ФИМБРИЈЕ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФУНКЦИЈЕ, САСТАВ, ВРСТЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

У микробиологији фимбрије су влакнасте, протеинске структуре које имају бактерије и које се разликују од флагела по свом пречнику (мање од 8 нм у већини случајева) и по томе што немају спиралну структуру. Израз се такође користи у другим наукама да дефинише терминални део или границу органа подељеног у веома фине сегменте.

Ове анатомске структуре не испуњавају функције покретљивости, веома су променљиве и очигледно нису виталне за бактерије које их поседују. То значи да ако бактерија због неког физичког, хемијског или биолошког фактора изгуби фимбрије, то не би значило смрт ћелије или прекиде њихових биолошких циклуса.

Фимбриае. Преузето и уређено са хттп://ввв.стопфоодборнеиллнесс.орг/патхоген/стец-схига-токин-продуцинг-е-цоли/

карактеристике

Фимбрије су карактеристични додаци грам-негативних бактерија (оне које не реагују на Грам мрљу). Познато је да врло мало грам-позитивних бактерија (оне бактерије које на Грамовој мрљи обојају плаву или љубичасту боју) поседује ове структуре, међутим примећене су код стрептокока, коринебактерија и врста рода Ацтиномицетес.

Имају равне и круте нитасте облике, краћи су и тањи (у пречнику 3-10 нм) од флагела. Већина се састоји од једне врсте високо хидрофобног глобуларног протеина званог пилин.

Они су око 17-25 килодалтона (кДа), а њихове подјединице су смештене у спиралном матриксу који оставља малу централну рупу.

Фимбрије се имплантирају на нивоу цитоплазматске мембране бактерија. Њихов број варира у зависности од врсте и између јединки исте популације, опажене су и врсте које могу бити од неколико фимбрија до неколико стотина или хиљада по појединцу.

Фимбрије се могу видети по целом ободу ћелије, укључујући крајеве ћелије, које се такође називају поларне регије.

Врсте

Познато је неколико врста фимбрије, али генерално се наводе две главне врсте: адхезивна и сексуална.

Лепљиве фимбрије

Они су ћелијске виле у пречнику од 4 до 7 нм, њихов број и дистрибуција зависе од врсте.

Сексуалне фимбрије

Сличног су облика и величине, око 1 до 10 по ћелији. Шире су од лепка, пречника отприлике 9-10 нм. Они су генетски одређени сексуалним факторима или коњугативним плазмидима.

Карактеристике

Улога фимбрије у многим врстама бактерија није позната са сигурношћу. Упркос томе, чини се да у неким групама фаворизирају фиксацију или пријањање на различите подлоге, омогућавају стварање биофилма који такође фаворизују адхезију, агрегацију, коаггрегацију и фиксирање на течне површине на којима формирају велове.

Лепљиве фимбрије

Функционалност ових фимбрија је придржавање специфичних и површних рецептора. Ово је од највеће важности, јер придржавање живих или инертних супстрата игра фундаменталну улогу у колонизацији различитих станишта или домаћина у зависности од врсте.

Особина лепљења (адхезивна функција) није последица протеина пилина који углавном чини фимбрију, већ гликопротеина који се зове лектин, а који се налази на удаљеном крају додатака.

Овај протеин је способан да се веже са бочним ланцима полисахарида присутним у цитоплазматској мембрани ћелија на које се лепи.

