1.Effluxpumpar:Många bakterier har effluxpumpar, som är membranbundna proteiner som aktivt transporterar antibiotika och andra skadliga ämnen ut ur cellen. Dessa pumpar kan känna igen och driva ut ett brett utbud av antibiotika, vilket minskar deras intracellulära koncentration och begränsar deras effektivitet.
2. Ändring av läkemedelsmål:Vissa celler kan modifiera målställena för antibiotika och cytostatika, vilket gör dem mindre effektiva. Till exempel kan bakterier producera enzymer som modifierar strukturen hos antibiotika, vilket gör dem inaktiva eller mindre potenta. På liknande sätt kan cancerceller förändra uttrycket eller strukturen av proteiner som är målinriktade av cytostatika, vilket minskar deras känslighet för behandling.
3. Reducerat läkemedelsupptag:Celler kan minska upptaget av antibiotika och cytostatika genom att minska permeabiliteten hos deras cellmembran eller genom att förändra uttrycket av transportproteiner. Detta begränsar mängden läkemedel som kan komma in i cellen, vilket gör det mindre effektivt.
4. DNA-reparationsmekanismer:Celler har DNA-reparationsmekanismer som kan vända skadan som orsakas av antibiotika och cytostatika. Dessa mekanismer inkluderar DNA-reparationsenzymer, såsom basexcisionsreparation (BER), nukleotidexcisionsreparation (NER) och homolog rekombination (HR), som kan reparera DNA-skador och återställa cellviabilitet.
5.Biofilmbildning:Bakterier kan bilda biofilmer, som är gemenskaper av celler som fäster vid ytor och är omgivna av en skyddande matris av extracellulärt material. Biofilmer kan begränsa penetrationen av antibiotika och cytostatika, vilket gör det mer utmanande för dessa läkemedel att nå och eliminera bakteriecellerna.
6. Kvorumsavkänning:Vissa bakterier använder kvorumavkänning för att samordna sina svar på miljöförändringar, inklusive förekomsten av antibiotika. När bakteriepopulationen når en viss densitet producerar och frigör de signalmolekyler som kallas autoinducerare. Dessa molekyler utlöser olika cellulära svar, inklusive aktivering av effluxpumpar eller nedreglering av läkemedelstransportörer, vilket ökar deras resistens mot antibiotika.
7. Horisontell genöverföring:Bakterier kan förvärva resistensgener från andra bakterier genom horisontella genöverföringsmekanismer, såsom konjugering, transformation och transduktion. Dessa gener kan koda för effluxpumpar, enzymer som modifierar läkemedelsmål eller andra resistensmekanismer, vilket gör att bakterier kan sprida och upprätthålla antibiotikaresistens inom populationer.
Sammantaget använder celler flera försvarsmekanismer för att skydda sig mot antibiotika och cytostatika. Att förstå dessa mekanismer är avgörande för att utveckla strategier för att övervinna resistens och förbättra effektiviteten av antimikrobiella och anticancerbehandlingar.
