A ciprofloxacina é um antibiótico. Os profissionais médicos usam antibióticos para matar bactérias, mas as bactérias tendem a ser muito adaptáveis ao ambiente e podem desenvolver resistência aos efeitos anteriormente letais da ciprofloxacina. A resistência à ciprofloxacina é importante na medicina, pois as bactérias que o medicamento pode combater incluem várias espécies importantes que causam doenças, como Klebsiella, E. coli e Salmonella.
As bactérias são organismos unicelulares. Cada célula contém material genético que atua como um livreto de instruções para a célula ler. Todas as funções e produtos da célula são codificados pelo material genético. Assim como os genes, a célula contém maquinários internos que fazem os produtos de que a célula precisa para se manter viva e crescer. Finalmente, a célula possui componentes estruturais que a mantêm protegida do ambiente externo tanto quanto possível. Na parede externa da célula, existem canais que permitem que substâncias úteis entrem, enquanto mantêm a maioria das substâncias prejudiciais do lado de fora.
Qualquer substância que pode matar uma dessas células, quando infecta uma pessoa, é chamada de antibiótico. A morte celular pode ocorrer se o produto químico se decompor de fora ou se entrar e quebrar seu mecanismo. A ciprofloxacina atua no interior da célula bacteriana e tem como alvo uma enzima específica em seu interior.
A resistência aos antibióticos surge porque as bactérias podem sofrer mutações ou alterar seus genes. A nova forma do gene pode codificar um produto que é melhor do que a versão anterior para sobreviver ao ataque do antibiótico. Como as bactérias geralmente ocorrem em grande número, se um curso de antibióticos não matar todas as bactérias presentes, as bactérias sobreviventes, com a nova versão do gene, podem se multiplicar de volta sem controle.
Como a ciprofloxacina atua contra a bactéria do interior da célula, para funcionar, ela precisa da bactéria para permitir sua entrada. Uma forma de resistência à ciprofloxacina parece ser que as bactérias resistentes têm versões de genes que instruem a célula a construir canais em a parede que mantém parte do antibiótico do lado de fora. Outra via de resistência à ciprofloxacina é que as células produzem novas formas de mecanismos de bomba, que pegam as moléculas de antibióticos dentro da célula e as jogam para fora.
Dentro da célula, a ciprofloxacina tem como alvo uma enzima chamada DNA girase, que ajuda a célula a se dividir e crescer. Se a girase do DNA não funcionar adequadamente, a bactéria não poderá se multiplicar e a célula velha eventualmente morrerá de velhice. Para que a ciprofloxacina funcione corretamente, ela precisa ser capaz de reconhecer a enzima para se ligar a ela. Um modo importante de resistência à ciprofloxacina, portanto, é que as bactérias alteram o gene que codifica a enzima e fazem uma versão da enzima que a ciprofloxacina não reconhece. As bactérias resistentes podem então se dividir e se multiplicar normalmente.
A resistência aos antibióticos é um processo contínuo e as bactérias, desde que possam sofrer mutação, podem desenvolver novas maneiras de se tornarem imunes a uma substância química. Os médicos podem, no entanto, retardar o processo, restringindo os tipos de infecções que a ciprofloxacina pode ser usada para tratar. Os pacientes também devem terminar um ciclo completo de ciprofloxacina para garantir que todas as bactérias suscetíveis morram e não tenham tempo para desenvolver resistência aos medicamentos.