Estructuras bacterianas (flagelo, pili y fimbrias)

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INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL DELEGACION SUR 4 DEL DISTRITO FEDERAL HOSPITAL GENERAL DE ZONA NO. 32 «VILLA COAPA» PROFESORA: Q.B.P. EVA GEORGINA VELEZ CASTRO HERIBERTO RAMIREZ MORALES

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INSTITUTO MEXICANODEL SEGURO SOCIAL

DELEGACION SUR 4DEL DISTRITO FEDERAL

HOSPITAL GENERAL DE ZONA NO. 32

«VILLA COAPA»

PROFESORA: Q.B.P. EVA GEORGINA VELEZ CASTRO

HERIBERTO RAMIREZ MORALES

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Flagelos

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Flagelos• Un flagelo es un apéndice móvil con forma

de látigo presente en muchos organismos unicelulares y en algunas células de organismos pluricelulares.

• Los flagelos proporcionan capacidad de movimiento independiente.

• Por lo general se encuentran en bacilos Gramnegativos, aunque hay excepciones para Gram positivos y algunos cocos (algunas especies de Listeria y Enterococcus)

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FlageloLa disposición de los flagelos varía según las bacterias:• FLAGELACION MONOTRICA O POLAR: Se

localiza uno solo en el extremo de la célula.

• FLAGELACION LOFOTRICA; En ocasiones puede surgir un penacho de flagelos en los extremos de la célula.

• FLAGELACION ANFITRICA: Se tiene un solo flagelo en cada uno de los dos extremos opuestos (un solo flagelo opera a la vez, permitiendo a la bacteria revertir rápidamente el movimiento cambiando el flagelo que está activo).

• FLAGELACION PERITRICA: Los flagelos se distribuyen por varios lugares de la superficie celular.

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Flagelo• Son difícilmente visibles

a microscopía óptica• Ensamble de

subunidades de la proteína flagelina:• Matriz cilíndrica de hileras

cuasi-axiales (casi verticales) de flagelina

• La estructura es de una hélice rígida

• No realiza trabajo mecánico, sino que el movimiento le es conferido por el motor del corpúsculo basal (filamento es equivalente a hélice de un barco).

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Flagelo• Son finos (menos de 20 nm de diámetro

en promedio) no es posible verlos en el microscopio óptico y necesita tinciones especificas para que aumenten su diámetro.

• Tiene una estructura única, completamente diferente de los demás sistemas presentes en otros organismos, como los cilios y flagelos eucariotas.

• Presenta una similitud notable con los sistemas mecánicos artificiales, pues es una compleja estructura compuesta de varios elementos (piezas) y que rota como una hélice.

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Flagelo• Los flagelos están compuestos

por cerca de 20 proteínas, con aproximadamente otras 30 proteínas para su regulación y coordinación.

• El filamento del flagelo bacteriano esta compuesto de subunidades de una proteína llamada flagelina.

• La forma y la longitud de onda de un flagelo están determinadas en parte por la estructura de la flagelina, pero también por la dirección de rotación del filamento.

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Flagelo

• Consta de tres partes básicas:

Filamento Codo ó Gancho Corpúsculo basal

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Flagelo

• Región del filamento: El flagelo presenta una estructura compuesta de subfibrillas de flagelina con un diámetro de 13-17 nm y que forman un cilindro hueco semirrígido de forma helicoidal por el que los monómeros de la proteína son conducidos para auto ensamblarse al final del filamento.

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Flagelo

• Región del gancho: En la base del filamento existe un región mas ancha que llamada gancho que consta de un único tipo de proteína y su función es unir el filamento a la parte motora del flagelo con el fin de transmitir el movimiento del cuerpo basal hacia el filamento. Formado por un conjunto de proteínas diferente a la flagelina, las subfibrillas de las que se compone le dan una forma helicoidal y corta.

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Flagelo• Corpúsculo basal: Esta compuesto

por varios anillos proteínicos que están conectados por una estructura en forma de vástago, estos anillos reciben el nombre de anillos M, S, P y L ya que respectivamente se anclan a la Membrana citoplasmática, el espacio peri plasmático, a la capa de peptidoglucano y al polisacárido de la membrana exterior.

• Los anillos L y P solo existen en los M.O Gram negativos.

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Flagelo• El motor del flagelo: Esta anclado

en la membrana citoplasmática y en la pared celular, compuesto por proteínas (estátor, complejo Mot), y atraviesa varios sistemas de anillos. El motor está impulsado por la fuerza motriz de una bomba de protones, es decir, por el flujo de protones (iones de hidrógeno) a través de la membrana plasmática bacteriana.

