pilus

EN pilus er et adhesin som gjør det mulig for bakterier å feste seg til celler og dermed bidra til koloniseringen av verten. Spesielt gramnegative bakterier er typisk utstyrt med en eller flere pili. Tilstedeværelsen av pili kan øke patogeniteten til et patogen betydelig og regnes som en virulensfaktor.

Hva er en pilus?

Pilusen eller også fimbriae er en komponent av prokaryoter. Det er et trådlignende protein som er lokalisert utenfor celler som en celleforlengelse og hører til adhesinene. Adhesiner er overflatekomponenter av bakterier som gjør det mulig for mikroorganismen å feste seg til den biologiske strukturen i verten. Abhesiner tilsvarer således såkalte virulensfaktorer, da de er et grunnleggende krav for kolonisering.

I en smalere forstand er dette bakterieproduserte faktorer som gjør det mulig for bakterien å feste seg til strukturen eller cellene i verten. I tilfelle vedheft med adhesiner, for eksempel, vasker ikke bakterien bare bort.

Uttrykket av adhesinene i noen typer bakterier varierer avhengig av miljøforholdene. Det er forskjellige typer pili i betydningen en adhesin. Cellevedhengene er forskjellige når det gjelder protein, lengde og diameter. Deres funksjon kan også utsettes for små variasjoner fra bakterie til bakterie. Lengden kan variere mellom 0,1 og 20 mikrometer. Piliens diameter er mellom to og rundt 20 mikrometer.

I tillegg til vedheft til grensesnitt mellom fast og væske eller gass og væske, gjør pili også bakterier i stand til å feste seg til andre bakterier og fiksere til dyreepitelceller. I tillegg er prosessene noen ganger involvert i DNA-utveksling av bakterier. I motsetning til bakteriell flagella, er pili kort og stiv. De stikker ut intra- og ekstracellulært.

Betydning & funksjon

Pili er spesielt typisk for bakterier med gram-negativ farging. Disse bakterietypene har en til fire av disse celleprosessene, avhengig av individet. Gjennom pili kan vannkoloniserende bakterier feste seg til faste stoffer og dermed forbli på samme sted i flytende medier. Mediet vasker nye næringsstoffer forbi dem og vasker nedbrytningsproduktene i stoffskiftet.

Ved å feste seg mellom luft og væske via pilus eller pili, kan bakterier også trekke ut næringsstoffer fra det flytende mediet og samtidig trekke oksygen fra luften. Festingen av et tett lag med bakterier til overflaten av flytende medier er også kjent som avskum.

Noen typer pili brukes til horisontal genoverføring. Disse piliene kalles F-pili eller seksuell pili. De er relativt tykke og hule vedheng som bare giverbakterier eller givere har. Mottaker-individ kalles aksepter eller mottaker, og pilusen brytes ned igjen etter kontakt med ham. Dette reduserer automatisk celleavstanden mellom akseptor og giver.

Utenfor pilusen kan det bygges opp en plasmabro på ekstremt kort avstand, som tjener til å overføre genetisk informasjon. Motstandsfaktorer (R) og fruktbarhetsfaktorer (F) bringes til utveksling via plasmabroen. Som en del av dette avvikles dobbeltstrengen av DNA i enkeltstrenger, hvoretter deler av strengen vandrer fra giveren til mottakeren. Dette blir fulgt av oppløsningen av plasmabroen. Bakteriene fullfører deretter enkeltstrengen for å danne en dobbelt streng.

Atter andre bakterier har såkalt type IV pili, som lar dem bevege seg på en fast overflate. Piliene dine består av PilA-proteinkopier og er ikke hule. Vanligvis befinner de seg på begge polene av en bakterie utstyrt med dem.

Andre typer pilus er Hrp-Pilus, som forekommer hovedsakelig i plantepatogener, Type-I Pilus, Type-IV Pilus og Pap-Pilus. Fellestrekket til pili ligger i deres byggeprotein, som tilsvarer den såkalte pilinen. I tillegg er de fleste pili rørformet.

Sykdommer og plager

Når det gjelder mange bakterier økes patogeniteten ved å gi dem pili. Dette betyr at en bakterie med pilus i mange tilfeller er mer sykdomsfremkallende enn en bakterie uten pilus. I dette tilfellet tar pili ikke bare rollen som et adhesin, men også rollen som en virulensfaktor. I denne sammenheng er virulensfaktorer alle egenskapene til en mikroorganisme som gjør dens patogene effekt og dermed dens virulens bestemmbar.

I tillegg til pili for tilknytning til celler, spiller instrumenter for penetrerende celler og mekanismer for celleødeleggelse en rolle for virulensfaktorene til en bestemt mikroorganisme. Virulensfaktorer er ofte strukturelle elementer som pili, men kan også tilsvare metabolske produkter fra mikroorganismen.

I mange typer bakterier er pili det avgjørende strukturelle elementet for kolonisering av en vertsorganisme. Hvis en bakterie ikke kan feste seg til verten, er den vanligvis mindre i stand til å trenge gjennom vertsorganismen. Så lenge bakterien ikke trenger inn, kan den ikke formere seg i verten og kan dermed ikke forårsake en patologisk tilstand i vertens kropp.

I de fleste tilfeller reagerer pili på spesifikke eller uspesifikke måter med individuelle reseptorer i målcellemembranen for å forankre bakterien i den.

Den spesialiserte pili for DNA-utveksling mellom bakterier fremmer også aggressiviteten til et sykdomsfremkallende middel i vid forstand. Jo raskere et patogen kan spre seg i vertens kropp, jo mer aggressiv og raskere vil den resulterende infeksjonen være.