Download - UPCII M Microbiologia Teórica 23-24
Sumário
T 23-24 MJC 2
E. Patologia Oral de Etiologia Microbiana Capítulo XIX. Cárie
Etiologia Bacteriana da cárie Modelos animais Imunologia da cárie e vacinas Aplicação de técnicas moleculares ao estudo da cárie Implicações para terapêutica
20-11-2013
Cárie – O que é?
20-11-20133 T 23-24 MJC
SALIVA
Tipos de carie Da superfície do dente Das fissuras ou zonas interproximais Radicular Recidiva Rampante Carie de biberão
20-11-2013T 23-24 MJC 5
Etiologia Bacteriana Streptococci:
mutans sanguinis gordonii sobrinus salivarius mitis anginosus ....
S. mutans: a S. cricetus b S. ratti (us) c S. mutans d S. sobrinus e S. mutans f S. mutans g S. sobrinus
20-11-20136 T 23-24 MJC
Grupo IV
Grupo II
Grupo I
Grupo III
ADESINAS PECS
Além dos streptococci …. Lactobacilli (dificuldade em colonizar
superfícies lisas) Actinomyces
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Bifidobacterium, Propionobacterium, Veillonella, AttopobiumAtopobium, Olsenella, Pseudoramibacter, Propionibacterium e Selenomonas
Rothia, Propionibacterium
CÁRIE TEM MICROBIOLOGIA COMPLEXA
20-11-2013
Metabolismo da sacarose por S.mutans
Glucosiltransferase
Glucanos alfa(1,3) e alfa(1,6)
+
Frutose
Fructanos beta(2,1) e beta(2,6)
+
Glicose
GlicoseDextranase
Fructanase
PSI
Fructosiltransferase
T 23-24 MJC T09-1012
Factores de virulência de S. mutansFactor Função Localização
SpaP (AgB, AgI/II), PI Aderência (saliva, aglutinina gp340) Superficie da célula
Proteinas de ligação ao glucano (GbpA-C)
Aderência aos glucanos (dentes e biofilme) Superfície da célula
Glucosyl transferases (GtfB-D) Produção de polímeros de glicose apartir da sacarose (glucanos)
Secretadas, muitas vezes associadas à parede
Fructosyl transferase (Ftf) Produção de polímeros de fructose apartir da sacarose (fructanos – reservas extracelulares de glicose)
Secretadas, muitas vezes associadas à parede
Fructanase Hidrólise dos fructanos. Aumenta e preserva a acidificação
Secretadas, muitas vezes associadas à parede
Dextranase Hidrólise de glucanos Secretadas, muitas vezes associadas à parede
Polissacarideos intracelulares Polímero intracelular de glicose Intracelular
Fosfoenolpiruvato:fosfotransferase (PTS)
Cataliza internalização de vários açucares em baixas concentrações extracelulares
Membrana/citoplasma
ATPases (F1F0 ATPase ou H+ATPase)
Complexo enzimático que bombeia H+ para fora da célula. Importância?
F0 membranar F1 citoplasmático
Tolerância ao ácido Vantagem competitiva em pH baixo Global e multifactorial
20-11-2013 13T 23-24 MJC
Estudo das caries – Modelos animais
Rat (ratazana) Tamanho Desenvolvem cárie
segundo dieta (4 semanas)
Modelos gnotobióticos e pathogen free
16-21 dias todos os molares infecção
MI Alterações do esmalte
Cães, gatos, cavalos, porcos. Primatas.
20-11-2013 20T 23-24 MJC
Técnicas de BM usadas1. Clonagem de genes / Sequenciação2. Mutações no cromossoma de S.mutans. Em
que genes?3. Produção de potenciais proteínas de puras
para estudos bioquímicos. Quais? 4. Expressão de genes de virulência.5. Expressão de genes em heterólogos.6. Utilização de bactérias com moléculas
repórter para a expressão de determinados genes.
