Pilus: การติดเชื้อการแพร่เชื้อและโรค

pilus เป็นกาวที่ช่วยให้ แบคทีเรีย เพื่อเกาะติดกับเซลล์ ช่วยในการตั้งรกราก แกรมลบ แบคทีเรีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งมักจะติดตั้งพิลัสหรือพิลีหลายอัน การปรากฏตัวของ pili สามารถเพิ่มการก่อโรคของเชื้อโรคได้อย่างมีนัยสำคัญและถือเป็นปัจจัยความรุนแรง

pilus คืออะไร?

pilus หรือ fimbriae เป็นส่วนประกอบของโปรคาริโอต เป็นโปรตีนเส้นใยที่อยู่นอกเซลล์เป็นส่วนขยายของเซลล์และเป็นของ adhesins สารยึดติดเป็นส่วนประกอบพื้นผิวของ แบคทีเรีย ที่ทำให้จุลินทรีย์สามารถยึดติดกับโครงสร้างทางชีววิทยาของโฮสต์ได้ ดังนั้น สารยึดเกาะจึงสอดคล้องกับสิ่งที่เรียกว่าปัจจัยความรุนแรง เนื่องจากเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นพื้นฐานสำหรับการตั้งรกราก ในความหมายที่แคบลง สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยที่ผลิตขึ้นจากแบคทีเรียที่ทำให้แบคทีเรียสามารถเกาะติดกับโครงสร้างหรือเซลล์ของโฮสต์ได้ ตัวอย่างเช่น ในการยึดเกาะด้วยสารยึดเกาะ แบคทีเรียไม่เพียงแค่ชะล้างออกไป การแสดงออกของ adhesins แตกต่างกันไปในแบคทีเรียบางชนิดขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม พิลีชนิดต่าง ๆ ในแง่ของการยึดเกาะมีอยู่ ส่วนต่อของเซลล์ต่างกันในด้านโปรตีน ความยาว และเส้นผ่านศูนย์กลาง หน้าที่ของพวกมันอาจมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยจากแบคทีเรียถึงแบคทีเรีย ความยาวสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 0.1 ถึง 20 ไมโครเมตร เส้นผ่านศูนย์กลางของ pili มีตั้งแต่สองถึงประมาณ 20 ไมโครเมตร นอกเหนือจากการยึดเกาะกับส่วนต่อประสานระหว่างของแข็งกับของเหลวหรือก๊าซกับของเหลวแล้ว pili ยังช่วยให้แบคทีเรียเกาะติดกับแบคทีเรียอื่นและยึดติดกับเซลล์เยื่อบุผิวของสัตว์ได้ นอกจากนี้ อวัยวะบางส่วนยังเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนดีเอ็นเอของแบคทีเรียในบางครั้ง ซึ่งแตกต่างจากแฟลกเจลลาแบคทีเรีย pili นั้นสั้นและแข็ง พวกมันฉายภาพภายในเซลล์และนอกเซลล์