Лепљива фимбрија. Узети и измењено од: хттпс://био.либретектс.орг/ТектМапс/Мицробиологи/Боок%3А_Мицробиологи_(Каисер)/Унит_1%3А_Интродуцтион_то_Мицробиологи_анд_Прокариотиц_Целл_Анатоми/2%3А_Тхе_Прокариотиц_Целл%3А_Бацтерилиотицотиц_Целл%3А_Бацтерисидеотиц_Целл%3А_Бацтерили3сидеЦаллиа/23А_Бацтерилиотицотиц_Целл%3А_Бацтерисидеотиц_Целл%3А_Бацтерилиотиц_Целлиа/23А_Бацтерилиотицотиц_Целлурес/23А_Бацтерилиотиц_Целлурес / 23А_Бацтерилиотицотиц_Целл% 3А_Бацтерилиотиц_Целлурес / 23А_Бацтерилиотиц_Целлурес_3А_Бацтерилиотиц_Целл% 3А_Бацтерили3А_Целл% 3А_Бацтериацтеротиц_Целл% 3А_Бацтериацтеротиц_Целл% 3А_Бацтериацтеротиц_Целл% 3А_Тхе_Прокариотиц3_

Сексуалне фимбрије

Оне су неопходне за коњугацију бактерија, односно за размену генетских информација између ћелије даваоца и примаоца.

Хемијски састав

Фимбрије су протеин у природи. Неки аутори спомињу да је протеин који их сачињава подјединица протеина која се зове фимбрилин (ФимА), од 17 до 20 кДа и кодирана је геном фимА.

Међутим, други се односе на пилин, протеин који карактерише присуство врло кратког водећег пептида, од 6 до 7 остатака, затим метилованог Н-терминалног фенилаланин остатка и високо очуване секвенце од око 24 хидрофобни остаци типа НМеПхе пилин.

Медицински значај

Везивање бактерија (са лепљивим фимбријама) на специфичне рецепторе у људској ћелији је први корак за успостављање инфекција у телу; попут стварања зубног плака, коаггрегацијом појединаца различитих врста на зубу и факторима колонизације ткива, Неиссериа гоноррхоеае и уропатогених сојева Есцхерицхиа цоли.

Улога фимбрије као фактора вируленције у грам-негативним бактеријама детаљно је проучавана у бактеријама Неиссериа гоноррхоеае и Н. менингитидис.

Ове патогене врсте стварају сличне фимбрије са структурног и антигеног гледишта. Вирулентне сорте Н. гоноррхоеае показују површинске фимбрије од 16,5 до 21,5 кДа и способне су да се чврсто прилепе на ћелије слузокоже гениталног тракта.

Иако су грам-позитивне бактерије са фимбријама ретке, факултативни бацили ове групе су пронађени у усној шупљини. Они показују две врсте фимбрије:

• Тип 1, посредује пријањање на површини зуба интеракцијом са протеинима киселинама богатим пролином у слини.
• Фимбрије типа 2, које посредују приањање бактерија на оралне стрептококе.

Грам-позитивне врсте Ацтиномицетес везују се другачије од грам-негативних. Они су ковалентно везани за пептидогликански слој ћелијског зида.

Способност врста буктиног Ацтиномицетес-а да се придржавају ћелија слузнице и спајају се с кариогеним стрептококом олакшава стварање биофилма и покретање зубног плака.

Фимбриае или пили?

Оба су израза синонимно користила од стране неких аутора, док код других нису идентични и само се адхезивне фимбрије називају фимбрије, док се сексуалне фимбрије називају пили (види карактеристике).

Чак се и сексуалне фимбрије могу наћи у текстовима и истраживањима као сексуална длака, сексуална коса или сексуални пили. Сваки употребљени термин је валидан и његова употреба зависи од микробиолошке школе обуке.

Референце

1. А. Барриентос (2004) Практични курс из ентомологије. Уреднички универзитет у Барселони. 947 пп.
2. Фимбриа. Опоравак са хттп://ввв.доцтиссимо.цом
3. О. Агуадо Мартин (2007). Дневни лептири из Кастиље и Леон-ИИ (Лепидоптера Ропалоцерос) Врсте, биологија, распрострањеност и очување. Поглавље 3. Анатомија имага. Кастиља и леон састанак. Министарство животне средине. Природна баштина. 1029 пп.
4. М. Пресцотт, ЈП Харлеи и ГА Клеин (2009). Микробиологија, 7. издање, Мадрид, Мексико, Мц ГравХилл-Интерамерицана. 1220 пп.
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.