20-11-201321 T 23-24 MJC
1. Clonagem de genes Genes codificantes de proteínas
extracelulares envolvidas na formação de polímeros de açucar.
O que se sabia? Gtf e Ftf glucosiltransferase e
fructosiltransferase O que não se sabia?
Como eram regulados? Quantos genes existiam? Como é que as proteínas contribuiam para a
virulência?
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1. Clonagem de genes Quantos genes existiam?
Existem 3 genes gtf diferentes em cada estirpe Existe 1 gene ftf
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2. Mutação dos genes de S. mutans Como é que as proteínas contribuem para a
virulência? Fazendo mutação dirigida Com os genes gtf e ftf mutados a capacidade de
provocar patologia é bastante diminuida.
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3. Produção de potenciais proteínas de puras para estudos bioquímicos
Cada uma das enzimas têm domínios conservados Há dois domínios
Um enzimático para a síntese do glucano Um de reconhecimento e ligação ao glucano
(específico de mutans)
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4. Expressão de genes de virulência
Quando são os genes gtf activados? Quando há baixo pH
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Outras questões além de gtf
Síntese de polisacarídeos intracelulares de armazenamento
Internalização dos vários açucares Proteínas de superfícies (AgI/II) Biofilmes
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Caracterização das respostas ao stress
Identificação dos genes Criação de mutantes Criar quimeras genéticas para observar o
efeito das mutações. Para quê saber as respostas ao stress?
20-11-201328 T 23-24 MJC
Respostas ao pH
+ 100 proteínas diferentes são expressas a pH 5.0
61 são bombas de protões ATPase Algumas são enzimas para produzir amónia
intracelularmente. Como pode ser amonia produzida
intracelularmente? Produção de S.mutans com urease do
S.salivarius
20-11-201329 T 23-24 MJC
PCR “Isolamento” de genes de função
desconhecida. Cerca de 1/3 do genoma de S. mutans codifica
proteínas de função desconhecida. Estudos de expressão por microarrays.
20-11-201330 T 23-24 MJC
Microarrays Não servem para estudar proteínas cujo
controlo é feito pós transcrição. Qual é a solução?
20-11-201331 T 23-24 MJC
Vacinas contra cáries Produção sistémica de anticorpos memória
S.mutans (superfícies sólidas) sIgA
Resposta de curta duração Reforços
Especificidade Etiologia Factores de virulência
Adesão Formas de vacinação
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Antigénios e modos de imunização Comprimidos de S. mutans inactivado Proteínas secretadas ou expressas por
S.mutans Gtfs, Gbps, ag (I/II) e SpaP
Disponibilização dos antigénio o máximo de tempo Tecido linfóide na associação da mucosa nasal e oral Peyer’s patches intestino
Moléculas inteiras combinadas com partículas de alumínio, incluídas em esferas de poli-L-lactose.
Actualmente partes das moléculas: Mais eficazes Mais fáceis de recombinar (junção da parte
antigénica com toxinas aumenta longevidade da resposta)
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Antigénios e modos de imunização Bactérias vivas (Salmonella enterica)
Recombinante c/ agI/II + subunidade beta da toxina da colera.
Administrado na mucosa nasal e no intestino
20-11-201334 T 23-24 MJC
Segurança das vacinas Ensaios em humanos
Soro de ratos imunizados com Strep. mutans reagia com tecido cardíaco.
O material a ser utilizado como imunogénico tem de estar livre de material que possa ser prejudicial ao hospedeiro.
20-11-201335 T 23-24 MJC
Novas perspectivas Cárie tem etiologia microbiana mas...
Polimicrobiana Há outros factores...
Relação com o pH (bem estabelecida) mas poucas terapêuticas exploram este factor.
Remineralização diminuída Conhecem-se alguns dos mecanismos associados à
recuperação da dentina. Concentração dos iões necessários à reminenalização
Terapêuticas inovadoras com Células estaminais Substituição de microrganismos não acidogénicos
no biofilme oral20-11-2013T 23-24 MJC 37