MICROBIOLOGIA DELLA MALATTIA PARODONTALE

1. MICROBIOLOGIA DELLA MALATTIA PARODONTALE Il ruolo primario dei batteri

2. INTRODUZIONE Un agente patogeno è necessario perché avvenga la malattia, ma non è sufficiente

3. INTRODUZIONE Le malattie infettive in un sistema organico sono causate da uno o più insiemi di agenti patogeni. Diverse specie hanno specificità di tessuto differenti e causano malattie in diverse parti del corpo.

4. INTRODUZIONE Le malattie del parodonto sembrano essere causate da un gruppo definito di patogeni che agiscono da soli o in combinazione con altri

5. IL RUOLO PRIMARIO DEI BATTERI Esistono prove schiaccianti che indicano che i principali meccanismi responsabili della distruzione del parodonto partono dai batteri

6. IL RUOLO PRIMARIO DEI BATTERI GUNA-Infezione di Vincent-Bocca da trincea La fase acuta della gengivite ulcero-necrotica può essere alleviata dall’uso di antibiotici. Ciò indica che i microrganismi sono gli agenti eziologici della malattia

7. IL RUOLO PRIMARIO DEI BATTERI Acquired Immune Deficiency Syndrome- AIDS – Parodontite necrotica E’ stato dimostrato che può essere controllata tramite irrigazione locale con antisettici, collutori e antibiotici sistemici.

8. IL RUOLO PRIMARIO DEI BATTERI Placca batterica e gravità della malattia In base a studi crociati su popolazioni umane si è visto che procedure intensive di controllo della placca eliminano i segni clinici della gengivite. L’eliminazione di tali procedure porta a un aumento della placca batterica e allo sviluppo della gengivite

9. IL RUOLO PRIMARIO DEI BATTERI • Efficacia degli antibiotici • Sono stati utilizzati con successo nel trattamento di: • Parodontite giovanile localizzata • Parodontite dell’adulto • Parodontite refrattaria • Parodontite ricorrente • Parodontite necrotica • Fase acuta della GUNA

10. IL RUOLO PRIMARIO DEI BATTERI Risposta immunitaria dell’ospite I microrganismi provocano una risposta immunitaria dell’ospite. Numerosi studi indicano che soggetti con malattie parodontali distruttive mostrano una elevata risposta di anticorpi serici

11. IL RUOLO PRIMARIO DEI BATTERI Patogenicità della placca batterica

12. IL RUOLO PRIMARIO DEI BATTERI Possibilità di trasmissione Studi su animali hanno dimostrato che la malattia parodontale può essere trasmessa da un animale malato ad uno sano semplicemente trovandosi nella stessa gabbia o tramite inoculazione di placca o microorganismi specifici

13. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Actinobacillus actinomycetemcomitans Piccolo bastoncello Gram-, immobile, saccarolitico. La maggior parte dei soggetti con LJP presentano una risposta anticorpale sierica verso questa specie enormemente elevata

14. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE EX Actinobacillusactinomycetemcomitans Oggi Aggregatibacteractinomicetencomitans La specie è in grado di produrre una elevata quantità di metaboliti patogeni compresa una leucotossina. Inoltre è in grado di invadere le cellule epiteliali delle gengive umane coltivate in vitro. E’ stato implicato anche nelle forme dell’adulto della malattia parodontale distruttiva, con un ruolo ancora poco chiaro e in quantità minore rispetto alla LJP

15. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Porphyromonas gingivalis Bastoncello Gram-, asaccarolitico, non mobile con morfologia a cocco o bastoncello corto. Fa parte del gruppo dei “bacteroides nero-pigmentati” (organismi che formano colonie di colore marrone o nero su piatti di coltivazione agar-sangue).

16. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Porphyromonas gingivalis Specie non comune o presente in piccole quantità nei pazienti sani o con gengivite. Più frequenti nelle forme distruttive, nei soggetti affetti provoca risposte immunitarie sistemiche e locali.

17. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Porphyromonas gingivalis Si è dimostrato in grado di invadere le cellule dell’epitelio gengivale umano in vitro.

18. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Bacteroides forsythus Bastoncello Gram-, anaerobico, affusolato. E’ stato dimostrato che la crescita di questo organismo aumenta se coltivato insieme al F. nucleatum soprattutto nelle zone sottogengivali

19. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Bacteroides forsythus E’ stato isolato in maggiori quantità nei siti con malattia parodontale distruttiva e i suoi livelli di concentrazione sono strettamente legati all’aumento di profondità della tasca.

20. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Bacteroides forsythus Si trova sia sopra che dentro le cellule epiteliali , possiede quindi capacità di invasione dei tessuti. E’ la specie più rilevante nei soggetti “refrattari”.

21. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Bacteroides forsythus E’ stato considerato il fattore di rischio microbico più importante per distinguere i soggetti sani da quelli malati e uno tra i principali fattori di rischio microbici per la progressione della malattia parodontale.

22. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Prevotella intermedia/prevotella nigrescens E’ il secondo bacteroides pigmentato nero che suscita notevole interesse. Questo piccolo bastoncello Gram-, anaerobico e con estremità arrotondate è presente in quantità particolarmente elevate nei casi di GUNA e in altre forme di parodontite

23. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Fusobacterium nucleatum E’ un bastoncello Gram-, anaerobico, affusolato. Rappresenta la specie più frequente isolata nei campioni di placca sottogengivale, occupa il 7-10% delle specie isolate derivanti da diverse condizioni cliniche

24. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Streptococcus intermedius Sono stati spesso implicati come possibili agenti eziologici delle malattie parodontali distruttive. Sembra che contribuiscano alla progressione della malattia e si trovano in grandi quantità in pazienti con malattia refrattaria.

25. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Spirochete Sono microrganismi Gram-, anaerobici, altamente mobili e a forma di elica.Sono chiaramente implicate nell’eziologia della GUNA data la loro presenza in grandi quantità nelle biopsie dei tessuti prelevati da zone affette.

26. BATTERI ASSOCIATI ALLA MALATTIA PARODONTALE Spirochete Il loro numero aumenta progressivamente con l’aumentare della profondità della tasca. Il Treponema denticola è tra le più comuni in relazione alla distruzione parodontale. Le spirochete hanno capacità di penetrare la barriera tissutale nei sistemi in vitro.

27. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE Anche se una specie colonizza un ospite, questo può non manifestare caratteristiche cliniche di quella malattia. La progressione della malattia parodontale dipende dalla manifestazione simultanea di molti fattori: l’ospite deve essere suscettibile sia sistemicamente che localmente

28. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE Il patogeno parodontale virulento Non tutti i tipi clonali delle specie patogene sono virulenti nello stesso modo. La proporzione dei tipi clonali responsabili di una malattia è piccolissima. Perché un patogeno esprima la virulenza è necessario possieda tutti gli elementi genetici. Alcuni di questi elementi possono mancare in un ceppo che risiede nell’area sulculare ma gli possono essere conferiti da altri ceppi della stessa specie o anche da altre specie.

29. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE Il patogeno parodontale virulento Inoltre il patogeno deve trovarsi nella giusta posizione in un sito (per es. nell’area apicale) e in quantità sufficienti per dare inizio alla malattia.

30. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE L’ambiente locale La maggior parte delle specie microbiche normalmente residenti nel cavo orale sono compatibili con l’ospite e spesso addirittura benefiche

31. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE L’ambiente locale Le interazioni microbiche svolgono un ruolo importante sulla natura delle specie che colonizzano un sito e per l’esito di salute o malattia. Le specie compatibili con l’ospite possono colonizzare siti che altrimenti verrebbero colonizzati da patogeni; possono “diluire” il numero dei patogeni in una tasca e competere con loro per occupare un sito o alterarlo. Oppure possono distruggere fattori di virulenza prodotti da patogeni

32. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE L’ambiente locale Ad esempio lo S. sanguis, S. uberis e A. Viscosus, producono fattori che inibiscono la crescita di A. actinomycetemcomitans. Il meccanismo inibitorio è la formazione di perossido di idrogeno da parte delle specie “benefiche”.

33. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE L’ambiente locale Alcuni studi hanno dimostrato anche l’antagonismo inverso: l’ A. actinomycetemcomitans inibisce specificatamente la cescita di S. sanguis, S. uberis e A. viscosus, ma non altre specie, tramite la produzione di una batteriocina.

34. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE L’ambiente locale Un altro modo in cui l’ambiente influenza la patogenesi è che non sempre i ceppi virulenti di specie patogene esprimono i loro fattori di virulenza. La temperatura, la pressione osmotica o la concentrazione di ferro, magnesio o calcio possono influenzare la patogenicità dei microrganismi

35. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE L’ambiente locale Per esempio il livello di ferro nell’ambiente andrà ad influenzare la disposizione delle proteine della membrana esterna di P gingivalis e influenzerà anche la sua virulenza.

36. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE L’ambiente locale Un altro fattore dell’ospite che influenza l’ambiente sottogengivale è la profondità della tasca. La prevalenza e i livelli di specie sottogengivale possono essere differenti nei siti con diversa profondità di sondaggio.

37. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE L’ambiente locale Ad esempio con l’aumentare della profondità della tasca B. forsythus e P. gingivalis crescono sorprendentemente in prevalenza e numero

38. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE Suscettibilità dell’ospite Le differenze tra le manifestazioni o la severità delle malattie sono dovute anche alle differenze fra la suscettibilità di un ospite rispetto a quella di un altro

39. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE Suscettibilità dell’ospite I “fattori di suscettibilità dell’ospite” comprendono: -difetti dei livelli o delle funzioni dei leucociti polimorfonucleati -una risposta immunitaria scarsamente regolata -il fumo -l’alimentazione -varie malattie sistemiche

40. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE Suscettibilità dell’ospite Una malattia sistemica debilitante come l’HIV può alterare la capacità dell’ospite di reagire alle infezioni. Le lesioni parodontali necrotiche e rapidamente distruttive in soggetti affetti da HIV hanno portato all’ipotesi che fossero implicate specie patogene insolite o che la resistenza dell’ospite fosse estremamente compromessa.

41. FATTORI PREDISPONENTI LA MALATTIA PARODONTALE Suscettibilità dell’ospite Un’altra malattia sistemica associata all’aumento della prevalenza e incidenza della malattia parodontale è il diabete. La parodontite è più severa nei soggetti diabetici e le lesioni sembrano collegate ai patogeni già sospetti e non a specie nuove.

42. MECCANISMI DI VIRULENZA ESSENZIALI • Per poter svolgere un ciclo patogenetico completo un microrganismo deve: • Colonizzare i siti sbgengivali • produrre fattori in grado di danneggiare direttamente o indirettamente i tessuti o di attivare i meccanismi autolesivi dell’ospite

43. MECCANISMI DI VIRULENZA ESSENZIALI LA COLONIZZAZIONE Può avvenire tramite adesione alle superfici tissutali disponibili oppure alla superfice di altri batteri. Il meccanismo di adesione è prevalentemente recettoriale, indirizzato cioè verso specifiche strutture molecolari. Le strutture batteriche coinvolte sono dette ADESINE e sono generalmente fimbrie o proteine di superficie.

44. MECCANISMI DI VIRULENZA ESSENZIALI LA COLONIZZAZIONE La superficie del dente presenta invece un gran numero di recettori di tipo proteico e polisaccaridico ai quali possono aderire batteri dotati dei corrispondenti antirecettori (streptococchi e actinomiceti). Alla superficie di questi batteri possono aderire altre specie batteriche con un meccanismo chiamato CO-AGGREGAZIONE (bastoncelli, gram-, anaerobi)

45. MECCANISMI DI VIRULENZA ESSENZIALI LA COLONIZZAZIONE

46. MECCANISMI DI VIRULENZA ESSENZIALI LA COLONIZZAZIONE Una volta avvenuta l’adesione i batteri si moltiplicano solo se le condizioni chimico-fisiche dell’ambiente risultano permissive per la specie.L’aspetto maggiormente limitante è la disponiilità di nutrienti.

47. MECCANISMI DI VIRULENZA ESSENZIALI LA COLONIZZAZIONE La presenza di specie batteriche diverse può essere indispensabile alla crescita di una specie patogena, altre volte i rapporti fra specie batteriche sono di spiccato antagonismo rispetto ai nutrienti, siti di adesione e liberazione di sostanze.

48. MECCANISMI DI VIRULENZA ESSENZIALI LA COLONIZZAZIONE Due o più specie possono competere avendo antirecettori per un medesimo epitopo recettoriale, oppure mediante la secrezione di sostanze attive nei confronti di altre specie (batteriocine, enzimi batteriolitici)

49. MECCANISMI DI VIRULENZA ESSENZIALI LA COLONIZZAZIONE I batteri patogeni possiedono meccanismi per sfuggire alla risposta immunitaria dell’ospite, contrastare l’azione dei fagociti e quella degli anticorpi. Tali meccanismi vanno dal killing dei fagociti mediante leucotossine, all’inibizione della fagocitosi, fino al mascheramento tramite involucri superficiali

50. MECCANISMI DI VIRULENZA ESSENZIALI LA COLONIZZAZIONE La capacità di mascheramento è dovuta alla produzione di esopolisaccaridi, la capacità di uccidere linfociti e fagociti è dovuta alle leucotossine, per le IgA e IgG producono proteasi specifiche