivalis es una bacteria que requiere obligatoriamente de un hospedador para poder sobrevivir. Esta bacteria se transmite de un hospedador a otro (ser humano) a través de la saliva.
Una vez en la cavidad bucal, se ubica en su sitio predilecto, que es el surco gingival. Allí comienza el proceso de invasión y colonización de las células. Gracias a los diversos factores de virulencia que presenta esta bacteria, como las fimbrias, la cápsula y las vesículas de membrana, entre otras, el proceso de invasión de las células dura aproximadamente unos 20 minutos.
Dentro de las células, la bacteria es capaz de replicarse, principalmente a través del proceso de fisión binaria. Este proceso consiste en la división de la célula bacteriana en dos células exactamente iguales a la que les dio origen.
Es un proceso que permite que haya muchísimas células bacterianas en un período corto de tiempo. Estas permanecen allí, causando daños en las células, hasta que son transmitidas a otro huésped e inician nuevamente el proceso de colonización de nuevas células.
Los factores de virulencia pueden ser definidos como todos aquellos mecanismos con los que cuenta un agente patógeno para poder entrar en el huésped y causar el mayor daño posible.
Porphyromonas gingivalis ha sido objeto de muchos estudios, por lo que sus factores de virulencia son muy conocidos, así como también los mecanismos de cada uno.
Es uno de los primeros factores de virulencia de esta bacteria que actúa para iniciar el proceso de invasión y colonización de las células del huésped. La cápsula que rodea a estas bacterias se encuentra constituida por polisacáridos.
Estos le proporcionan a la bacteria estabilidad, además de participar activamente en el proceso de interacción y reconocimiento. Así mismo, estos compuestos le permiten a la bacteria evitar la respuesta inmune normal del organismo hospedador mediante el establecimiento de una barrera defensiva.
Las fimbrias son un conjunto de prolongaciones que rodean a toda la célula bacteriana y son parecidos a cabellos muy delgados. Las fimbrias tienen la capacidad para unirse a diversos tipos de sustratos, a células e incluso a moléculas.
Otra de las propiedades que presentan las fimbrias y que son de gran utilidad en el proceso de invasión y colonización, es la capacidad de inducir la secreción de citoquininas, además de tener un efecto quimiotáctico.
Así mismo, gracias a las fimbrias y a los procesos que estas desencadenan para unirse a la célula huésped, la bacteria es capaz de esquivar los mecanismos de defensa inmunológicos como la fagocitosis.
Una de las características más distintivas de la Porphyromonas gingivalis es que tiene la capacidad de secretar una gran cantidad de enzimas, que cumplen diversas funciones, entre las que se pueden mencionar proporcionar nutrientes a la célula bacteriana mediante la degradación de compuestos como el colágeno.
Igualmente degradan otras sustancias como el fibrinógeno, así como también las uniones entre células epiteliales, estimulan la agregación plaquetaria e inhiben el receptor de LPS (Lipopolisacárido), lo cual evita la actividad antibacteriana de los neutrófilos.
Es importante destacar que las proteasas se clasifican en dos grandes grupos: las cisteinproteasas y las no cisteinproteasas. Al primer grupo pertenecen las gingipainas, en tanto que en el segundo se encuentran la colagenasa y la hemaglutinina.
Estas consisten en una especie de sacos cerrados dentro de los cuales se encuentran contenidas ciertas sustancias como fosfatasa alcalina, proteasas y hemolisinas, entre otras. Estas tienen como función dañar a los neutrófilos y a las células del periodonto durante la infección.
Phorphyromonas gingivalis no sintetiza a este compuesto, pero sí induce su síntesis por los leucocitos, macrófagos y fibroblastos. El efecto que estas sustancias tienen es a nivel de la matriz extracelular, donde degradan moléculas como el colágeno, la laminina y la fibronectina.
Así mismo, esta bacteria tiene la capacidad de inactivar a los inhibidores tisulares de las metaloproteinasas, lo que trae como consecuencia que estas sigan degradando moléculas.
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