La ciprofloxacina es un antibiótico. Los profesionales médicos usan antibióticos para matar bacterias, pero las bacterias tienden a ser muy adaptables a su entorno y pueden desarrollar resistencia a los efectos previamente letales de la ciprofloxacina. La resistencia a la ciprofloxacina es importante en medicina, ya que las bacterias que el fármaco puede combatir incluyen varias especies importantes que causan enfermedades, como Klebsiella, E. coli y Salmonella.
Las bacterias son organismos unicelulares. Cada célula contiene material genético que actúa como un folleto de instrucciones para que lo lea la célula. Todas las funciones y productos de la célula están codificados por el material genético. Además de los genes, la célula contiene maquinaria interna que produce los productos que la célula necesita para mantenerse viva y crecer. Finalmente, la celda tiene componentes estructurales que mantienen la celda a salvo del ambiente exterior tanto como sea posible. En la pared externa de la célula, existen canales que permiten el ingreso de sustancias útiles y mantienen afuera la mayoría de las sustancias perjudiciales.
Cualquier sustancia que pueda matar una de estas células, cuando infecta a una persona, se llama antibiótico. La muerte celular puede ocurrir si la sustancia química la rompe desde el exterior o si entra y rompe su maquinaria. La ciprofloxacina actúa desde el interior de la célula bacteriana y se dirige a una enzima específica del interior.
La resistencia a los antibióticos surge porque las bacterias pueden mutar o cambiar sus genes. La nueva forma genética puede codificar un producto que es mejor que la versión anterior para sobrevivir al ataque del antibiótico. Como las bacterias comúnmente ocurren en grandes cantidades, si un curso de antibióticos no mata todas las bacterias presentes, entonces las bacterias supervivientes, con la nueva versión del gen, pueden volver a multiplicarse sin control.
Como la ciprofloxacina actúa contra la bacteria desde el interior de la célula, para funcionar, necesita que la bacteria le permita entrar. Una forma de resistencia a la ciprofloxacina parece ser que las bacterias resistentes tienen versiones de genes que instruyen a la célula a construir canales en la pared que mantiene fuera algunos de los antibióticos. Otra vía de resistencia a la ciprofloxacina es que las células producen nuevas formas de mecanismos de bombeo, que recogen las moléculas de antibiótico dentro de la célula y las arrojan al exterior.
Dentro de la célula, la ciprofloxacina se dirige a una enzima llamada ADN girasa, que ayuda a la célula a dividirse y crecer. Si la ADN girasa no puede funcionar correctamente, la bacteria no puede multiplicarse y la célula vieja finalmente muere de vejez. Para que la ciprofloxacina funcione correctamente, necesita poder reconocer la enzima para poder unirse a ella. Un modo importante de resistencia a la ciprofloxacina, por lo tanto, es que las bacterias cambian el gen que codifica la enzima y producen una versión de la enzima que la ciprofloxacina no reconoce. Las bacterias resistentes pueden luego dividirse y multiplicarse normalmente.
La resistencia a los antibióticos es un proceso continuo y las bacterias, siempre que puedan mutar, pueden desarrollar nuevas formas de volverse inmunes a una sustancia química. Sin embargo, los médicos pueden ralentizar el proceso al restringir los tipos de infecciones para las que se puede tratar la ciprofloxacina. También se requiere que los pacientes terminen un ciclo completo de ciprofloxacina para asegurarse de que todas las bacterias susceptibles estén muertas y no tengan tiempo para desarrollar resistencia a los medicamentos.