• Proteínas Mot: controlan realmente el motor flagelar provocando la rotación del filamento.

• Proteínas de Fli: funcionan como un conmutador del motor, invirtiendo la rotación del flagelo en respuesta a señales intracelulares.

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Antigenicidad del flagelo• El filamento y la flagelina constituyen el

antígeno flagelar (H).• El antígeno H es característico de cada

especie y de cada cepa.• Las bacterias flageladas reaccionan in

vitro con anticuerpos específicos dando una aglutinación laxa

• La aglutinación con flagelos es la base de la clasificación de cepas de Salmonella (clasificación de Kauffmann-White)

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Pili y Fimbrias

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Pili y Fimbrias• Además de los flagelos las

bacterias Gram negativas ( y algunos grupos de bacterias Gram positivas) también tienen otras estructuras sobresalientes de forma alargada, aunque más cortas que los flagelos y mayormente no utilizadas en la locomoción, llamadas pili.

• Se trata de vellosidades, las cuales son verdaderos orgánulos que les permiten la fijación a ciertas superficies, como las de las células a las que infectan así como la transferencia de ADN.

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Pili y Fimbrias• Los términos fimbria y pili son a

menudo intercambiables, pero fimbria se suele reservar para los pelos cortos que utilizan las bacterias para adherirse a las superficies, en tanto que pili suele referir a los pelos ligeramente más largos que se utilizan en la conjugación bacteriana para transferir material genético, por lo que reciben el nombre de Pili sexual.

• Los pilis corresponden a evaginaciones de la membrana citoplasmática a través de los poros de la pared celular y la cápsula que asoman al exterior.

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Pili y Fimbrias• Un pili sexual interconecta dos

bacterias de la misma especie o de especie diferente construyendo un puente entre ambos citoplasmas.

• Esto permite la transferencia de plásmidos entre las bacterias. El intercambio de plásmidos puede añadir nuevas características a la bacteria, por ejemplo, resistencia a los antibióticos.

• Un pili suele tener unos 3-25 nm de diámetro y 10-20 nm de longitud.

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Pili y Fimbrias• Durante la conjugación bacteriana,

un pili sale de la bacteria donante y se une a la bacteria receptora, desencadenando la formación de un puente de apareamiento que interconecta los citoplasmas de las dos bacterias a través de un poro controlado.

• Este poro permite la transferencia de ADN bacteriano.

• A través de este mecanismo de transformación genética, nuevas características ventajosas para la supervivencia pueden transferirse entre bacterias, incluso pertenecientes a especies diferentes.

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Pili para el movimiento• Algunos pili, clasificados como pili de tipo IV, generan fuerzas

móviles. El extremo del pilus se adhiere al sustrato sólido u otra bacteria, y la posterior contracción del pilus desplaza la bacteria hacia delante, de forma no muy diferente a la de un gancho de agarre. El movimiento producido por el pilus de tipo IV suele ser a "tirones", en contraste con otras formas de movilidad bacteriana, como por ejemplo, la realizada por flagelos. Sin embargo, en el Myxococcus xanthus este movimiento es bastante fluido

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Adhesinas

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En microbiología, se llama adhesina a los múltiples factores que producen las

bacterias para adherirse efectivamente a sus hospedantes,, a través de moléculas

receptoras especificas sobre la superficie de la célula huesped, permitiendo una unión

intima de la bacteria a la célula para colonizar y resistir la remoción física

Adhesinas

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Adhesinas• Las adhesinas se expresan en

el glucocáliz de los m.o. ó en estructuras como los pili o fimbrias.

• La mayoría son glicoproteínas o lipoproteínas, mientras que sus receptores suelen ser azucares del tipo de la manosa o la galactosa que se expresan en la superficie celular.

• Por esta razón las adhesinas se nombran dependiendo de su afinidad a ciertos azucares, por ejemplo si son o no afines a la manosa

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Adesivit mediante Adesivit mediante fimbriefimbrie

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Adhesinas• Las adhesinas producidas por las

fimbrias de tipo 1 o comunes, se nombran «Sensibles a la manosa», mientras que los producidos por los fimbrias de tipo 2 se nombran como «Manosa resistentes».

• Esta característica de las adhesinas las hace sumamente interesantes para el estudio de vacunas.

• La perdida de fimbrias en cultivos repetidos in vitro da como resultado la incapacidad delos m.o. para iniciar sus procesos infectivos ya que no pueden adherirse a su hospedero evitando al sistema inmunologico.

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Adesivit mediante Adesivit mediante fimbriefimbrie

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Como factor de

adhesión la punta de

la fimbria contiene

proteina (lectina) que

se une

especificamente a un

azucar (e.g., manosa)

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Gracias.