ความสำคัญและหน้าที่

Pili เป็นแบคทีเรียทั่วไปที่มีพฤติกรรมการย้อมสีแกรมลบ แบคทีเรียประเภทนี้มีกระบวนการของเซลล์หนึ่งถึงสี่กระบวนการ ขึ้นอยู่กับแต่ละบุคคล Pili อนุญาต น้ำ-สร้างอาณานิคมของแบคทีเรียให้เกาะติดกับของแข็งและในลักษณะนี้ยังคงอยู่ในที่เดียวกันในตัวกลางที่เป็นของเหลว สื่อล้างสารอาหารใหม่ ๆ ผ่านพวกมันและล้างผลิตภัณฑ์ที่สลายของเมตาบอลิซึมออกไป นอกจากนี้ แบคทีเรียสามารถดึงสารอาหารจากตัวกลางที่เป็นของเหลวโดยการเกาะตัวกันระหว่างอากาศและของเหลวผ่านพิลัสหรือพิลิ ออกซิเจน จากอากาศในเวลาเดียวกัน การเกาะติดของชั้นแบคทีเรียหนาแน่นกับพื้นผิวของตัวกลางที่เป็นของเหลวเรียกอีกอย่างว่าชั้นขยะ พิลิบางชนิดใช้สำหรับแนวนอน ยีน โอน. pili เหล่านี้เรียกว่า F-pili หรือ sex pili พวกมันเป็นอวัยวะที่ค่อนข้างหนาและกลวงซึ่งมีเฉพาะแบคทีเรียหรือผู้บริจาคเท่านั้น ผู้รับแต่ละคนเรียกว่าตัวรับหรือผู้รับและ pilus จะเสื่อมโทรมหลังจากติดต่อกับมัน สิ่งนี้จะลดระยะห่างของเซลล์ระหว่างตัวรับและผู้บริจาคโดยอัตโนมัติ นอกเสาหลัก สะพานพลาสม่าสามารถสร้างได้ในระยะทางที่น้อยมาก ซึ่งทำหน้าที่ในการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรม ปัจจัยต้านทาน (R) และปัจจัยการเจริญพันธุ์ (F) ถูกนำมาแลกเปลี่ยนผ่านพลาสมาบริดจ์ ในส่วนหนึ่งของกระบวนการนี้ DNA สายคู่จะคลายเกลียวออกเป็นเส้นเดียว หลังจากนั้นส่วนหนึ่งของสายจะย้ายจากผู้บริจาคไปยังผู้รับ ตามด้วยการสลายตัวของพลาสมาบริดจ์ จากนั้นแบคทีเรียก็สร้างเส้นใยเดี่ยวให้กลายเป็นเกลียวคู่ แบคทีเรียชนิดอื่นยังมี pili ชนิดที่ XNUMX ซึ่งช่วยให้พวกมันเคลื่อนที่บนพื้นผิวที่เป็นของแข็งได้ pili ของพวกเขาประกอบด้วยสำเนาโปรตีน PilA และไม่กลวง พวกมันมักจะอยู่ที่ขั้วทั้งสองของแบคทีเรียที่ติดตั้งพวกมัน pilus ชนิดอื่นๆ ได้แก่ Hrp pilus ซึ่งพบในพืชเป็นหลัก เชื้อโรค, ม่านตา type-I, ม่านตาชนิด IV และ Pap pilus ลักษณะทั่วไปของ pili อยู่ในโปรตีนก่อสร้าง ซึ่งสอดคล้องกับสิ่งที่เรียกว่า pilin นอกจากนี้ พิลีส่วนใหญ่จะมีรูปร่างเหมือนท่อ

โรคและความผิดปกติ

ในแบคทีเรียหลายชนิด การก่อโรคจะเพิ่มขึ้นโดยการติดตั้งพิลิ นั่นคือ ในหลายกรณี แบคทีเรียที่มี pilus ทำให้เกิดโรคมากกว่าแบคทีเรียที่ไม่มี pilus ในกรณีนี้ pili ไม่เพียงแต่รับบทบาทเป็น adhesin เท่านั้น แต่ยังรวมถึงบทบาทของปัจจัยความรุนแรงด้วย ในบริบทนี้ ปัจจัยความรุนแรงเป็นคุณสมบัติทั้งหมดของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคและทำให้สามารถกำหนดความรุนแรงได้ นอกจาก pili สำหรับการยึดติดกับเซลล์ เครื่องมือสำหรับการเจาะเข้าไปในเซลล์และกลไกสำหรับการทำลายเซลล์ยังมีบทบาทสำหรับปัจจัยความรุนแรงของ จุลินทรีย์โดยเฉพาะ ปัจจัยความรุนแรงมักเป็นองค์ประกอบโครงสร้างเช่น pili แต่ยังสามารถสอดคล้องกับสารเมตาบอลิซึมของจุลินทรีย์ ในแบคทีเรียหลายชนิด pili เป็นองค์ประกอบโครงสร้างที่สำคัญสำหรับการตั้งรกรากสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์ หากแบคทีเรียไม่สามารถเกาะติดกับเจ้าบ้านได้ โดยทั่วไปแล้วจะไม่สามารถบุกรุกสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์ได้ ตราบใดที่แบคทีเรียไม่รุกราน ก็ไม่สามารถขยายพันธุ์ในเจ้าบ้านได้ จึงไม่ทำให้เกิดพยาธิสภาพ สภาพ ในร่างกายของโฮสต์ ในกรณีส่วนใหญ่ pili จะทำปฏิกิริยาในลักษณะที่เฉพาะเจาะจงหรือไม่เฉพาะเจาะจงกับตัวรับแต่ละตัวภายในเป้าหมาย เยื่อหุ้มเซลล์ เพื่อยึดแบคทีเรียที่อยู่ภายใน พิลิเฉพาะสำหรับการแลกเปลี่ยนดีเอ็นเอระหว่างแบคทีเรียยังช่วยส่งเสริมความก้าวร้าวของสารก่อโรคในวงกว้าง ยิ่งเชื้อโรคสามารถแพร่กระจายไปทั่วร่างกายของโฮสต์ได้เร็วเท่าใด การติดเชื้อก็จะยิ่งรุนแรงและรวดเร็วขึ้นเท่านั้น