La kanamicina es un antibiótico que mata ciertas especies de bacterias. Las bacterias se multiplican rápidamente y son capaces de una rápida mutación, lo que puede producir nuevas bacterias que no son vulnerables al antibiótico. En el caso de la resistencia a la kanamicina, este problema se agrava ya que la resistencia bacteriana a los antibióticos relacionados también puede conferir cierta resistencia a la kanamicina.
El grupo de antibióticos aminoglucósidos incluye kanamicina, así como sustancias como gentamicina y estreptomicina. Este grupo de antibióticos ataca una amplia gama de patógenos bacterianos. Su modo de acción es interrumpir la síntesis de proteínas de la célula bacteriana. Lo hacen adhiriéndose a una estructura conocida como ribosoma 30S, que ayuda a formar cadenas de proteínas.
El bloqueo del ribosoma 30S evita que la bacteria produzca las proteínas que necesita para sobrevivir y crecer. También hace que la célula gaste energía para producir proteínas que no son útiles. La kanamicina también hace que la membrana de la célula sea menos resistente, lo que es perjudicial para la bacteria.
Las bacterias se multiplican muy rápidamente y pueden estar presentes en grandes cantidades. La población de bacterias puede variar en la composición genética y, por lo tanto, en los posibles objetivos de los antibióticos. Si una persona infectada toma un antibiótico, ese medicamento puede matar todas las bacterias susceptibles y dejar atrás las bacterias que tienen una resistencia especial a ese antibiótico. Estos pueden volver a crecer fuera de control y ser inmunes al mismo antibiótico.
Ejemplos de infecciones bacterianas que posiblemente podrían tratarse con kanamicina incluyen infecciones por Escherichia coli, Serratia marcescens y Mycobacterium tuberculosis. En el caso de la tuberculosis, que comúnmente es resistente a varios fármacos, la kanamicina es un tratamiento de segunda línea y solo se prescribe después de que falla un tratamiento inicial. Por lo general, se toma en combinación con otros medicamentos para aumentar la eficacia del tratamiento en caso de que el patógeno tenga resistencia a la kanamicina.
Los genes y las mutaciones son las razones de la resistencia a la kanamicina. Naturalmente, una bacteria puede ser resistente al fármaco. Un ejemplo de ello es el gen nptII, que se encuentra naturalmente en las bacterias y que produce una enzima que inhibe la acción de la kanamicina en la célula bacteriana. Este tipo de resistencia natural se transmite a través de las generaciones bacterianas.
Diferentes bacterias también pueden obtener un gen de resistencia a la kanamicina de manera horizontal. Un virus bacteriano, que previamente infectó una célula, puede recoger accidentalmente un gen de esa célula y llevarlo a otra célula. Las bacterias también pueden entregarse entre sí pequeños paquetes de material genético en pequeños círculos de ADN, conocidos como plásmidos. A veces, una célula simplemente recoge genes sueltos de células degradadas en el medio ambiente.