1. Genetiska mutationer:Bakterier kan förvärva resistensgener genom mutationer i deras DNA. Mutationer kan ändra målstället för ett antibiotikum, minska dess bindningsaffinitet och göra det mindre effektivt. Genom att kontinuerligt mutera sina gener kan bakterier snabbt utveckla resistens mot flera antibiotika.
2. Horisontell genöverföring:Bakterier har en unik förmåga att utbyta genetiskt material med andra bakterier genom horisontell genöverföring. Denna process involverar överföring av gener mellan olika stammar eller till och med olika arter av bakterier. Mobila genetiska element, såsom plasmider, transposoner och integroner, underlättar överföringen av resistensgener mellan bakterier, vilket gör att de kan dela och förvärva nya resistensmekanismer.
3.Effluxpumpar:Många bakterier har effluxpumpar, som är proteinkomplex som pumpar ut antibiotika ur cellen. Dessa pumpar fungerar som försvarsmekanismer genom att minska den intracellulära koncentrationen av antibiotika och begränsa deras effektivitet. Effluxpumpar kan vara specifika för vissa antibiotika eller ha ett bredare aktivitetsområde, vilket gör bakterier resistenta mot flera läkemedel samtidigt.
4. Biofilmbildning:Vissa bakterier kan bilda biofilmer, som är gemenskaper av celler inneslutna i en egenproducerad matris av extracellulärt material. Bakterier i biofilmer är skyddade från yttre faktorer, inklusive antibiotika. Biofilmen fungerar som en fysisk barriär som begränsar penetration och diffusion av antibiotika, vilket gör bakterier mer toleranta mot antimikrobiella medel.
5. Quorum Sensing:Vissa bakterier använder en cell-till-cell-kommunikationsprocess som kallas kvorumsensing för att reglera genuttryck och koordinera beteenden som svar på förändringar i deras befolkningstäthet. Quorum sensing kan leda till ett kollektivt uttryck av antibiotikaresistensgener och andra mekanismer som ger ökad resistens när bakteriepopulationen når en kritisk tröskel.
6. Persisterceller:Vissa bakteriepopulationer innehåller en subpopulation av långsamväxande eller vilande celler som kallas "persisterceller". Persisterceller uppvisar minskad metabol aktivitet och kan gå in i ett vilande tillstånd, vilket gör dem mycket resistenta mot antibiotika. Dessa celler kan överleva antibiotikabehandling och senare återupplivas, vilket leder till återkommande infektioner.
7. Förändring av metabola vägar:Bakterier kan ändra sina metaboliska vägar för att kringgå antibiotikans mål. De kan utveckla alternativa metaboliska vägar som gör antibiotikan ineffektiv eller metabolisera antibiotikan till inaktiva föreningar. Denna metaboliska anpassning gör att bakterier kan överleva och föröka sig trots förekomsten av antibiotika.
8. Överuttryck av målenzymer:Bakterier kan överproducera enzymer som riktas mot antibiotika, vilket effektivt sänker koncentrationen av läkemedlet som är tillgängligt för att hämma dess avsedda mål. Genom att producera mer av målenzymet kan bakterier minska effektiviteten av antibiotikan och behålla sin livskraft.
Det är det komplexa samspelet mellan dessa mekanismer som gör bakterier mycket effektiva när det gäller att förvärva och sprida antibiotikaresistens. Den kontinuerliga anpassningen och utvecklingen av bakterier utgör en betydande utmaning för effektiv behandling av infektionssjukdomar och understryker vikten av försiktig antibiotikaanvändning och utvecklingen av nya antimikrobiella strategier för att bekämpa multidrogresistens.
