Molti batteri patogeni, come lo *Streptococcus pneumoniae*, lo *Staphylococcus aureus* e la *Neisseria meningitidis*, producono una proteina specializzata chiamata pilina. La pilina è un componente chiave dei pili, strutture simili a peli che si estendono dalla superficie delle cellule batteriche. I pili svolgono un ruolo cruciale nell'adesione batterica, consentendo ai batteri di attaccarsi alle cellule e ai tessuti ospiti. Il processo mediante il quale i batteri patogeni preparano e utilizzano la pilina per l'adesione prevede diverse fasi:

1. Espressione genica: La produzione di pilina è controllata da geni specifici all'interno del genoma batterico. Quando le condizioni ambientali sono favorevoli all'adesione, come la presenza di cellule ospiti, i batteri attivano l'espressione dei geni della pilina.

2. Sintesi proteica: I geni pilin attivati ​​dirigono la sintesi delle proteine ​​pilin. Queste proteine ​​sono composte da subunità amminoacidiche ripetute, che formano una lunga struttura elicoidale.

3. Assemblaggio ed esportazione: Una volta sintetizzate, le proteine ​​pilina vengono trasportate sulla superficie cellulare batterica, dove vengono assemblate in strutture pilus. Il processo di assemblaggio prevede la polimerizzazione delle subunità pilina, con conseguente formazione di un filamento elicoidale. Questo filamento viene poi esportato attraverso la membrana cellulare batterica.

4. Estensione e retrazione del Pilus: Il pilus assemblato si estende dalla superficie della cellula batterica, consentendo al batterio di entrare in contatto con le cellule o i tessuti ospiti. L'estensione e la retrazione dei pili sono controllate da vari meccanismi regolatori, che consentono al batterio di percepire l'ambiente e regolare di conseguenza la sua adesione.

5. Adesione alle cellule ospiti: La punta del pilo contiene una molecola di adesione specializzata, chiamata adesina del pilina, che si lega specificamente ai recettori sulla superficie della cellula ospite. Questo evento di legame avvia la formazione di uno stretto legame tra il batterio e la cellula ospite.

6. Colonizzazione e invasione: L'adesione alle cellule ospiti consente ai batteri patogeni di colonizzare tessuti o organi specifici all'interno dell'ospite. Alcuni batteri possono anche utilizzare i pili per invadere le cellule ospiti, portando a infezioni intracellulari.

La preparazione del pilin e l'assemblaggio dei pili sono passaggi cruciali nella patogenesi di molte infezioni batteriche. Comprendendo i meccanismi alla base della produzione e dell'adesione della pilina, i ricercatori possono sviluppare nuove strategie per prevenire e curare le infezioni batteriche, compreso lo sviluppo di vaccini mirati alle proteine ​​della pilina e inibitori che interrompono la formazione del pilus.