Sommario | Summary
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Porphyromonas gingivalis non resta confinato nelle tasche parodontali. Invade le cellule ospiti, si trasmette da cellula a cellula attraverso ponti del citoscheletro e persiste in uno stato dormante non coltivabile. Sfrutta la proteina CD47 e la trombospondina-1 per evadere macrofagi e neutrofili. Utilizza vescicole di membrana esterna ricche di gingipaine per facilitare l’invasione. Questa persistenza intracellulare spiega le connessioni con malattie sistemiche come Alzheimer, cancro gastrico e artrite reumatoide. La battaglia contro questo patogeno è una guerra cellulare dove il nemico usa strategie di guerriglia molecolare.
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English
Porphyromonas gingivalis does not remain confined to periodontal pockets. It invades host cells, transmits from cell to cell through cytoskeleton bridges, and persists in a dormant non-culturable state. It exploits CD47 protein and thrombospondin-1 to evade macrophages and neutrophils. It uses outer membrane vesicles rich in gingipains to facilitate invasion. This intracellular persistence explains connections with systemic diseases like Alzheimer’s, gastric cancer, and rheumatoid arthritis. The battle against this pathogen is cellular warfare where the enemy uses molecular guerrilla tactics.
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Porphyromonas gingivalis vive nelle profondità delle tasche parodontali. Potrebbe sembrare una situazione statica, ma questi batteri sono dinamici e aggressivi.
Quando questi microorganismi si riproducono in modo incontrollato (in caso, quindi, di malattia parodontale), le specie aggressive prendono il sopravvento e iniziano ad aggredire l’ospite in vari modi.
Il microambiente della tasca gengivale
La profondità della tasca gengivale è un luogo buio e scarsamente ossigenato e i batteri patogeni trovano rifugio anche nei depositi di tartaro che hanno contribuito a formare.
A questo punto, se non si interviene per tempo con una terapia adeguata, queste specie aggressive si riproducono in modo esponenziale grazie al loro metabolismo. Sono batteri Gram-negativi anaerobi che ottengono energia attraverso la fermentazione o la respirazione anaerobia, metabolizzando proteine e aminoacidi in assenza di ossigeno, e producendo composti come acidi grassi, gas (es. idrogeno, metano) e ammine.
L’invasione fisica
La grande massa microbica attacca i tessuti dell’ospite non solo chimicamente attraverso le solite tossine, ma attraverso una vera e propria battaglia di prossimità.
Porphyromonas gingivalis, in particolare, aggredisce le cellule epiteliali della tasca gengivale e le invade fisicamente, entrando all’interno del citoplasma.
Si muovono da una cellula all’altra attraverso ponti del citoscheletro di actina. Prosperano dentro le cellule ospiti, da quelle dell’epitelio fino ai macrofagi, le cui funzioni normali prevedono proprio la digestione dei microrganismi invasori.
L’arma segreta di P. gingivalis è un enzima idrolitico che sopprime l’apoptosi ATP-dipendente. Una volta penetrato, può potenzialmente disattivare le armi del macrofago e sopravvivere anche al suo interno. Ma questo è solo l’inizio della storia.
I recettori di membrana
Il batterio si lega alle integrine β1 di membrana attraverso le fimbrie maggiori. Questo attiva FAK e paxillina, rimodellando il citoscheletro di actina per permettere l’ingresso. L’invasione richiede la polimerizzazione dell’actina e la formazione di microtubuli. Dopo 24 ore di infezione si osserva un significativo riassemblaggio della rete filamentosa di actina e tubulina all’interno delle cellule dell’ospite.
In sostanza, il batterio sembra sfruttare le capacità contrattili del citoplasma delle cellule dell’ospite per spostarsi al loro interno.
P. gingivalis utilizza anche le vescicole di membrana esterna, ricche di gingipaine e fimbrie, per facilitare l’invasione cellulare. Queste vescicole entrano nelle cellule epiteliali tramite endocitosi con maggiore efficienza rispetto ai batteri interi. Una volta dentro, degradano le proteine epiteliali e facilitano l’adesione batterica.
Come inganna il sistema immunitario
Ricerche recenti hanno scoperto un meccanismo ancora più sofisticato. Il batterio sfrutta la proteina CD47 della cellula ospite per evadere la risposta immunitaria. Si tratta dello stesso meccanismo utilizzato dalle cellule del cancro per aggirare le difese naturali dell’ospite, che altrimenti le eliminerebbero immediatamente. L’attivazione di CD47 dice al globulo bianco: “non mi mangiare, sono tuo amico!”.
Quando CD47 viene bloccata con anticorpi neutralizzanti, la sopravvivenza intracellulare di P. gingivalis si riduce drasticamente.
La proteina trombospondina-1 (TSP-1) collabora con CD47 nel reprimere l’attività battericida sia dei macrofagi che dei neutrofili.
Sopravvive all’interno delle nostre cellule
Il batterio non si limita a invadere. Persiste nelle cellule in uno stato dormiente, non coltivabile in laboratorio ma ancora vivo e rilevabile. Questo spiega perché le infezioni parodontali sono così difficili da eradicare. Il batterio si nasconde dove gli antibiotici non arrivano efficacemente.
Le conseguenze vanno oltre la bocca. P. gingivalis è stato trovato nel tessuto aterosclerotico, nel cervello di pazienti con Alzheimer, ed è associato a rischi durante la gravidanza, cancro gastrico e artrite reumatoide. La sua capacità di persistere intracellularmente e trasmettersi da cellula a cellula potrebbe spiegare queste connessioni sistemiche.
La battaglia contro questo batterio non è dunque una semplice questione di igiene. È una guerra cellulare dove il nemico usa strategie di guerriglia molecolare, nascondendosi dentro le nostre stesse cellule e sovvertendo i nostri meccanismi di difesa.
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Immagine di copertina creata con biorender.
FAQ
Qual è il ruolo di Porphyromonas gingivalis nelle tasche parodontali?
Porphyromonas gingivalis vive nelle profondità delle tasche parodontali, dove si riproduce in modo aggressivo e aggressivo, contribuendo ai processi di malattia parodontale.
In che modo i batteri come Porphyromonas gingivalis si adattano all’ambiente della tasca gengivale?
I batteri patogeni trovano rifugio in un ambiente buio e scarsamente ossigenato, alimentandosi tramite fermentazione o respirazione anaerobia, metabolizzando proteine e aminoacidi in assenza di ossigeno.
Come attacca Porphyromonas gingivalis i tessuti dell’ospite?
Porphyromonas gingivalis non solo utilizza tossine chimiche, ma invade fisicamente le cellule epiteliali della tasca gengivale, entrando nel citoplasma e muovendosi tra le cellule usando ponti citoscheletrici di actina.
Come il batterio evade il sistema immunitario?
Il batterio sfrutta la proteina CD47 delle cellule ospiti per evadere la risposta immunitaria, riducendo la capacità del sistema immunitario di eliminarlo e collaborando con la proteina trombospondina-1 per sopprimere l’attività dei globuli bianchi.
Perché è difficile eliminare definitivamente Porphyromonas gingivalis?
Il batterio può sopravvivere all’interno delle cellule in uno stato inattivo, rendendo difficile la sua elimina, e si nasconde in sedi dove gli antibiotici sono meno efficaci, contribuendo a infezioni persistenti e con possibili effetti sistemici.
