La ciprofloxacina è un antibiotico. I professionisti medici usano gli antibiotici per uccidere i batteri, ma i batteri tendono ad essere molto adattabili al loro ambiente e possono sviluppare resistenza agli effetti precedentemente letali della ciprofloxacina. La resistenza alla ciprofloxacina è importante in medicina poiché i batteri che il farmaco può combattere includono diverse specie significative che causano malattie, come Klebsiella, E. coli e Salmonella.
I batteri sono organismi unicellulari. Ogni cellula contiene materiale genetico che funge da libretto di istruzioni da leggere per la cellula. Tutte le funzioni ei prodotti della cellula sono codificati dal materiale genetico. Oltre ai geni, la cellula contiene macchinari interni che producono i prodotti di cui la cellula ha bisogno per rimanere in vita e crescere. Infine, la cellula ha componenti strutturali che la proteggono il più possibile dall’ambiente esterno. Nella parete esterna della cellula esistono canali che consentono l’ingresso di sostanze utili mantenendo la maggior parte delle sostanze dannose all’esterno.
Qualsiasi sostanza che può uccidere una di queste cellule, quando infetta una persona, è chiamata antibiotico. La morte cellulare può verificarsi se la sostanza chimica la rompe dall’esterno o se si fa strada all’interno e ne rompe il macchinario. La ciprofloxacina agisce dall’interno della cellula batterica e prende di mira un enzima specifico all’interno.
La resistenza agli antibiotici nasce perché i batteri possono mutare o cambiare i loro geni. La nuova forma genica può codificare per un prodotto che è migliore della versione precedente per sopravvivere all’attacco dell’antibiotico. Poiché i batteri si verificano comunemente in gran numero, se un ciclo di antibiotici non uccide tutti i batteri presenti, i batteri sopravvissuti, con la nuova versione del gene, possono moltiplicarsi senza controllo.
Poiché la ciprofloxacina agisce contro il batterio dall’interno della cellula, per funzionare ha bisogno del batterio per consentirgli di entrare. Una forma di resistenza alla ciprofloxacina sembra essere che i batteri resistenti hanno versioni di geni che istruiscono la cellula a costruire canali in il muro che tiene fuori parte dell’antibiotico. Un’altra via di resistenza alla ciprofloxacina è che le cellule producono nuove forme di meccanismi di pompaggio, che raccolgono le molecole di antibiotico all’interno della cellula e le lanciano fuori.
All’interno della cellula, la ciprofloxacina prende di mira un enzima chiamato DNA girasi, che aiuta la cellula a dividersi e crescere. Se la DNA girasi non può funzionare correttamente, il batterio non può moltiplicarsi e la vecchia cellula alla fine muore di vecchiaia. Affinché la ciprofloxacina funzioni correttamente, deve essere in grado di riconoscere l’enzima per legarsi ad esso. Un’importante modalità di resistenza alla ciprofloxacina, quindi, è che i batteri modificano il gene che codifica per l’enzima e producono una versione dell’enzima che la ciprofloxacina non riconosce. I batteri resistenti possono quindi dividersi e moltiplicarsi normalmente.
La resistenza agli antibiotici è un processo continuo e i batteri, finché possono mutare, possono sviluppare nuovi modi per diventare immuni a una sostanza chimica. I medici possono, tuttavia, rallentare il processo limitando i tipi di infezioni che la ciprofloxacina può essere utilizzata per trattare. I pazienti sono inoltre tenuti a terminare un intero ciclo di ciprofloxacina per assicurarsi che tutti i batteri sensibili siano morti e non abbiano il tempo di sviluppare resistenza ai farmaci.