Pilus

UNA Pilus es una adhesina que permite que las bacterias se adhieran a las células y, por tanto, contribuye a la colonización del huésped. Las bacterias gramnegativas en particular están típicamente equipadas con uno o más 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 tambien Fimbrias es un componente de los procariotas. Es una proteína similar a un hilo que se encuentra fuera de las células como una extensión celular y pertenece a las adhesinas. Las adhesinas son componentes de la superficie de las bacterias que permiten que el microorganismo se adhiera a las estructuras biológicas de su huésped. Las abhesinas corresponden así a los denominados factores de virulencia, ya que son un requisito básico para la colonización.

En el sentido más estricto, estos son factores producidos por bacterias que permiten que la bacteria se adhiera a estructuras o células del huésped. En el caso de la adhesión por adhesinas, por ejemplo, la bacteria no se elimina simplemente por lavado.

La expresión de las adhesinas en algunos tipos de bacterias varía según las condiciones ambientales. Hay diferentes tipos de pili en el sentido de adhesina. Los apéndices celulares difieren en términos de proteína, longitud y diámetro. Su función también puede estar sujeta a ligeras variaciones de una bacteria a otra. La longitud puede variar entre 0,1 y 20 micrómetros. El diámetro de los pili oscila entre dos y unos 20 micrómetros.

Además de la adhesión a las interfaces entre el sólido y el líquido o el gas y el líquido, los pili también permiten que las bacterias se adhieran a otras bacterias y se fijen a las células epiteliales animales. Además, los procesos a veces están involucrados en el intercambio de ADN de bacterias. A diferencia de los flagelos bacterianos, los pili son cortos y rígidos. Sobresalen intra y extracelularmente.

Significado y función

Los pili son especialmente típicos de las bacterias con comportamiento de tinción gramnegativa. Estos tipos de bacterias tienen de uno a cuatro de estos procesos celulares, dependiendo del individuo. A través de los pili, las bacterias colonizadoras de agua pueden adherirse a los sólidos y de esta manera permanecer en el mismo lugar en el medio líquido. El medio elimina los nuevos nutrientes y elimina los productos de degradación de su metabolismo.

Al unirse entre el aire y el líquido a través de sus pilus o pili, las bacterias también pueden extraer nutrientes del medio líquido y al mismo tiempo extraer oxígeno del aire. La unión de una capa densa de bacterias a la superficie de los medios líquidos también se conoce como escoria.

Algunos tipos de pili se utilizan para la transferencia horizontal de genes. Estos pili se denominan F-pili o pili sexuales. Son apéndices relativamente gruesos y huecos que solo tienen las bacterias donantes o los donantes. El receptor-individuo se denomina aceptador o receptor y el pilus se descompone nuevamente después del contacto con él. Esto reduce automáticamente la distancia celular entre el aceptor y el donante.

Fuera del pilus, se puede construir un puente de plasma a una distancia extremadamente corta, que sirve para transmitir información genética. Los factores de resistencia (R) y los factores de fertilidad (F) se intercambian a través del puente plasmático. Como parte de esto, la doble hebra del ADN se enrolla en hebras simples, después de lo cual partes de la hebra migran del donante al receptor. A esto le sigue la disolución del puente de plasma. Luego, las bacterias completan la hebra única para formar una hebra doble.

Otras bacterias tienen los llamados pili de tipo IV, que les permiten moverse sobre una superficie sólida. Sus pili están formados por 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 son el Hrp-Pilus, que se presenta principalmente en patógenos vegetales, el Pilus de tipo I, el Pilus de tipo IV y el Pap-Pilus. 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 dolencias

En el caso de muchas bacterias, la patogenicidad aumenta proporcionándoles pili. Esto significa que una bacteria con pilus es en muchos casos 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 determinable su efecto patógeno y, por tanto, su virulencia.

Además de los pili para la unión a las células, los instrumentos para la penetración en las células y los mecanismos para la destrucción celular juegan un papel en los factores de virulencia de un microorganismo particular. Los factores de virulencia son a menudo elementos estructurales como los pili, pero también pueden corresponder a productos metabólicos del microorganismo.

En muchos tipos de bacterias, los pili son el elemento estructural decisivo para colonizar un organismo huésped. Si una bacteria no puede adherirse a su anfitrión, por lo general es menos capaz de penetrar en el organismo anfitrión. Mientras la bacteria no penetre, no puede multiplicarse en el huésped y, por lo tanto, no puede causar una condición patológica en el cuerpo del huésped.

En la mayoría de los casos, los pili reaccionan de forma específica o inespecífica con receptores individuales dentro de la membrana de la célula diana para anclar la bacteria en ella.

Los pili especializados para el intercambio de ADN entre bacterias también promueven la agresividad de un agente patógeno en el sentido más amplio. Cuanto más rápido se pueda propagar un patógeno en el cuerpo del huésped, más agresiva y rápida será la infección resultante.