A canamicina é um antibiótico que mata certas espécies de bactérias. As bactérias se multiplicam rapidamente e são capazes de rápida mutação, o que pode produzir novas bactérias que não são vulneráveis ao antibiótico. No caso de resistência à canamicina, esse problema é exacerbado, pois a resistência bacteriana aos antibióticos relacionados também pode conferir alguma resistência à canamicina.
O grupo de aminoglicosídeos de antibióticos inclui canamicina, bem como substâncias como gentamicina e estreptomicina. Este grupo de antibióticos ataca uma ampla gama de patógenos bacterianos. Seu modo de ação é interromper a síntese de proteínas da célula bacteriana. Eles fazem isso aderindo a uma estrutura conhecida como ribossomo 30S, que ajuda a construir cadeias de proteínas.
O bloqueio do ribossomo 30S impede que a bactéria produza as proteínas de que necessita para sobreviver e crescer. Também faz com que a célula gaste proteínas produtoras de energia que não são úteis. A canamicina também torna a membrana da célula menos resistente, o que é prejudicial para a bactéria.
As bactérias se multiplicam muito rapidamente e podem estar presentes em grande número. A população de bactérias pode variar em composição genética e, portanto, em alvos potenciais para antibióticos. Se uma pessoa infectada toma um antibiótico, esse medicamento pode matar todas as bactérias suscetíveis e deixar para trás as bactérias que têm uma resistência especial a esse antibiótico. Eles podem crescer descontroladamente novamente e ficar imunes ao mesmo antibiótico.
Exemplos de infecções bacterianas que podem ser tratadas com canamicina incluem infecções por Escherichia coli, Serratia marcescens e Mycobacterium tuberculosis. No caso da tuberculose, que geralmente é resistente a vários medicamentos, a canamicina é um tratamento de segunda linha e só é prescrito após a falha de um tratamento inicial. Geralmente é tomado em combinação com outros medicamentos para aumentar a eficácia do tratamento, caso o patógeno tenha resistência à canamicina.
Genes e mutações são os motivos da resistência à canamicina. Uma bactéria pode ser naturalmente resistente ao medicamento. Um exemplo é o gene nptII, encontrado naturalmente nas bactérias e que produz uma enzima que inibe a ação da canamicina na célula bacteriana. Esse tipo de resistência natural passa de geração em geração de bactérias.
Diferentes bactérias também podem obter um gene de resistência à canamicina de maneira horizontal. Um vírus bacteriano, que previamente infectou uma célula, pode acidentalmente pegar um gene dessa célula e carregá-lo para outra célula. As bactérias também podem dar umas às outras pequenos pacotes de material genético em pequenos círculos de DNA, conhecidos como plasmídeos. Às vezes, uma célula simplesmente pega genes soltos de células degradadas no ambiente.