Gingipains como factores de virulência na cavidade oral

Abstract

Porphyromonas gingivalis, uma bactéria anaeróbia Gram negativa, é um importante agente etiológico da doença periodontal, sendo encontrada em bolsas periodontais que apresentam doença activa. A actividade proteolítica desencadeada por este microrganismo desempenha um papel chave na sua patogenicidade. P. gingivalis secreta um elevado número de proteases de cisteína como a periodontain, PrtT e gingipains (R1, R2 e K). Utilizando a informação disponível sobre estrutura e função de proteínas nas bases de dados internacionais (UniProtKB, Merops Database) e informação bibliográfica, caracterizam-se estrutural e funcionalmente as gingipains. Essa informação foi utilizada para esclarecer a nível molecular as interacções descritas entre gingipains e algumas moléculas do hospedeiro. Salientam-se o esclarecimento de possíveis locais de corte das gingipains em inibidores naturais das elastases, identificação molecular de um local de corte na proMMP 1 e 3 e consequente activação desta molécula e a previsão da degradação do inibidor de elastases alfa1antitripsina pela interpain A, uma protease de císteína de Prevotella intermedia com elevada homologia estrutural com as proteases de cisteína PrtT e periodontain de P. gingivalis. Com a integração da informação obtida, sugere-se um possível mecanismo molecular da sinergia criada entre proteínases de cisteína no sentido de promover a doença periodontal.

ABSTRACT: Porphyromonas gingivalis, a Gram negative anaerobe is considered an etiological agent of periodontal disease and is frequently found in periodontal pockets with the active disease.The proteolitic activity associated with this bacteria is considered a key virulence factor. P. gingivalis secretes several cysteine proteases such as periodontain, PrtT and the gingipains (R1, R2 e K). Using the available information on protein structure and function available in international databases such as UniProtKB, Merops Database and bibliographic references, the gingipains were characterized in terms of structure and function. The information obtained was used to clarify the molecular interactions already described between gingipains and host molecules. Possible cleavage sites were identified in host produced elastase inhibitors and in pro-MMP3. The sugestion that the elastase inhibitor alpha1-antitrypsin is also degraded by interpain A is also made. Interpain A is a cystein protease of Prevotella intermedia sharing a high homology with the PrtT and periodontain of P. gingivalis. The integration of the information obtained suggests a synergistic molecular mechanism by which cystein proteases can be responsible for clinical manifestations of periodontal disease.