FIMBRIAE: CARACTÉRISTIQUES, FONCTIONS, COMPOSITION, TYPES - LA BIOLOGIE - 2025

En microbiologie, les fimbriae sont des structures protéiques filamenteuses que possèdent les bactéries et qui diffèrent des flagelles par leur diamètre (moins de 8 nm dans la plupart des cas) et par l'absence de structure hélicoïdale. Le terme est également utilisé dans d'autres sciences pour définir une partie terminale ou une bordure d'un organe divisée en segments très fins.

Ces structures anatomiques ne remplissent pas les fonctions de mobilité, sont très variables et ne sont apparemment pas vitales pour les bactéries qui les possèdent. Cela signifie que si par un facteur physique, chimique ou biologique les bactéries perdaient leurs fimbriae, cela n'impliquerait pas la mort de la cellule ou des interruptions de leurs cycles biologiques.

Fimbriae. Tiré et édité de

caractéristiques

Les fimbriae sont des appendices caractéristiques des bactéries Gram-négatives (celles qui ne réagissent pas à la coloration de Gram). On sait que très peu de bactéries Gram-positives (ces bactéries qui se colorent en bleu ou en violet sur la coloration de Gram) possèdent ces structures, mais elles ont été observées chez les streptocoques, les corynebactéries et les espèces du genre Actynomycetes.

Ils ont des formes filamenteuses droites et rigides, sont plus courts et plus minces (3-10 nm de diamètre) que les flagelles. La plupart sont constitués d'un seul type de protéine globulaire hautement hydrophobe appelée piline.

Ils mesurent environ 17-25 kilodaltons (kDa) et leurs sous-unités sont disposées dans une matrice hélicoïdale qui laisse un petit trou central.

Les fimbriae sont implantées au niveau de la membrane cytoplasmique de la bactérie. Leur nombre varie selon les espèces et entre les individus d'une même population, des espèces pouvant se présenter de quelques fimbriae à plusieurs centaines voire milliers par individu ont même été observées.

Les fimbriae peuvent être vus sur tout le périmètre de la cellule, y compris les extrémités de la cellule, également appelées régions polaires.

Les types

Plusieurs types de fimbria sont connus, mais généralement deux types principaux sont mentionnés: adhésifs et sexuels.

Fimbriae adhésive

Ce sont des villosités cellulaires de 4 à 7 nm de diamètre, leur nombre et leur distribution dépendent des espèces.

Fimbriae sexuelle

Ils sont de forme et de taille similaires, environ 1 à 10 par cellule. Ils sont plus larges que l'adhésif, d'environ 9 à 10 nm de diamètre. Ils sont déterminés génétiquement par des facteurs sexuels ou des plasmides conjugatifs.

Caractéristiques

Le rôle des fimbriae dans de nombreux types de bactéries n'est pas connu avec certitude. Même ainsi, il semble que dans certains groupes, ils favorisent la fixation ou l'adhérence à différents substrats, permettent la formation de biofilms qui favorisent également l'adhésion, l'agrégation, la coagrégation et la fixation aux surfaces liquides dans lesquelles ils forment des voiles.

Fimbriae adhésive

La fonctionnalité de ces fimbriae est l'adhérence à des récepteurs spécifiques et superficiels. Ceci est de la plus haute importance, car l'adhérence à des substrats vivants ou inertes joue un rôle fondamental dans la colonisation des différents habitats ou de l'hôte selon les espèces.

La particularité adhésive (fonction adhésine) n'est pas due à la protéine piline qui constitue principalement la fimbria, mais à une glycoprotéine appelée lectine, située à l'extrémité distale de l'appendice.

Cette protéine est capable de se lier avec une forte affinité aux chaînes latérales polysaccharidiques présentes dans la membrane cytoplasmique des cellules auxquelles elle adhère.

