Πύλος

ΕΝΑ Πύλος είναι μια προσκολλητίνη που επιτρέπει στα βακτήρια να προσκολληθούν στα κύτταρα και έτσι συμβάλλει στον αποικισμό του ξενιστή. Τα κατά Gram αρνητικά βακτήρια ειδικότερα είναι εξοπλισμένα με ένα ή περισσότερα τσίλι. Η παρουσία του pili μπορεί να αυξήσει σημαντικά την παθογένεια ενός παθογόνου και θεωρείται παράγοντας μολυσματικότητας.

Τι είναι το pilus;

Η παύλα ή επίσης Fimbriae είναι ένα συστατικό των προκαρυωτικών. Είναι μια πρωτεΐνη που μοιάζει με νήμα που βρίσκεται έξω από τα κύτταρα ως επέκταση κυττάρων και ανήκει στις προσκολλητίνες. Οι κολλητικές ουσίες είναι επιφανειακά συστατικά βακτηρίων που επιτρέπουν στον μικροοργανισμό να προσκολληθεί στις βιολογικές δομές του ξενιστή του. Οι Abhesins αντιστοιχούν έτσι στους λεγόμενους λοιμογόνους παράγοντες, καθώς αποτελούν βασική απαίτηση για αποικισμό.

Με τη στενότερη έννοια, αυτοί είναι παράγοντες που παράγονται βακτηριακά και επιτρέπουν στο βακτήριο να προσκολληθεί σε δομές ή κύτταρα του ξενιστή. Στην περίπτωση προσκόλλησης με προσκολλητίνες, για παράδειγμα, το βακτήριο δεν ξεπλένεται απλώς.

Η έκφραση των προσκολλητίνων σε ορισμένους τύπους βακτηρίων ποικίλλει ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι pili με την έννοια της προσκολλητίνης. Τα εξαρτήματα κυττάρων διαφέρουν ως προς την πρωτεΐνη, το μήκος και τη διάμετρο. Η λειτουργία τους μπορεί επίσης να υπόκειται σε μικρές παραλλαγές από βακτήριο σε βακτήριο. Το μήκος μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 0,1 και 20 μικρομέτρων. Η διάμετρος του pili είναι μεταξύ δύο και περίπου 20 μικρομέτρων.

Εκτός από την προσκόλληση σε διεπαφές μεταξύ στερεού και υγρού ή αερίου και υγρού, το pili επιτρέπει επίσης στα βακτήρια να προσκολληθούν σε άλλα βακτήρια και να στερεωθούν σε ζωικά επιθηλιακά κύτταρα. Επιπλέον, οι διαδικασίες μερικές φορές εμπλέκονται στην ανταλλαγή βακτηρίων DNA. Σε αντίθεση με τα βακτηριακά μαστίγια, το pili είναι κοντό και άκαμπτο. Προβάλλουν ενδο- και εξωκυτταρικά.

Σημασία & λειτουργία

Το Pili είναι ιδιαίτερα χαρακτηριστικό για βακτήρια με αρνητική κατά gram χρώση. Αυτοί οι τύποι βακτηρίων έχουν μία έως τέσσερις από αυτές τις κυτταρικές διεργασίες, ανάλογα με το άτομο. Μέσω του πηλού, τα βακτηρίδια που αποικίζουν νερό μπορούν να προσκολληθούν στα στερεά και με αυτόν τον τρόπο παραμένουν στην ίδια θέση σε υγρά μέσα. Το μέσο πλένει νέα θρεπτικά συστατικά μετά από αυτά και πλένει τα προϊόντα διάσπασης του μεταβολισμού τους.

Συνδέοντας μεταξύ αέρα και υγρού μέσω του πασσάλου ή του πηλού τους, τα βακτήρια μπορούν επίσης να εξαγάγουν θρεπτικά συστατικά από το υγρό μέσο και ταυτόχρονα να αντλούν οξυγόνο από τον αέρα. Η προσκόλληση ενός πυκνού στρώματος βακτηρίων στην επιφάνεια του υγρού μέσου είναι επίσης γνωστή ως αφρός.

Μερικοί τύποι pili χρησιμοποιούνται για οριζόντια μεταφορά γονιδίων. Αυτά τα pili ονομάζονται F-pili ή σεξουαλικά pili. Είναι σχετικά παχιά και κοίλα εξαρτήματα που έχουν μόνο βακτήρια ή δότες. Το άτομο-παραλήπτης ονομάζεται αποδέκτης ή παραλήπτης και ο πασσάλος διαλύεται ξανά μετά από επαφή μαζί του. Αυτό μειώνει αυτόματα την απόσταση κυττάρων μεταξύ δέκτη και δότη.

