Un pilus est une adhésine qui permet les bactéries s'attacher aux cellules, aidant à coloniser l'hôte. Gram-négatif les bactéries en particulier sont typiquement équipés d'un pilus ou de plusieurs pili. La présence de pili peut augmenter considérablement la pathogénicité d'un agent pathogène et est considérée comme un facteur de virulence.
Qu'est-ce qu'un pilus ?
Le pilus, ou fimbriae, est un composant des procaryotes. C'est une protéine filamenteuse qui se trouve à l'extérieur des cellules en tant qu'extension cellulaire et appartient aux adhésines. Les adhésines sont des composants de surface de les bactéries qui permettent au micro-organisme de se fixer aux structures biologiques de son hôte. Ainsi, les adhésines correspondent à des facteurs dits de virulence, car elles sont un préalable fondamental à la colonisation. Dans un sens plus étroit, ce sont des facteurs produits par des bactéries qui permettent à la bactérie de se fixer aux structures ou aux cellules de l'hôte. Par exemple, dans l'adhésion par adhésines, la bactérie ne se lave pas simplement. L'expression des adhésines varie dans certaines espèces bactériennes en fonction des conditions environnementales. Différents types de pili au sens d'une adhésine existent. Les appendices cellulaires diffèrent par leurs protéines, leur longueur et leur diamètre. Leur fonction peut également être sujette à de légères variations d'une bactérie à l'autre. La longueur peut varier de 0.1 à 20 micromètres. Le diamètre des pili varie de deux à environ 20 micromètres. En plus de l'adhérence aux interfaces solide-liquide ou gaz-liquide, les pili permettent également aux bactéries de se fixer à d'autres bactéries et de se fixer aux cellules épithéliales animales. De plus, les appendices sont parfois impliqués dans l'échange d'ADN bactérien. Contrairement aux flagelles bactériens, les pili sont courts et rigides. Ils se projettent de manière intracellulaire et extracellulaire.
Signification et fonction
Les pili sont les plus typiques des bactéries avec un comportement de coloration à Gram négatif. Ces types de bactéries possèdent un à quatre de ces processus cellulaires, selon l'individu. Pili autoriser d'eau-les bactéries colonisatrices se fixent sur les solides et restent ainsi au même endroit dans les milieux liquides. Le milieu lave les nouveaux nutriments et élimine les produits de dégradation de leur métabolisme. De plus, en se fixant entre l'air et le liquide via leur pilus ou pili, les bactéries peuvent extraire les nutriments du milieu liquide et puiser oxygène de l'air en même temps. La fixation d'une couche bactérienne dense à la surface d'un milieu liquide est également connue sous le nom de couche d'écume. Certains types de pili sont utilisés pour l'horizontale gène transfert. Ces pili sont appelés F-pili ou sex pili. Ce sont des appendices relativement épais et creux qui ne contiennent que des bactéries donneuses ou des donneurs. L'individu receveur est appelé l'accepteur ou receveur et le pilus se dégrade après contact avec lui. Cela diminue automatiquement la distance cellulaire entre l'accepteur et le donneur. En dehors du pilus, un pont plasmatique peut ainsi s'établir à une distance extrêmement faible, qui sert à transférer l'information génétique. Les facteurs de résistance (R) et de fertilité (F) sont amenés à s'échanger via le pont plasmatique. Dans le cadre de ce processus, le double brin d'ADN est déroulé en brins simples, après quoi des parties du brin migrent du donneur au receveur. Il s'ensuit la dissolution du pont plasma. Les bactéries complètent ensuite le simple brin pour former le double brin. D'autres bactéries encore possèdent des pili dits de type IV, qui leur permettent de se déplacer sur une surface solide. Leurs pili sont constitués de copies de protéines PilA et ne sont pas creux. Ils sont généralement situés aux deux pôles d'une bactérie qui en est équipée. D'autres types de pilus comprennent le pilus Hrp, que l'on trouve principalement dans les plantes Pathogènes, le pilus de type I, le pilus de type IV et le pilus Pap. Le point commun des pili réside dans leur protéine de construction, qui correspond à la soi-disant pilin. De plus, la plupart des pili sont de forme tubulaire.
Maladies et troubles
Chez de nombreuses bactéries, la pathogénicité est renforcée en étant équipé de pili. Autrement dit, dans de nombreux cas, une bactérie avec pilus est plus pathogène qu'une bactérie sans pilus. Dans ce cas, les pili assument non seulement le rôle d'une adhésine, mais également le rôle d'un facteur de virulence. Dans ce contexte, les facteurs de virulence sont autant de propriétés d'un micro-organisme qui rendent son effet pathogène et donc sa virulence déterminables. En plus des pili d'attachement aux cellules, des instruments de pénétration dans les cellules et des mécanismes de destruction cellulaire jouent un rôle pour les facteurs de virulence de un micro-organisme particulier. Les facteurs de virulence sont souvent des éléments structuraux comme les pili, mais peuvent aussi correspondre à des métabolites du micro-organisme. Dans de nombreux genres de bactéries, les pili sont l'élément structurel essentiel pour coloniser un organisme hôte. Si une bactérie ne peut pas s'attacher à son hôte, elle est généralement moins capable d'envahir l'organisme hôte. Tant que la bactérie n'envahit pas, elle ne peut pas se multiplier chez l'hôte et ne peut donc pas provoquer de pathologie condition dans le corps de l'hôte. Dans la plupart des cas, les pili réagissent de manière spécifique ou non spécifique avec des récepteurs individuels au sein de la cible membrane cellulaire pour y ancrer la bactérie. Les pili spécialisés pour l'échange d'ADN entre bactéries favorisent également largement l'agressivité d'un agent pathogène. Plus un agent pathogène peut se propager rapidement dans tout le corps de l'hôte, plus l'infection qui en résulte est agressive et rapide.
