Efectos de las vesículas de membrana externa de Helicobacter pylori en el crecimiento, la actividad gingipaína y el potencial de inducción de la migración de Porphyromonas gingivalis

Abstract

La periodontitis es una enfermedad inflamatoria crónica caracterizada por la destrucción de los tejidos periodontales, particularmente, el hueso alveolar y los ligamentos periodontales. Porphyromonas gingivalis, un patógeno clave en la periodontitis, desempeña un papel central en la disbiosis de la microbiota oral y potencia su virulencia a través de factores como las gingipaínas, proteasas esenciales en la destrucción de tejidos, la modulación inmune y la supervivencia bacteriana. Recientemente, múltiples trabajos han informado de la posible influencia de patógenos “no orales” en patologías orales, en particular patologías de etiología disbiótica, como la periodontitis. Helicobacter pylori, un patógeno gástrico relacionado con úlceras pépticas y cáncer de estómago, también ha sido detectado en la cavidad oral y se ha relacionado con la gravedad de la periodontitis. Sin embargo, se desconocen los mecanismos que podrían explicar esta relación. Este estudio evalúa el papel de las vesículas de membrana externa (OMVs) de H. pylori en la modulación de la virulencia de P. gingivalis, específicamente su actividad gingipaína y su potencial para inducir la migración de queratinocitos orales. Las OMVs fueron purificadas y caracterizadas mediante análisis de seguimiento de nanopartículas, cuantificación de proteínas e inmunodetección de factores de virulencia. Los resultados mostraron que la exposición a OMVs de H. pylori incrementó significativamente el crecimiento y la actividad gingipaína de P. gingivalis, siendo el efecto más notable a 50 μg/mL de OMVs. Sin embargo, este aumento no generó diferencias significativas en la migración de queratinocitos en comparación con las células infectadas únicamente con P. gingivalis. Estos hallazgos sugieren que, aunque las OMVs de H. pylori pueden potenciar factores de virulencia clave de P. gingivalis, podrían ser necesarios otros factores microbianos para amplificar las respuestas celulares, como la migración. El aumento en la actividad gingipaína podría deberse a una modulación directa del procesamiento de proteasas o a la regulación de la expresión génica mediada por las OMVs. Este estudio resalta el papel potencial de las OMVs como mediadores de comunicación interespecies en ambientes polimicrobianos, contribuyendo a la complejidad de la progresión de la periodontitis. Para dilucidar los mecanismos implicados, futuras investigaciones deben identificar los componentes específicos de las OMVs responsables de estos efectos y evaluar sus implicancias in vivo, proporcionando nuevas perspectivas en los enfoques terapéuticos.

Periodontitis is a chronic inflammatory disease characterized by the destruction of periodontal tissues, including alveolar bone and periodontal ligaments. Porphyromonas gingivalis, a key pathogen in periodontitis, plays a central role in orchestrating dysbiosis within the oral microbiota and potentiating its virulence through factors like gingipains, essential proteases involved in tissue destruction, immune modulation, and bacterial survival. Recently, multiple works have reported the possible influence of “non-oral” pathogens in oral pathologies, particularly pathologies with a dysbiotic ethology, such as periodontitis. Helicobacter pylori, a gastric pathogen linked to peptic ulcers and gastric cancer, has also been detected in the oral cavity. Its presence has been associated with enhanced periodontitis severity, yet the mechanisms underlying this relationship remain unclear. This study examines the role of H. pylori outer membrane vesicles (OMVs) in modulating P. gingivalis virulence, specifically focusing on gingipain activity and its potential impact on oral keratinocyte migration. OMVs were purified and characterized by nanoparticle tracking analysis, protein quantification, and immunodetection of virulence factors. The results demonstrated that exposure to H. pylori OMVs significantly enhanced the growth and gingipain activity of P. gingivalis, with the greatest effect observed at 50 μg/mL of OMVs. However, this increase in gingipain activity did not lead to significant differences in keratinocyte migration compared to cells infected with P. gingivalis alone. These findings suggest that while OMVs from H. pylori can enhance key virulence factors of P. gingivalis, additional factors may be necessary to amplify cellular responses such as migration. The observed increase in gingipain activity may result from direct modulation of protease processing or gene expression by OMVs. This study highlights the potential role of OMVs as mediators of interspecies communication within polymicrobial environments, contributing to the complexity of periodontitis progression. Future research should explore the specific components of OMVs responsible for these effects and their implications in vivo, offering insights into the development of targeted therapeutic approaches.