Pilus

A Pilus je adhezin, který umožňuje bakteriím vázat se na buňky, a tak přispívá k kolonizaci hostitele. Zejména gramnegativní bakterie jsou obvykle vybaveny jednou nebo více pili. Přítomnost pili může významně zvýšit patogenitu patogenu a je považována za faktor virulence.

Co je sloup?

Pilus nebo také Fimbriae je součástí prokaryot. Je to vláknitý protein, který je umístěn mimo buňky jako buněčná extenze a patří k adhezinům. Adheziny jsou povrchové složky bakterií, které umožňují mikroorganismu vázat se na biologické struktury svého hostitele. Abhesiny tedy odpovídají tzv. Virulenčním faktorům, protože jsou základním požadavkem kolonizace.

V užším slova smyslu jsou to bakteriálně produkované faktory, které umožňují bakterii připojit se ke strukturám nebo buňkám hostitele. Například v případě adheze pomocí adhezinů se bakterie jednoduše nevymyje.

Exprese adhezinů v některých typech bakterií se liší v závislosti na podmínkách prostředí. Existují různé typy pili ve smyslu adhezinu. Přídavky buněk se liší proteinem, délkou a průměrem. Jejich funkce může také podléhat nepatrným změnám od bakterie k bakterii. Délka se může pohybovat mezi 0,1 a 20 mikrometry. Průměr pili je mezi dvěma a kolem 20 mikrometrů.

Kromě adheze na rozhraní mezi pevnou látkou a kapalinou nebo plynem a kapalinou umožňuje pili také přilnutí bakterií k jiným bakteriím a fixaci na zvířecích epitelových buňkách. Kromě toho se tyto procesy někdy podílejí na výměně bakterií DNA. Na rozdíl od bakteriálních bičíků jsou pili krátké a rigidní. Vyčnívají intra- a extracelulárně.

Význam a funkce

Pili jsou zvláště typické pro bakterie s gramnegativním barvením. Tyto typy bakterií mají jeden až čtyři z těchto buněčných procesů, v závislosti na jednotlivci. Prostřednictvím pili se mohou bakterie kolonizující vodu připojit k pevným látkám a tak zůstat na stejném místě v kapalných médiích. Médium omývá nové živiny kolem nich a omývá produkty rozkladu jejich metabolismu.

Když se bakterie připojí mezi vzduch a kapalinu prostřednictvím svého pilíře nebo pili, mohou také extrahovat živiny z kapalného média a současně odebírat kyslík ze vzduchu. Připojení husté vrstvy bakterií na povrch tekutého média je také známo jako spodina.

Některé typy pili se používají pro horizontální přenos genů. Tyto pili se nazývají F-pili nebo sexuální pili. Jsou to relativně silné a duté přívěsky, které mají pouze dárcovské bakterie nebo dárci. Příjemce-jednotlivec se nazývá akceptor nebo příjemce a sloupek se po kontaktu s ním znovu rozdělí. Tím se automaticky zmenší vzdálenost buněk mezi akceptorem a dárcem.

Mimo pilíř může být vybudován plazmatický most na velmi krátké vzdálenosti, která slouží k přenosu genetické informace. Rezistenční (R) faktory a fertilitní (F) faktory jsou přivedeny k výměně přes plazmatický most. V rámci toho je dvojitý řetězec DNA navinut na jedno vlákno, po kterém části řetězce migrují z dárce k příjemci. Poté následuje rozpuštění plazmového můstku. Bakterie pak dokončí jeden řetězec a vytvoří dvojitý řetězec.

Ještě jiné bakterie mají tzv. Pili typu IV, které jim umožňují pohybovat se na pevném povrchu. Vaše pili jsou vyrobeny z proteinových kopií PilA a nejsou duté. Obvykle jsou umístěny na obou pólech bakterie, která je s nimi vybavena.

Jiné typy pilusů jsou Hrp-Pilus, který se vyskytuje hlavně u rostlinných patogenů, Pilus typu I, Pilus typu IV a Pap-Pilus. Společným znakem pili je jejich stavební bílkovina, která odpovídá tzv. Pilinu. Kromě toho je většina pili trubkovitého tvaru.

Nemoci a nemoci

V případě mnoha bakterií se patogenita zvyšuje poskytnutím pili. To znamená, že bakterie s pilusem je v mnoha případech patogennější než bakterie bez pilusu. V tomto případě pili nejen plní roli adhezinu, ale také roli virulenčního faktoru. V této souvislosti jsou virulentními faktory všechny vlastnosti mikroorganismu, díky kterým je jeho patogenní účinek, a tím i jeho virulence určitelná.

Kromě pili pro připojení k buňkám hrají roli pro virulentní faktory konkrétního mikroorganismu také nástroje pro penetraci buněk a mechanismy pro destrukci buněk. Faktory virulence jsou často strukturálními prvky, jako je pili, ale mohou také odpovídat metabolickým produktům mikroorganismu.

V mnoha typech bakterií jsou pili rozhodujícím strukturálním prvkem pro kolonizaci hostitelského organismu. Pokud se bakterie nemůže připojit k hostiteli, je obvykle méně schopna proniknout do hostitelského organismu. Dokud bakterie nepronikne, nemůže se množit v hostiteli, a tak nemůže způsobit patologický stav v těle hostitele.

Ve většině případů pili reaguje specifickými nebo nespecifickými způsoby s jednotlivými receptory uvnitř membrány cílové buňky, aby v nich ukotvila bakterii.

Specializovaná pili pro výměnu DNA mezi bakteriemi také podporuje agresivitu patogenního agens v nejširším slova smyslu. Čím rychleji se patogen může šířit v těle hostitele, tím agresivnější a rychlejší bude výsledná infekce.