Fimbriae

Qué son las fimbriae bacterianas

La forma latina fimbriae (nominativo plural de la primera declinación) se introdujo en microbiología a mediados del siglo XX, cuando los primeros microscopios electrónicos revelaron que muchas bacterias gramnegativas poseían apéndices filamentosos distintos de los flagelos. En 1955, J. P. Duguid y sus colaboradores de la Universidad de Edimburgo describieron estas estructuras en cepas de Escherichia coli y las denominaron fimbriae, tomando el vocablo latino por analogía con los flecos de un tejido. La elección del término latino, en lugar del inglés fringes, obedecía a la convención de nombrar las estructuras bacterianas en latín, como ya se hacía con flagella o cilia.

Estructura y distribución

Cada fimbria es un cilindro proteico de entre 0,5 y 1,5 micrómetros de longitud y de 4 a 7 nanómetros de diámetro, mucho más fino y corto que un flagelo. Está compuesta por subunidades repetidas de una proteína llamada fimbrilina (o pilina, según la nomenclatura), ensambladas en una hélice hueca que se ancla en la membrana externa. Una célula bacteriana puede portar entre cien y cuatrocientas fimbrias distribuidas de manera peritrica (por toda la superficie), lo que le confiere un aspecto de esfera erizada cuando se observa con microscopía electrónica de transmisión.

En el extremo distal de muchas fimbrias se localiza una adhesina: una proteína con afinidad por receptores específicos de la célula huésped. Las fimbrias de tipo 1 de E. coli, por ejemplo, portan la adhesina FimH, que reconoce residuos de manosa en el urotelio y permite a la bacteria colonizar la mucosa vesical. Ahí reside su importancia clínica.

Diferencia entre fimbriae y pili

La frontera terminológica no es tajante. Algunos autores usan fimbriae y pili como sinónimos intercambiables, pero la convención más seguida reserva pilus (plural pili) para los apéndices implicados en la conjugación bacteriana (transferencia horizontal de ADN) y fimbria para los filamentos adhesivos. Los pili sexuales son escasos (entre uno y diez por célula), más largos y, con frecuencia, retráctiles; las fimbrias adhesivas son numerosas, más rígidas y no se retraen. La distinción, con todo, depende del texto y del campo: en genética bacteriana predomina pilus, mientras que en microbiología clínica y en virulencia bacteriana se prefiere fimbria.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se conserva la forma latina fimbriae en vez de decir «fimbrias»?

En textos en español es perfectamente válido escribir «fimbrias». La forma latina fimbriae pervive sobre todo en publicaciones en inglés y en nomenclatura formal, donde se mantiene la tradición de nombrar las estructuras microbianas con terminología grecolatina.

¿Sirven las fimbriae como diana para vacunas?

Sí, y existen precedentes exitosos. Vacunas compuestas por fimbrias purificadas se emplean en veterinaria para inmunizar cerdas gestantes frente a cepas enterotoxigénicas de E. coli, protegiendo así a los lechones neonatos de la diarrea neonatal. En medicina humana, las fimbrias de E. coli uropatógena se investigan como posibles antígenos vacunales para prevenir las infecciones urinarias recurrentes.

¿Tienen algo que ver con las fimbrias de la trompa uterina?

Comparten raíz etimológica y, en cierto modo, el concepto visual de fleco. Más allá de eso, son estructuras biológicamente dispares: unas son apéndices proteicos de bacterias y las otras, prolongaciones tisulares de un órgano reproductor.

Referencias

1. Volkan, E., Kalas, V. y Hultgren, S. J. «Pili and fimbriae of Gram-negative bacteria». Reference Module in Biomedical Sciences. Elsevier, 2014.
2. Huang, Y. et al. «Bacterial pili and fimbriae». Encyclopedia of Life Sciences. Wiley, 2010.
3. Duguid, J. P., Smith, I. W., Dempster, G. y Edmunds, P. N. «Non-flagellar filamentous appendages ("fimbriae") and haemagglutinating activity in Bacterium coli». J. Pathol. Bacteriol., 1955; 70(2): 335-348.
4. Klemm, P. y Schembri, M. A. «Bacterial adhesins: function and structure». Int. J. Med. Microbiol., 2000; 290(1): 27-35.