Εκτός του πιλότου, μπορεί να δημιουργηθεί γέφυρα πλάσματος σε πολύ μικρή απόσταση, η οποία χρησιμεύει για τη μετάδοση γενετικών πληροφοριών. Οι παράγοντες αντίστασης (R) και οι παράγοντες γονιμότητας (F) μεταφέρονται μέσω της γέφυρας πλάσματος. Ως μέρος αυτού, ο διπλός κλώνος του DNA τυλίγεται σε μονόκλωνα, μετά από τον οποίο τμήματα του κλώνου μεταναστεύουν από τον δότη στον δέκτη. Αυτό ακολουθείται από τη διάλυση της γέφυρας πλάσματος. Τα βακτήρια στη συνέχεια συμπληρώνουν τον μονό κλώνο για να σχηματίσουν έναν διπλό κλώνο.

Ακόμα άλλα βακτήρια έχουν το λεγόμενο pili τύπου IV, το οποίο τους επιτρέπει να κινούνται σε μια συμπαγή επιφάνεια. Το τσίλι σας αποτελείται από αντίγραφα πρωτεΐνης PilA και δεν είναι κοίλα. Συνήθως βρίσκονται και στους δύο πόλους ενός βακτηρίου εξοπλισμένου με αυτούς.

Άλλοι τύποι pilus είναι το Hrp-Pilus, το οποίο εμφανίζεται κυρίως στα παθογόνα των φυτών, το Type-I Pilus, το Type-IV Pilus και το Pap-Pilus. Το κοινό χαρακτηριστικό του τσίλι έγκειται στην οικοδόμηση της πρωτεΐνης τους, η οποία αντιστοιχεί στη λεγόμενη πιλίνη. Επιπλέον, τα περισσότερα τσίλι έχουν σωληνοειδές σχήμα.

Ασθένειες και παθήσεις

Στην περίπτωση πολλών βακτηρίων, η παθογένεια αυξάνεται παρέχοντάς τους pili. Αυτό σημαίνει ότι ένα βακτήριο με πηλό είναι σε πολλές περιπτώσεις πιο παθογόνο από ένα βακτήριο χωρίς πηλό. Σε αυτήν την περίπτωση, το pili όχι μόνο αναλαμβάνει το ρόλο της προσκολλητίνης, αλλά και το ρόλο ενός παράγοντα μολυσματικότητας. Σε αυτό το πλαίσιο, οι λοιμογόνοι παράγοντες είναι όλες οι ιδιότητες ενός μικροοργανισμού που καθιστούν την παθογόνο επίδρασή του και επομένως την λοιμογόνο δράση του.

Εκτός από το τσίμπημα για προσκόλληση στα κύτταρα, τα όργανα για τη διείσδυση των κυττάρων και οι μηχανισμοί για την καταστροφή των κυττάρων παίζουν ρόλο για τους παράγοντες μολυσματικότητας ενός συγκεκριμένου μικροοργανισμού. Οι λοιμογόνοι παράγοντες είναι συχνά δομικά στοιχεία όπως το pili, αλλά μπορούν επίσης να αντιστοιχούν σε μεταβολικά προϊόντα του μικροοργανισμού.

Σε πολλούς τύπους βακτηρίων, το τσίλι είναι το αποφασιστικό δομικό στοιχείο για τον αποικισμό ενός οργανισμού ξενιστή. Εάν ένα βακτήριο δεν μπορεί να προσκολληθεί στον ξενιστή του, συνήθως είναι λιγότερο ικανό να διεισδύσει στον οργανισμό ξενιστή. Εφόσον το βακτήριο δεν διεισδύει, δεν μπορεί να πολλαπλασιαστεί στον ξενιστή και έτσι δεν μπορεί να προκαλέσει παθολογική κατάσταση στο σώμα του ξενιστή.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, το pili αντιδρά με συγκεκριμένους ή μη ειδικούς τρόπους με μεμονωμένους υποδοχείς εντός της κυτταρικής μεμβράνης στόχου για να αγκυροβολήσει το βακτήριο σε αυτό.

Το εξειδικευμένο τσίλι για την ανταλλαγή DNA μεταξύ βακτηρίων προάγει επίσης την επιθετικότητα ενός παθογόνου παράγοντα με την ευρύτερη έννοια. Όσο πιο γρήγορα μπορεί να εξαπλωθεί ένα παθογόνο στο σώμα του ξενιστή, τόσο πιο επιθετική και γρηγορότερη θα είναι η προκύπτουσα μόλυνση.