1. Långsam tillväxt eller dvala:
- Vissa bakterier kan gå in i ett tillstånd av långsam tillväxt eller vila som svar på antibiotikastress. I detta tillstånd har de en minskad metabolisk aktivitet, vilket gör dem mindre mottagliga för antibiotika som riktar sig mot aktivt växande celler.
2. Effluxpumpar:
– Bakterier kan besitta effluxpumpar, som är membranproteiner som aktivt transporterar antibiotika ut ur cellen. Dessa pumpar kan minska intracellulära antibiotikakoncentrationer, vilket minskar deras effektivitet.
3. Förändrad yttre membranpermeabilitet:
– Förändringar i strukturen och sammansättningen av det bakteriella yttre membranet kan begränsa antibiotikaintaget i cellen. Detta kan ske genom modifieringar såsom minskat porinexpression, ökad produktion av exopolysackarider eller förändringar i membranets lipidsammansättning.
4. Biofilmbildning:
– Bakterier kan bilda skyddande samhällen som kallas biofilmer, där de är inbäddade i en egenproducerad matris av extracellulära polymera ämnen (EPS). Biofilmer fungerar som fysiska barriärer som hindrar antibiotikapenetration och skyddar de inneslutna cellerna från antibiotisk verkan.
5. Toxin-antitoxinsystem:
– Vissa bakterier har toxin-antitoxin (TA) system, som är genetiska moduler som består av ett stabilt toxin och ett labilt antitoxin. Under normala förhållanden neutraliserar antitoxinet giftets aktivitet. Men när det utsätts för antibiotika bryts antitoxinet ned, vilket frigör toxinet, vilket hämmar celltillväxt och celldelning, vilket leder till ett vilande tillstånd.
6. Metaboliska anpassningar:
- Ihållande bakterier kan ha metaboliska anpassningar som gör att de kan kringgå eller övervinna antibiotikamål. Till exempel kan vissa bakterier använda alternativa metaboliska vägar för att kringgå antibiotika-hämmade steg.
7. Quorum Sensing:
- Quorum sensing är en cell-till-cell kommunikationsmekanism som används av bakterier för att koordinera genuttryck baserat på befolkningstäthet. Vissa antibiotika kan inducera kvorumavkänning, vilket leder till aktivering av antibiotikaresistensgener eller bildandet av skyddande strukturer.
8. Subpopulationsheterogenitet:
- Bakteriepopulationer kan uppvisa fenotypisk heterogenitet, där olika subpopulationer har distinkta antibiotikakänslighetsprofiler. Persistenta celler kan representera en subpopulation med inneboende tolerans mot antibiotika.
9. Stressreaktioner:
- Bakterier kan aktivera olika stressresponsvägar vid antibiotikaexponering, vilket leder till produktion av skyddande faktorer som förbättrar överlevnaden. Dessa svar kan involvera uppreglering av gener relaterade till DNA-reparation, avgiftning och antioxidantförsvar.
Ihållande bakterier utgör betydande utmaningar vid behandling av kroniska och återkommande infektioner. Att förstå mekanismerna för persistens är avgörande för att utveckla strategier för att övervinna antibiotikaresistens och förbättra behandlingsresultaten.
