$-Amyloid

fimA
 genotypes were determined 
to  be  untypeable  in 
P.  gingivalis
-positive  subjects.  It  remains  to  be  elucidated  whether  the 

---

Periodontal Diseases in Children and Adolescents … 
57 
untypeable  specimens  contained  only  a  single  or  multiple  unknown 
fimA
  genotypes. 
However,  it  is  possible  that  this/these  genotypes  possibly  belong  to  low  virulence  groups, 
such as I, III and V. Taken together, these results suggest that the distribution of type II and 
IV 
fimA
 genotypes is extremely low in children although only a limited number of children do 
harbor 
P. gingivalis
 with low virulence for periodontitis. Furthermore, some adolescents were 
found  to  possess  the  type  IV 
fimA
  genotype,  which  are  possibly  related  to  the  onset  of 
marginal periodontitis. 
 
 
Figure 25. Detection of 
P. gingivalis
 and determination of 
fimA
 genotypes in children and adolescents. 
Open and closed circles indicate the low and high virulence types, respectively.  
 
7) Down’s Syndrome Subjects 
 
Down‘s syndrome (DS) is  known to be a  genetic disease resulting  from trisomy  of the 
21st  chromosome,  occurring  in  1  out  of  600-1000  births  [86,  87].  It  is  widely  known  that 
subjects with DS often develop extensive gingivitis at early stages and exhibit extensive rapid 
and generalized periodontal breakdown in early adulthood, which is estimated to result from 
impaired immune responses, fragile periodontal tissue and early senescence [18, 88]. Subjects 
with  DS  are  commonly  encountered  in  daily  dental  practice;  however,  there  is  little 
information  on  periodontal  bacterial  species  using  molecular  biological  techniques  in  these 
subjects. Thus, we decided to analyze the bacterial species in DS subjects.  
The  distribution  of  periodontal  species  in  60  children  with  Down‘s  syndrome  (2  to  13 
years  old,  5  in  each  age  bracket)  was  compared  with  those  of  60  age-matched  systemically 
healthy controls [89]. There were no obvious signs of marginal periodontitis in the DS group 
and  no  significant  clinical  difference  from  the  control  group.  PCR  detection  of  the  10 
periodontitis-related  species  in  subgingival  plaque  specimens  showed  that  most  of  the 
pathogens  were  detected  with  greater  frequency  in  the  DS  children  than  in  the  controls 

---

Kazuhiko Nakano, Atsuo Amano and Takashi Ooshima 
58 
(Figure  26). 
T.  denticola
, 
T.  forsythia
, 
P.  nigrescens
,  and 
C.  rectus
  were  significantly 
prevalent throughout all age brackets of the DS children. The occurrence of 
P. gingivalis
 was 
also significant in the DS subjects over 5 years old. These results demonstrated that important 
pathogens  for  several  types  of  adult  periodontitis,  such  as 
P.  gingivalis
, 
T.  forsythia
  and 
T. 
denticola
 [52], are frequently found in DS groups. Although these species are considered to 
be transient in systemically healthy children, early colonization could occur in the DS group. 
In  addition,  the  severity  of  gingivitis  was  associated  with  increased  varieties  of  the  resident 
pathogens  as  well  as  the  distribution  of 
P.  gingivalis.
Analyses  of  subgingival  plaque 
specimens from DS patients also showed that early-onset periodontitis in DS is mainly due to 
the increased susceptibilityof the hostto the causative microbial agents including 
P. gingivalis
 
with  type  II 
fimA
genes.  Furthermore,  it  was  demonstrated  that  gingival  fibroblasts  from 
subjects  with  DS  were  impaired  significantly by 
P.  gingivalis
  type  II  FimA  as  compared  to 
those from systemically healthy subjects [90]. This impairment is likely due to invasion of 
P. 
gingivalis
 readily leading to impaired cellular motility, which is estimated to prevent wound 
healing and the regeneration of periodontal tissues. 
 
