Pilus: infección, transmisión y enfermedades

Un pilus es una adhesina que permite bacterias fotosintéticas para adherirse a las células, ayudando a colonizar al huésped. Gram-negativos bacterias fotosintéticas en particular, suelen estar equipados con un pilus o varios pili. La presencia de pili puede aumentar significativamente la patogenicidad de un patógeno y se considera un factor de virulencia.

¿Qué es un pilus?

El pilus, o fimbrias, es un componente de los procariotas. Es una proteína filamentosa que se encuentra fuera de las células como una extensión celular y pertenece a las adhesinas. Las adhesinas son componentes superficiales de bacterias fotosintéticas que permiten que el microorganismo se adhiera a las estructuras biológicas de su huésped. Así, las adhesinas corresponden a los denominados factores de virulencia, ya que son un requisito previo básico para la colonización. En un sentido más estricto, estos son factores producidos por bacterias que permiten que la bacteria se adhiera a estructuras o células del huésped. Por ejemplo, en la adhesión por adhesinas, la bacteria no se elimina simplemente por lavado. La expresión de adhesinas varía en algunas especies bacterianas dependiendo de las condiciones ambientales. Existen diferentes tipos de pili en el sentido de una adhesina. Los apéndices celulares difieren en proteínas, longitud y diámetro. Su función también puede estar sujeta a ligeras variaciones de una bacteria a otra. La longitud puede variar de 0.1 a 20 micrómetros. El diámetro de los pili varía de dos a aproximadamente 20 micrómetros. Además de la adhesión a interfaces sólido-líquido o gas-líquido, los pili también permiten que las bacterias se adhieran a otras bacterias y se fijen a las células epiteliales animales. Además, los apéndices a veces están involucrados en el intercambio de ADN bacteriano. A diferencia de los flagelos bacterianos, los pili son cortos y rígidos. Se proyectan intracelularmente y extracelularmente.

Importancia y función

Los pili son más típicos de las bacterias con comportamiento de tinción gramnegativa. Estos tipos de bacterias poseen de uno a cuatro de estos procesos celulares, dependiendo del individuo. Pili permite agua-bacterias colonizadoras para adherirse a los sólidos y de esta forma permanecer en el mismo lugar en el medio líquido. El medio elimina los nuevos nutrientes y elimina los productos de degradación de su metabolismo. Además, al unirse entre el aire y el líquido a través de sus pilus o pili, las bacterias pueden extraer nutrientes del medio líquido y extraer oxígeno desde el aire al mismo tiempo. La unión de una capa bacteriana densa a la superficie de los medios líquidos también se conoce como capa de espuma. Algunos tipos de pili se utilizan para horizontales. gen transferir. Estos pili se denominan pili F o pili sexuales. Son apéndices relativamente gruesos y huecos que solo tienen bacterias donantes o donantes. El individuo receptor se denomina aceptor o receptor y el pilus se degrada después de entrar en contacto con él. Esto reduce automáticamente la distancia celular entre el aceptor y el donante. Fuera del pilus, se puede establecer un puente de plasma a una distancia extremadamente pequeña, que sirve para transferir información genética. Los factores de resistencia (R) y los factores de fertilidad (F) se intercambian a través del puente plasmático. Como parte de este proceso, la doble hebra de ADN se desenrolla en hebras simples, después de lo cual porciones de la hebra migran del donante al receptor. A esto le sigue la disolución del puente de plasma. Luego, las bacterias completan la hebra simple para formar la hebra doble. Otras bacterias poseen los llamados pili de tipo IV, que les permiten moverse sobre una superficie sólida. Sus pili consisten en copias de la proteína PilA y no son huecos. Por lo general, se encuentran en ambos polos de una bacteria equipada con ellos. Otros tipos de pilus incluyen el pilus Hrp, que se encuentra principalmente en plantas. patógenos, el pilus tipo I, el pilus tipo IV y el pilus Pap. La característica común de los pili radica en su proteína de construcción, que corresponde a la llamada pilina. Además, la mayoría de los pili tienen forma tubular.

Enfermedades y trastornos

En muchas bacterias, la patogenicidad aumenta al estar equipadas con pili. Es decir, en muchos casos, una bacteria con pilus es más patógena que una bacteria sin pilus. En este caso, los pili no solo asumen el papel de adhesina, sino también el papel de factor de virulencia. En este contexto, los factores de virulencia son todas propiedades de un microorganismo que hacen que su efecto patógeno y por lo tanto su virulencia sea determinable. un microorganismo particular. Los factores de virulencia son a menudo elementos estructurales como los pili, pero también pueden corresponder a metabolitos del microorganismo. En muchos géneros de bacterias, los pili son el elemento estructural crítico para colonizar un organismo huésped. Si una bacteria no puede adherirse a su huésped, generalmente es menos capaz de invadir el organismo huésped. Mientras la bacteria no invada, no puede multiplicarse en el huésped y, por lo tanto, no puede causar una enfermedad patológica. condición en el cuerpo del anfitrión. En la mayoría de los casos, los pili reaccionan de formas específicas o inespecíficas con receptores individuales dentro del objetivo. membrana celular para anclar la bacteria en su interior. Los pili especializados para el intercambio de ADN entre bacterias también promueven ampliamente la agresividad de un agente patógeno. Cuanto más rápido se pueda propagar un patógeno por el cuerpo del huésped, más agresiva y rápida será la infección resultante.