Fimbriae: características, funções, composição, tipos - Ciência - 2023

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Em microbiologia, fímbrias São estruturas protéicas filamentosas que as bactérias possuem e que diferem dos flagelos pelo diâmetro (menos de 8 nm na maioria dos casos) e por não possuírem estrutura helicoidal. O termo também é usado em outras ciências para definir uma porção terminal ou borda de um órgão dividido em segmentos muito finos.

Essas estruturas anatômicas não cumprem funções de mobilidade, são altamente variáveis e aparentemente não são vitais para as bactérias que as possuem. Isso significa que se por algum fator físico, químico ou biológico a bactéria perder suas fímbrias, isso não implicaria na morte da célula ou na interrupção de seus ciclos biológicos.

Caracteristicas

Fimbriae são apêndices característicos de bactérias Gram-negativas (aquelas que não reagem à coloração de Gram). Muito poucas bactérias Gram-positivas (aquelas bactérias que coram de azul ou violeta na coloração de Gram) são conhecidas por possuírem essas estruturas, no entanto, elas foram observadas em estreptococos, corinebactérias e espécies do gênero Actynomycetes.

Eles têm formas filamentosas retas e rígidas, são mais curtos e mais finos (3-10 nm de diâmetro) do que os flagelos. A maioria é composta de um único tipo de proteína globular altamente hidrofóbica chamada pilin.

Eles têm cerca de 17-25 quilodaltons (kDa) e suas subunidades são organizadas em uma matriz helicoidal que deixa um pequeno orifício central.

As fímbrias são implantadas ao nível da membrana citoplasmática da bactéria. Seu número varia de acordo com a espécie e entre os indivíduos da mesma população, espécies que podem apresentar desde algumas fímbrias até várias centenas ou milhares por indivíduo.

As fímbrias podem ser vistas em todo o perímetro celular, incluindo as extremidades da célula, também chamadas de regiões polares.

Tipos

Vários tipos de fímbria são conhecidos, mas em geral dois tipos principais são referidos: adesiva e sexual.

Fímbrias adesivas

São vilosidades da célula entre 4 e 7 nm de diâmetro, seu número e distribuição dependem da espécie.

Fímbrias sexuais

Eles são semelhantes em forma e tamanho, cerca de 1 a 10 por célula. Eles são mais largos que o adesivo, aproximadamente 9-10 nm de diâmetro. Eles são determinados geneticamente por fatores sexuais ou plasmídeos conjugativos.

Características

O papel das fímbrias em muitos tipos de bactérias não é conhecido com certeza. Mesmo assim, parece que em alguns grupos favorecem a fixação ou aderência a diferentes substratos, permitem a formação de biofilmes que também favorecem a adesão, agregação, coagregação e fixação a superfícies líquidas nas quais formam véus.

Fímbrias adesivas

A funcionalidade dessas fímbrias é a adesão a receptores específicos e superficiais. Isso é de extrema importância, pois a adesão a substratos vivos ou inertes desempenha um papel fundamental na colonização dos diferentes habitats ou do hospedeiro dependendo da espécie.

A peculiaridade adesiva (função adesina) não se deve à proteína pilina, que constitui a maior parte da fímbria, mas a uma glicoproteína chamada lectina, localizada na extremidade distal do apêndice.

Essa proteína é capaz de se ligar com alta afinidade às cadeias laterais de polissacarídeos presentes na membrana citoplasmática das células às quais adere.

Fímbrias sexuais

Eles são necessários para a conjugação bacteriana, ou seja, para a troca de informações genéticas entre um doador e uma célula receptora.

Composição química

Fímbrias são proteínas por natureza. Alguns autores mencionam que a proteína que os compõe é uma subunidade proteica chamada fimbrilina (FimA), de 17 a 20 kDa e codificada pelo gene fimA.

No entanto, outros referem-se a pilin, uma proteína caracterizada pela presença de um peptídeo líder muito curto, de 6 a 7 resíduos, seguido por um resíduo de fenilalanina N-terminal metilado e por uma sequência altamente conservada de aproximadamente 24 resíduos hidrofóbicos, do tipo NMePhe pilin.

Significado médico

A ligação de bactérias (com fímbrias adesivas) a receptores específicos na célula humana é o primeiro passo para o estabelecimento de infecções no corpo; como a formação de placa dentária, por coagregação de indivíduos de diferentes espécies no dente e fatores de colonização de tecidos, por Neisseria gonorrhoeae e cepas uropatogênicas de Escherichia coli.

O papel das fímbrias como fator de virulência em bactérias Gram-negativas foi amplamente estudado em bactérias Neisseria gonorrhoeae Y N. meningitidis.

Essas espécies patogênicas produzem fímbrias semelhantes do ponto de vista estrutural e antigênico. As variedades virulentas de N. gonorrhoeae apresentam fímbrias de superfície de 16,5 a 21,5 kDa e são capazes de aderir firmemente às células da mucosa do trato genital.

Embora bactérias Gram-positivas com fímbrias sejam raras, bacilos facultativos desse grupo foram encontrados na cavidade oral. Eles mostram dois tipos de fímbrias:

Tipo 1, mediando a aderência à superfície do dente por meio da interação com proteínas ácidas ricas em prolina na saliva.
Fímbrias do tipo 2, que medeiam a aderência bacteriana aos estreptococos orais.

Espécies Gram-positivas de Actynomycetes eles se ligam de maneira diferente dos Gram-negativos. Estes são covalentemente ligados à camada de peptidoglicano da parede celular.

A capacidade da espécie Actynomycetes Por aderir às células da mucosa e reunir-se com os estreptococos cariogênicos, facilita a formação de um biofilme e o início da placa dentária.

Fimbriae ou pili?

Ambos os termos foram usados como sinônimos por alguns autores, enquanto para outros eles não são idênticos, e chamam apenas fímbrias adesivas, enquanto as fímbrias sexuais são chamadas de pili (ver características).

Até mesmo as fímbrias sexuais podem ser encontradas em textos e pesquisas como cabelo sexual, cabelo sexual ou pili sexual. Qualquer termo usado é válido e seu uso depende da escola microbiológica de treinamento.

Referências

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