 
Figure 26. Periodontal bacterial species are detected in significantly higher numbers in children with 
Down‘s syndrome as compared to those with systemically healthy children. Bold letters indicate the 
common species in the children more than 5 years old. Underlines indicate the common species 
identified in all age groups. 
 
8) Children with Developmental Disabilities
 
 
Maintenanceof good oral hygiene is generally considered to be difficult in subjects with 
developmental  disabilities.This  leads  to  speculation  that  the  distribution  of  periodontal 
speciesis  different  in  these  subjects  as  compared  to  systemically  healthy  individuals. 
However,  there  are  few  reports  describing  these  species  in  children  with  developmental 
disabilities. Therefore, we determined the distribution of the periodontal bacterial species in 
subjects attending daycare centers due to the developmental disabilities [91]. A total of 187 
children (136 boys, 51 girls) aged 1-6 years attending daycare centers, were analyzed. They 
were diagnosed withmental retardation (MR), cerebral palsy (CP), autism (AU), or pervasive 
developmental disorders. Dental plaque specimens were collected from the buccal side of the 
maxillary  left  second  primary  molar.  PCR  analyses  demonstrated  that 
C.  sputigena
  was  the 

---

Periodontal Diseases in Children and Adolescents … 
59 
most  frequently  detected  species  (28.3%),  followed  by 
A.  actinomycetemcomitans
  (20.9%) 
and 
C.  rectus
  (18.2%). 
E.  corrodens
, 
C.  ochracea
,  and 
P.  nigrescens
  were  detected  in 
approximately  10%  of  the  specimens,  whereas 
T.  denticola
, 
T.  forsythia
,  and 
P.  intermedia
 
were rarely found, and 
P. gingivalis
 was not detected in any of the subjects. The mean value 
for the total number of the 10 tested bacterial species in all subjects was 1.16 species, which 
was  positively  correlated  with  age.  In  addition,  the  total  numbers  of  detected  species  were 
positively correlated with the age of the subjects (Figure 27), with a  maximum of 8 species 
identified in one subject. 
 
 
Figure 27. Total number of 10 periodontal bacterial species in each age group of children with 
developmental disabilities. There were statistical significant differences among them (*P<0.05, 
**P<0.01). 
There  were  10  subjects  with  positive  reactions  for 
T.  denticola
  and/or 
T.  forsythia
,  in 
whom the total number of bacterial species was significantly higher as compared to the other 
subjects.  Furthermore,  subjects  possessing 
C.  rectus
  showed  significantly  greater  values  for 
periodontal  pocket  depth,  gingival  index,  and  total  number  of  species,  indicating  that 
C. 
rectus
 is one of the possible indicators for risk of periodontitis. On the other hand, the clinical 
parameters  evaluating  periodontitis  were  shown  to  be  worse  in  the  group  of  subjects 
complicated with concomitant MR, CP, and AU. The total number of the species detected in 
this  group  of  subjects  was  significantly  higher  than  those  of  the  other  groups  complicated 
with a single or two concomitant diseases of MR, CP, and AU (Figure 28). It is reasonable to 
understand  that  individuals  with  multiple  developmental  disabilities  have  great  difficulties 
with maintaining oral health and undergoing dental treatments as compared to subjects with a 
single disability.  In  addition,  the  present  results  showed that  one-fourth of  the  subjects  with 
disabilities  were  shown  to  possess  at  least  one  of  the  periodontitis-associated  species  (
T. 
denticola
, 
T. forsythia
, and 
C. rectus
)and should also be regarded as possible subjects at risk 
for  the  onset  of  periodontitis.  These  subjects  are  currently  receiving  special  periodical 

---

Kazuhiko Nakano, Atsuo Amano and Takashi Ooshima 
60 
professional oral health care. Periodical PCR detection of the species could be beneficial for 
evaluating  their  current  oral  status  and  to  estimate  their  future  risk  for  the  onset  of 
periodontitis. 
 
 
Figure 28. Total number of 10 periodontal bacterial species in groups classified on the basis of the 
number of the complicated disabilities. There were statistical significant differences among them 
(***P<0.001).