Fimbria adhésive. Pris et édité à partir de: https://bio.libretexts.org/TextMaps/Microbiology/Book%3A_Microbiology_(Kaiser)/Unit_1%3A_Introduction_to_Microbiology_and_Prokaryotic_Cell_Anatomy/2%3A_The_Prokaryotic_Cell%3A_Bacterilioticotic_Cell%3A_Bacterisideotic_Cell%3A_Bacterili3sideCallia/23A_Bacterilioticotic_Cell%3A_Bacterisideotic_Cell%3A_Bacteriliotic_Cellia/23A_Bacterilioticotic_Cellures/23A_Bacteriliotic_Cellures / 23A_Bacterilioticotic_Cell% 3A_Bacteriliotic_Cellures / 23A_Bacteriliotic_Cellures_3A_Bacteriliotic_Cell% 3A_Bacterili3A_Cell% 3A_Bacteriacterotic_Cell% 3A_Bacteriacterotic_Cell% 3A_Bacteriacterotic_Cell% 3A_The_Prokaryotic3_

Fimbriae sexuelle

Ils sont nécessaires à la conjugaison bactérienne, c'est-à-dire à l'échange d'informations génétiques entre un donneur et une cellule receveuse.

Composition chimique

Les fimbriae sont de nature protéique. Certains auteurs mentionnent que la protéine qui les compose est une sous-unité protéique appelée fimbriline (FimA), de 17 à 20 kDa et codée par le gène fimA.

Cependant, d'autres se réfèrent à la piline, une protéine caractérisée par la présence d'un peptide leader très court, de 6 à 7 résidus, suivi d'un résidu phénylalanine N-terminal méthylé et d'une séquence hautement conservée d'environ 24 résidus hydrophobes, de type NMePhe piline.

Importance médicale

La liaison des bactéries (avec des fimbriae adhésives) à des récepteurs spécifiques sur la cellule humaine est la première étape pour l'établissement d'infections dans le corps; comme la formation de plaque dentaire, par coagrégation d'individus de différentes espèces sur la dent, et des facteurs de colonisation tissulaire, par Neisseria gonorrhoeae et des souches uropathogènes d'Escherichia coli.

Le rôle des fimbriae en tant que facteur de virulence chez les bactéries Gram-négatives a été largement étudié chez les bactéries Neisseria gonorrhoeae et N. meningitidis.

Ces espèces pathogènes produisent des fimbriae similaires d'un point de vue structurel et antigénique. Les variétés virulentes de N. gonorrhoeae présentent des fimbriae superficielles de 16,5 à 21,5 kDa et sont capables d'adhérer fermement aux cellules de la muqueuse du tractus génital.

Bien que les bactéries à Gram positif avec fimbriae soient rares, des bacilles facultatifs de ce groupe ont été trouvés dans la cavité buccale. Ils montrent deux types de fimbriae:

• Type 1, médiatisant l'adhérence à la surface dentaire par interaction avec les protéines acides riches en proline dans la salive.
• Fimbriae de type 2, qui assure l'adhérence des bactéries aux streptocoques oraux.

Les espèces Actynomycetes Gram-positives se lient différemment des espèces Gram-négatives. Ceux-ci sont attachés de manière covalente à la couche de peptidoglycane de la paroi cellulaire.

La capacité des espèces buccales Actynomycetes à adhérer aux cellules muqueuses et à se rassembler avec des streptocoques cariogènes facilite la formation d'un biofilm et l'initiation de la plaque dentaire.

Fimbriae ou pili?

Les deux termes ont été utilisés comme synonymes par certains auteurs, tandis que pour d'autres, ils ne sont pas identiques et se réfèrent uniquement aux fimbriae adhésives en tant que fimbriae, tandis que les fimbriae sexuelles sont appelées pili (voir caractéristiques).

Même les fimbriae sexuelles peuvent être trouvées dans les textes et les recherches en tant que cheveux sexuels, cheveux sexuels ou pili sexuels. Tout terme utilisé est valide et son utilisation dépend de l'école de formation microbiologique.

Références

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