Genetiske analyser av bakterien Porphyromonas gingivalis fra periodontitt

Mikrobiologisk forskning på patogene bakterier foregår nå for en stor del på DNA-nivå, i studier av genvariasjon av forskjellige typer gener, både virulensgener og «husholdningsgener» (gener som er nødvendige for at bakteriecellen skal overleve). Hensikten er å forsøke å finne ut om enkelte kloner (aseksuelle avkom av enkeltceller) av den enkelte art er mer virulente enn andre.

Fimbrier (klebetråder) er en viktig virulensfaktor hos patogene bakterier ved at de forsterker festet av bakteriecellen til vertsceller og andre bakterier. Porphyromonas gingivalis er en av de viktigste periopatogene bakteriene vi kjenner. Den har en rekke potente virulensfaktorer. Bakteriens evne til å danne fimbrier på celleoverflaten er viktig for at de andre virulensfaktorene skal kunne få virke på omliggende celler. fimA-genet i bakterien koder for dannelsen av fimbrieproteinet (FIMA). Det finnes bare i en utgave i bakteriens arveanlegg og er karakterisert i seks typer (type I, II, III, IV, V og Ib) basert på variasjon i genets basesekvens. I tidligere undersøkelser fra klinisk materiale er det funnet å være høyest prevalens av P. gingivalis med type II og type IV fimA-gen i lommer med periodontal infeksjon. Samtidig har man funnet genotype I og III hos bakterier fra friske lommer.

I en nylig publisert studie (1) har vi undersøkt forekomsten av fimA genotyper hos 82 dyrkede isolater av P. gingivalis fra pasienter med kronisk marginal periodontitt, samlet fra fire kontinenter (Nord-Amerika, Europa, Afrika og Asia). fimA genet i hvert isolat ble analysert ved hjelp av polymerasekjedereaksjonen (PCR) med spesifikke «primer»-sett for hver genotype. Materialet ble også undersøkt ved hjelp av multilokus gensekvensering (MLST), en moderne typingsmetode for patogene mikrober som angir sekvenstypen (STs) av de enkelte isolater, og er en måte å identifisere enkelte kloner på (1, 2). Forekomsten av forskjellige STs ble sammenholdt med forekomsten av fimA-genotyper. Materialet bestod av stammer med stor genetisk diversitet, og blant de 82 isolatene fant man hele 69 forskjellige STs.

Undersøkelsen viste at det på verdensbasis er høyest prevalens av type II og type IV fimA-genotyper i isolater fra syke seter (periodontitt) hvor genotype II fantes i 34,1 % og genotype IV i 20,7 %. Bare isolater med nær beslektede STs viste seg å ha samme fimA genotype. 25,6 % av de undersøkte P. gingivalis-isolatene viste ved polymerase-kjede-reaksjon å reagere med flere fimA «primer»-sett, hvor de hyppigste kombinasjonene var type I, Ib, II og type I, II.

Nylig avsluttede studier hos oss indikerer at P. gingivalis overfører «husholdningsgener» seg imellom i periodontallommen (3). Dette betyr at overføring av virulens-assosierte elementer også kan forekomme i den subgingivale biofilmen.

Adresse: Morten Enersen, Institutt for oral biologi, postboks 1052 Blindern, 0316 Oslo. E-post: morteene@odont.uio.no