Pilus

UMA Pilus é uma adesina que permite que as bactérias se fixem nas células e, assim, contribui para a colonização do hospedeiro. As bactérias Gram-negativas, em particular, são normalmente equipadas com um ou mais pili. A presença de pili pode aumentar significativamente a patogenicidade de um patógeno e é considerada um fator de virulência.

O que é um pilus?

O pilus ou também Fimbriae é um componente dos procariontes. É uma proteína semelhante a um fio que está localizada fora das células como uma extensão celular e pertence às adesinas. As adesinas são componentes da superfície das bactérias que permitem que o microorganismo se fixe às estruturas biológicas de seu hospedeiro. Isso significa que os abhesins correspondem aos chamados fatores de virulência, pois são um requisito básico para a colonização.

No sentido mais restrito, esses são fatores produzidos por bactérias que permitem que a bactéria se fixe a estruturas ou células do hospedeiro. No caso de adesão por adesinas, por exemplo, a bactéria não se lava simplesmente.

A expressão das adesinas em alguns tipos de bactérias varia dependendo das condições ambientais. Existem diferentes tipos de pili no sentido de adesina. Os apêndices celulares diferem em termos de proteína, comprimento e diâmetro. Sua função também pode estar sujeita a pequenas variações de bactéria para bactéria. O comprimento pode variar entre 0,1 e 20 micrômetros. O diâmetro dos pili está entre dois e cerca de 20 micrômetros.

Além da adesão às interfaces entre sólido e líquido ou gás e líquido, os pili também permitem que as bactérias adiram a outras bactérias e se fixem em células epiteliais animais. Além disso, os processos às vezes estão envolvidos na troca de DNA de bactérias. Ao contrário dos flagelos bacterianos, os pili são curtos e rígidos. Eles se projetam intra e extracelularmente.

Significado e função

Pili são especialmente típicos para bactérias com comportamento de coloração de gram-negativos. Esses tipos de bactérias têm de um a quatro desses processos celulares, dependendo do indivíduo. Através dos pili, as bactérias colonizadoras de água podem se prender aos sólidos e, dessa forma, permanecer no mesmo lugar no meio líquido. O meio lava novos nutrientes e elimina os produtos de decomposição de seu metabolismo.

Ao se prenderem entre o ar e o líquido por meio de seus pelos ou pelos, as bactérias também podem extrair nutrientes do meio líquido e, ao mesmo tempo, extrair oxigênio do ar. A fixação de uma densa camada de bactérias à superfície do meio líquido também é conhecida como espuma.

Alguns tipos de pili são usados ​​para transferência horizontal de genes. Esses pili são chamados de F-pili ou pili sexual. Eles são apêndices relativamente grossos e ocos que apenas bactérias doadoras ou doadores possuem. O indivíduo receptor é chamado de aceitante ou receptor e o pilus é quebrado novamente após o contato com ele. Isso reduz automaticamente a distância da célula entre o aceitador e o doador.

Fora do pilus, uma ponte de plasma pode ser construída a uma distância extremamente curta, que serve para transmitir informações genéticas. Fatores de resistência (R) e fatores de fertilidade (F) são trocados por meio da ponte de plasma. Como parte disso, a fita dupla do DNA é enrolada em fitas simples, após as quais partes da fita migram do doador para o receptor. Isso é seguido pela dissolução da ponte de plasma. A bactéria então completa a fita simples para formar uma fita dupla.

Outras bactérias ainda possuem os chamados pili tipo IV, que permitem que se movam em uma superfície sólida. Seu pili é feito de cópias da proteína PilA e não é oco. Normalmente, eles estão localizados em ambos os pólos de uma bactéria equipada com eles.

Outros tipos de pilus são o Hrp-Pilus, que ocorre principalmente em patógenos de plantas, o Pilus do tipo I, o Pilus do tipo IV e o Pap-Pilus. A característica comum dos pili está na proteína de construção, que corresponde ao chamado pilin. Além disso, a maioria dos pili tem forma tubular.

Doenças e enfermidades

No caso de muitas bactérias, a patogenicidade é aumentada ao fornecer-lhes pili. Isso significa que uma bactéria com pilus é, em muitos casos, mais patogênica do que uma bactéria sem pilus. Nesse caso, os pili não assumem apenas o papel de adesina, mas também de fator de virulência. Nesse contexto, fatores de virulência são todas propriedades de um microrganismo que tornam seu efeito patogênico e, portanto, sua virulência determinável.

Além dos pili para ligação às células, os instrumentos de penetração nas células e os mecanismos de destruição celular desempenham um papel nos fatores de virulência de um determinado microrganismo. Os fatores de virulência são frequentemente elementos estruturais como os pili, mas também podem corresponder a produtos metabólicos do microrganismo.

Em muitos tipos de bactérias, os pili são o elemento estrutural decisivo para colonizar um organismo hospedeiro. Se uma bactéria não consegue se ligar ao seu hospedeiro, geralmente é menos capaz de penetrar no organismo hospedeiro. Enquanto a bactéria não penetra, ela não pode se multiplicar no hospedeiro e, portanto, não pode causar uma condição patológica no corpo do hospedeiro.

Na maioria dos casos, os pili reagem de maneiras específicas ou não específicas com receptores individuais dentro da membrana da célula-alvo para ancorar a bactéria nela.

Os pili especializados para troca de DNA entre bactérias também promovem a agressividade de um agente patogênico no sentido mais amplo. Quanto mais rápido um patógeno se espalhar no corpo do hospedeiro, mais agressiva e rápida será a infecção resultante.