Er ytre membranvesikler hos Porphyromonas gingivalis «microbullets» for sporadisk Alzheimers sykdom?

Bittesmå blemmer (vesikler) fra periobakterien Porphyromonas gingivalis inneholder bakteriens viktigste virulensfaktorer. Disse vesiklene, som frigjøres fra bakterien, kan på grunn av sin størrelse, trenge inn i hjernen og utløse lesjoner typiske for Alzheimers sykdom. 

Figur 1. Negativ farging av P. gingivalis ATCC 33277T (type I fimA stamme) demonstrerer membranvesikler i den ytre cellemembran ved bruk av elektron transmisjonsmikroskopi. Nedre, høyre strek er 200 nm lang.

Vår forskning innen Alzheimers sykdom (AD) konsentrerer seg om både munnhulen og hjernen. Prospektive og retrospektive populasjonsbaserte data har vist at periodontitt som vedvarer i 10 år eller mer, fordobler risikoen for sporadisk AD. Dette er den vanligste formen for AD.  I dyreforsøk fører monoinfeksjon med Porphyromonas gingivalis til periodontitt. Introduksjon av denne bakteriens lipopolysakkarid (LPS) i dyremodeller, har ført til utvikling av de viktigste tegnene på AD patologi, nemlig ekstracellulære amyloide plakk, nevrofibrillære tangler (ansamlinger av hyperfosforylert tau protein) og betennelse i hjernen. Andre studier har vist at dersom periodontitt ikke blir behandlet hos AD pasienter, påvirkes kognitive funksjoner som hukommelse, konsentrasjon, innlæring og evnen til problemløsning. Dette er andre viktige tegn på AD. Også det motsatte kan skje: periobehandling hos pasienter med AD kan gi bedre hukommelse hos disse. Bakteriekulturer og etablerte periodontale plakk produserer store mengder ytre membranvesikler (OMVs) (Figur 1). Dette er blemmer som frigjøres fra bakterieoverflaten til omgivelsene, spesielt hos Gram-negative bakterier slik som P. gingivalis. Membranvesiklene inneholder bakteriens viktigste virulensfaktorer som LPS, gingipainer (proteolytiske enzymer), og fimbrier (heftetråder). Vesiklene er så små at de kan betraktes som nanostrukturer. De tar seg lett inn i vertens vev. Dette gjør det mulig for P. gingivalis å trenge inn, ikke bare i periodontalt vev, men også i fjerntliggende organer som for eksempel hjernen, etter å ha blitt ført dit med blodbanene (Figur 2).

Figur 2. Figuren indikerer mekanismer for betennelse i periodontium, årer og hjerne samt for spredning av P. gingivalis (Pg.) og dets lipopolysakkarid (LPS) til hjernen.

På denne måten disponerer bakterien sentralt og perifert over potent ammunisjon som på inntregningsstedet kan forstyrre fagocytose, ødelegge vevet og påvirke gener som styrer komplement (viktig rolle i forsvaret mot mange virus- og bakterieinfeksjoner). Produksjon av en rekke betennelsesfremmende stoffer settes samtidig i gang. Disse stoffene utløser de lesjonene og det kognitive forfall som er typisk for AD. Vi har derfor foreslått å kalle vesiklene for «microbullets».

Referanse:

Sim K. Singhrao and Ingar Olsen Are Porphyromonas Gingivalis Outer Membrane Vesicles Microbullets for Sporadic Alzheimer’s Disease Manifestation? i Journal of Alzheimer’s Disease Reports 1 (2018) 1–10. DOI 10.3233/ADR-180080.

Kontakt:

Publisert 8. jan. 2019 10:23 - Sist endret 14. jan. 2019 11:42