FIMBRIAE: CARACTERISTICI, FUNCȚII, COMPOZIȚIE, TIPURI - BIOLOGIE - 2025

În microbiologie, fimbriile sunt structuri proteice filamentoase pe care le au bacteriile și care diferă de flagelele lor prin diametrul lor (mai puțin de 8 nm în majoritatea cazurilor) și prin faptul că nu au o structură elicoidală. Termenul este folosit și în alte științe pentru a defini o porțiune sau o bordură terminală a unui organ împărțit în segmente foarte fine.

Aceste structuri anatomice nu îndeplinesc funcții de mobilitate, sunt extrem de variabile și aparent nu sunt vitale pentru bacteriile care le dețin. Aceasta înseamnă că, dacă din cauza unui anumit factor fizic, chimic sau biologic, bacteriile își pierd fimbria, nu ar implica moartea celulei sau întreruperile ciclurilor lor biologice.

Fimbriat. Luate și editate de pe http://www.stopfoodborneillness.org/pathogen/stec-shiga-toxin-producing-e-coli/

caracteristici

Fimbriile sunt apendicele caracteristice ale bacteriilor Gram-negative (cele care nu reacționează la colorația Gram). Foarte puține bacterii Gram-pozitive (acele bacterii care colora albastru sau violet pe pata Gram) sunt cunoscute pentru a deține aceste structuri, cu toate acestea au fost observate la streptococi, corynebacteria și specii din genul Actynomycetes.

Au forme filamentoase drepte și rigide, sunt mai scurte și mai subțiri (3-10 nm în diametru) decât flagelul. Majoritatea sunt formate dintr-un singur tip de proteină globulară extrem de hidrofobă numită pilină.

Sunt aproximativ 17-25 kilodaltoni (kDa) și subunitățile lor sunt dispuse într-o matrice elicoidală care lasă o mică gaură centrală.

Fimbriile sunt implantate la nivelul membranei citoplasmatice a bacteriilor. Numărul acestora variază în funcție de specie și între indivizi din aceeași populație, au fost chiar observate specii care pot prezenta de la câteva fimbrii la câteva sute sau mii de persoane.

Fimbriile pot fi văzute în jurul întregului perimetru celular, inclusiv la capetele celulei, numite și regiuni polare.

Tipuri

Sunt cunoscute mai multe tipuri de fimbrie, dar în general se referă la două tipuri principale: adeziv și sexual.

Fimbrii adezive

Sunt vile celulare între 4 și 7 nm în diametru, numărul și distribuția lor depind de specie.

Fimbrii sexuale

Sunt similare ca formă și dimensiune, aproximativ 1 până la 10 pe celulă. Sunt mai late decât adezivul, cu diametrul de aproximativ 9-10 nm. Sunt determinate genetic de factori sexuali sau de plasmide conjugative.

Caracteristici

Rolul fimbriilor în multe tipuri de bacterii nu este cunoscut cu certitudine. Chiar și așa, se pare că în unele grupuri favorizează fixarea sau aderarea la diferite substraturi, permit formarea de biofilme care favorizează și adeziunea, agregarea, coagregarea și fixarea pe suprafețele lichide în care formează voaluri.

Fimbrii adezive

Funcționalitatea acestor fimbrii este aderarea la receptorii specifici și superficiali. Aceasta este de cea mai mare importanță, deoarece aderarea la substraturile vii sau inerte joacă un rol fundamental în colonizarea diferitelor habitate sau a gazdei, în funcție de specie.

Particularitatea adezivului (funcția de adezină) nu se datorează proteinei pilină care constituie în principal fimbria, ci unei glicoproteine ​​numită lectină, situată la capătul distal al apendicelui.

Această proteină este capabilă să se lege cu afinitate ridicată la lanțurile laterale polizaharidice prezente în membrana citoplasmatică a celulelor la care aderă.

Fimbria adezivă. Luate și editat de: https://bio.libretexts.org/TextMaps/Microbiology/Book%3A_Microbiology_(Kaiser)/Unit_1%3A_Introduction_to_Microbiology_and_Prokaryotic_Cell_Anatomy/2%3A_The_Prokaryotic_Cell%3A_Bacterilioticotic_Cell%3A_Bacterisideotic_Cell%3A_Bacterili3sideCallia/23A_Bacterilioticotic_Cell%3A_Bacterisideotic_Cell%3A_Bacteriliotic_Cellia/23A_Bacterilioticotic_Cellures/23A_Bacteriliotic_Cellures / 23A_Bacterilioticotic_Cell% 3A_Bacteriliotic_Cellures / 23A_Bacteriliotic_Cellures_3A_Bacteriliotic_Cell% 3A_Bacterili3A_Cell% 3A_Bacteriacterotic_Cell% 3A_Bacteriacterotic_Cell% 3A_Bacteriacterotic_Cell% 3A_The_Prokaryotic3_

Fimbrii sexuale

Sunt necesare pentru conjugarea bacteriană, adică pentru schimbul de informații genetice între un donator și o celulă receptoare.

