FÍMBRIES: CARACTERÍSTIQUES, FUNCIONS, COMPOSICIÓ, TIPUS - BIOLOGIA - 2025

En microbiologia, les fímbries són estructures filamentoses, proteiques, que posseeixen els bacteris i que es diferencien dels flagells per la seva diàmetre (menor a 8 nm en la majoria dels casos) i per no posseir estructura helicoïdal. El terme també s'empra en altres ciències per definir una porció terminal o orla d'un òrgan dividit en segments molt fins.

Aquestes estructures anatòmiques no compleixen funcions de mobilitat, són molt variables i a l'sembla no són vitals per als bacteris que les posseeixen. Això vol dir que si per algun factor físic, químic o biològic dels bacteris perden les seves fímbries, no implicaria la mort de la cèl·lula o interrupcions dels seus cicles biològics.

Fímbries. Pres i editat de

Característiques

Les fímbries són apèndixs característics dels bacteris Gram-negatives (aquelles que no reaccionen a la tinció de Gram). Es coneixen molt pocs bacteris Gram-positives (aquelles bacteris que tenyeixen de blau o violeta a la tinció de Gram) que posseeixin aquestes estructures, però han estat observades en estreptococs, corinebacterias i espècies de l'gènere Actynomicetes.

Tenen formes filamentoses rectes i rígides, són més curtes i primes (3-10 nm de diàmetre) que els flagels. La majoria estan compostes per un sol tipus de proteïna globular molt hidròfoba anomenada Pilina.

Són d'uns 17-25 kilodalton (kDa) i les seves subunitats es disposen en una matriu helicoïdal que deixa un petit orifici central.

Les fímbries es troben implantades a nivell de la membrana citoplasmàtica dels bacteris. El seu nombre varia segons l'espècie i entre individus de la mateixa població, fins i tot han estat observades espècies que poden presentar des d'unes poques fímbries fins a diversos centenars o milers per individu..

Es poden observar fímbries voltant de tot el perímetre cel·lular, incloent els extrems de la cèl·lula, també anomenades regions polars.

tipus

Es coneixen diversos tipus de fímbries, però en general es fa referència a dos tipus principals: les adhesives i les sexuals.

fímbries adhesives

Són vellositats de la cèl·lula d'entre 4 a 7 nm de diàmetre, el seu nombre i distribució depèn de l'espècie.

fímbries sexuals

Són apèndixs similars en forma i grandària, d'aproximadament 1 a 10 per cèl·lula. Són més amples que les adhesives, amb aproximadament 9 a 10 nm de diàmetre. Estan determinats genèticament per factors sexuals o plasmidis conjugatius.

funcions

Es desconeix amb certesa la funció de les fímbries en molts tipus de bacteris. Així i tot, sembla que en alguns grups afavoreixen la fixació o adherència a diferents substrats, permeten la formació de biopel·lícules que també afavoreixen l'adhesió, l'agregació, la coagregación i la fixació a superfícies líquides en les quals formen vels.

fímbries adhesives

La funcionalitat d'aquestes fímbries és l'adherència a receptors específics i superficials. Això és de summa importància, ja que l'adherència a substrats vius o inerts juga un paper fonamental en la colonització dels diferents hàbitat o de l'hoste depenent de l'espècie.

La particularitat adhesiva (funció adhesina) no es deu a la proteïna Pilina que constitueix majorment la fimbria, sinó a una glucoproteïna anomenada lectina, situada a l'extrem distal de l'apèndix.

Aquesta proteïna és capaç d'unir-se amb gran afinitat a cadenes laterals de polisacàrids presents a la membrana citoplasmàtica de les cèl·lules a les que s'adhereixen.

Fímbria adhesiva. Pres i editat de:

fímbries sexuals

Són necessàries per a la conjugació bacteriana, és a dir, per a l'intercanvi d'informació genètica entre una cèl·lula donadora i una receptora.

composició química

Les fímbries són de naturalesa proteica. Alguns autors esmenten que la proteïna que les componen és una subunitat proteica anomenada fimbrilina (fima), de 17 a 20 kDa i és codificada pel gen fima.

No obstant això, altres fan referència a la Pilina, una proteïna que es caracteritza per la presència d'un pèptid líder molt curt, de 6 a 7 residus, seguit per un residu de fenilalanina N-terminal metilat i per una seqüència altament conservada d'aproximadament 24 residus hidròfobs, de l'tipus NMePhe Pilín.

importància mèdica

La unió dels bacteris (amb fímbries adhesives) a receptors específics de la cèl·lula humana és el primer pas per a l'establiment d'infeccions en l'organisme; com la formació de la placa dental, per coagregación d'individus de diferents espècies sobre la dent i els factors de colonització de teixits, per Neisseria gonorrhoeae i els ceps uropatogénicas d'Escherichia coli.

El paper de les fímbries com a factor de virulència en bacteris Gram-negatives ha estat àmpliament estudiat en bacteris Neisseria gonorrhoeae i N. meningitidis.

Aquestes espècies patògenes produeixen fímbries similars des del punt de vista estructural i antigènic. Les varietats virulentes de N. gonorrhoeae mostren fímbries de superfície de 16,5 a 21,5 kDa i són capaços d'adherir-fermament a les cèl·lules de la mucosa de l'tracte genital.

Si bé els bacteris Gram-posivas amb fímbries són escasses, s'han trobat bacils facultatius d'aquest grup a la cavitat bucal. Mostren dos tipus de fímbries:

• Les de tipus 1, mitjançant l'adherència a la superfície de les dents per mitjà de la interacció amb les proteïnes àcides riques en prolina de la saliva.
• Les fímbries tipus 2, que intervenen l'adherència bacterianes als estreptococs bucals.

Les espècies Gram-positiva de Actynomicetes s'uneixen de forma diferent que les Gram-negatives. Aquestes s'uneixen de manera covalent a la capa de peptidoglucano de la paret cel·lular.

La capacitat de les espècies de Actynomicetes bucal per adherir-se a les cèl·lules de la mucosa i congregar-amb els estreptococs cariogènics facilita la formació d'una biopel·lícula i l'inici de la placa dental.

¿Fímbries o pili?

Tots dos termes han estat emprats com a sinònims per alguns autors, mentre que per altres no són idèntics, i denominen fímbries només a les fímbries adhesives, mentre que criden pili a les fímbries sexuals (veure característiques).

Fins i tot a les fímbries sexuals se'ls pot trobar en textos i investigacions com pèl sexual, borrissol sexual o pili sexual. Qualsevol terme emprat és vàlid i el seu ús depèn de l'escola microbiològica de formació.

referències

1. A. Barrientos (2004) Curs pràctic d'entomologia. Editorial Universitat de Barcelona. 947 pp.
2. Fímbria. Recuperat de
3. O. Aguado Martín (2007). Les papallones diürnes de Castella i Lleó-II (Lepidòpters ropalòcers) Espècies, biologia, distribució i conservació. Capítol 3. Anatomia de l'imago. Junta de Castella i Lleó. Conselleria de medi ambient. Fundació patrimoni natural. 1029 pp.
4. M. Prescott, JP Harley i GA Klein (2009). Microbiologia, 7ma edició, Madrid, Mèxic, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 pp.
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.