1. Lipiddubbelskiktspenetration:** Vissa antibiotika, såsom polymyxiner och vissa makrolider, har en lipofil karaktär som gör att de kan diffundera direkt över lipiddubbelskiktet i OM. Dessa antibiotika stör integriteten hos OM, vilket leder till läckage av cellinnehåll och i slutändan celldöd.
2. Porinkanaler:** Poriner är integrerade membranproteiner som bildar hydrofila kanaler i OM, vilket tillåter passage av små molekyler. Vissa antibiotika, som betalaktamer (penicilliner och cefalosporiner), karbapenemer och monobaktamer, utnyttjar poriner för att komma in i det periplasmatiska utrymmet mellan OM och det cytoplasmatiska membranet.
3. Effluxpumpar:** Gramnegativa bakterier har effluxpumpar, som är proteinkomplex som aktivt transporterar antibiotika ut ur cellen. Dessa pumpar kan hindra den intracellulära ansamlingen av antibiotika och minska deras effektivitet. Vissa antibiotika, såsom fluorokinoloner, är specifikt utformade för att hämma effluxpumpar, vilket ökar deras intracellulära koncentration.
4. Yttre membranvesiklar (OMV):** OMV är små membranbundna vesiklar som frisätts av gramnegativa bakterier. Vissa antibiotika kan bli inkapslade i OMV och därefter levereras in i bakteriecellen. Denna trojanska hästmekanism kringgår OM-barriären och underlättar inträdet av antibiotika i cytoplasman.
5. Yttre membranpermeabilitet:** Vissa antibiotika, som aminoglykosider, kan permeabilisera OM genom att interagera med lipopolysackarider (LPS) och andra OM-komponenter. Denna störning av OM underlättar inträdet av aminoglykosider i det periplasmatiska utrymmet och så småningom cytoplasman.
6. Synergi mellan antibiotika:** Vissa antibiotika kan verka synergistiskt för att förbättra penetrationen av varandra över OM. Till exempel kan samtidig administrering av betalaktamer med betalaktamashämmare (t.ex. klavulansyra, tazobaktam) övervinna beta-laktamasresistens och förbättra effekten av betalaktamer mot gramnegativa bakterier.
Sammanfattningsvis använder antibiotika olika mekanismer för att övervinna utmaningarna från den gramnegativa bakteriecellväggen. Att förstå dessa mekanismer är avgörande för att designa nya antibiotika som effektivt kan rikta sig mot gramnegativa patogener och bekämpa antimikrobiell resistens.