Compoziție chimică

Fimbriaele sunt proteine ​​în natură. Unii autori menționează că proteina care le compune este o subunitate proteică numită fimbrilină (FimA), de 17 până la 20 kDa și este codificată de gena fimA.

Cu toate acestea, alții se referă la pilină, o proteină care se caracterizează prin prezența unei peptide lider foarte scurt, cu 6 până la 7 reziduuri, urmată de un reziduu fenilalanină metilat N-terminal și de o secvență extrem de conservată de aproximativ 24. reziduuri hidrofobe, de tip NMePhe pilin.

Semnificația medicală

Legarea bacteriilor (cu fimbrii adezive) de receptorii specifici de pe celula umană este primul pas pentru stabilirea infecțiilor în organism; cum ar fi formarea plăcii dentare, prin coagregarea indivizilor din diferite specii pe dinte și factorii de colonizare a țesuturilor, de Neisseria gonorrhoeae și tulpinile uropatogene de Escherichia coli.

Rolul fimbriei ca factor de virulență în bacteriile Gram-negative a fost studiat pe larg în bacteriile Neisseria gonorrhoeae și bacteriile N. meningitidis.

Aceste specii patogene produc fimbrii similare din punct de vedere structural și antigenic. Soiurile virulente de N. gonorrhoeae prezintă fimbrii de suprafață de 16,5 până la 21,5 kDa și sunt capabile să adere ferm la celulele mucoasei tractului genital.

Deși bacteriile Gram-pozitive cu fimbrii sunt rare, în cavitatea bucală s-au găsit bacili facultati ai acestui grup. Acestea prezintă două tipuri de fimbrii:

• Tipul 1, care mediază aderența la suprafața dintelui prin interacțiunea cu proteinele acide bogate în prolină în salivă.
• Fimbrii de tip 2, care mediază aderarea bacteriilor la streptococi orali.

Speciile Gram-pozitive de Actynomycetes se leagă diferit de cele Gram-negative. Acestea sunt atașate covalent de stratul de peptidoglican al peretelui celular.

Capacitatea speciilor bucale de Actynomycetes de a adera la celulele mucoase și de a se congrega cu streptococi cariogeni facilitează formarea unui biofilm și inițierea plăcii dentare.

Fimbriae sau pili?

Ambii termeni au fost folosiți în mod sinonim de unii autori, în timp ce pentru alții nu sunt identici și se referă doar la fimbrii adezive ca fimbriae, în timp ce fimbrii sexuale sunt numite pili (vezi caracteristicile).

Chiar și fimbrii sexuale pot fi găsite în texte și cercetări ca părul sexual, părul sexual sau piul sexual. Orice termen folosit este valabil, iar utilizarea acestuia depinde de școala microbiologică de pregătire.

Referințe

1. A. Barrientos (2004) Curs practic în entomologie. Editorial University of Barcelona. 947 p.
2. Fimbria. Recuperat de pe http://www.doctissimo.com
3. O. Aguado Martín (2007). Fluturii diurni din Castilla y León-II (Lepidoptera Ropalóceros) Specie, biologie, distribuție și conservare. Capitolul 3. Anatomia imago-ului. Întâlnirea cu Castilla și Leon. Ministerul Mediului. Fundație de patrimoniu natural. 1029 p.
4. M. Prescott, JP Harley și GA Klein (2009). Microbiologie, ediția a VII-a, Madrid, Mexic, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 p.
5. Universidad de Grenada (2006). Apéndices filamentosos procariotas. Recuperado de www.ugr.es.
6. Celis Sersen (2012). Presencia de porphyromonas gingivalis, Genotipos fimA-I, II, III y IV, en un grupo de escolares chilenos de 4 a 8 años de edad. Tomado de repositorio.uchile.cl.
7. Gary, M.D. Procop, M.S. Elmer, W. Koneman (2008). Diagnóstico microbiológico. Editorial Medica Panamericana. 1691 pp.
8. Paranchych, L.S. Frost (1988). The physiology and biochemistry of pili. Advances in Microbial Physiology.
9. Dalrymple, J.S. Mattick (1987).An analysis of the organization and evolution of type 4 fimbrial (MePhe) subunit proteins. Journal of Molecular Evolution.
10. Bacterial Pili (Fimbriae): Characteristics, Types and Medical Importance (2013). Microbe Online. Recuperado de microbeonline.com.