Ziekteverwekkers kunnen via verschillende mechanismen resistentie tegen antibiotica ontwikkelen. Enkele van de belangrijkste factoren die bijdragen aan de ontwikkeling van antibioticaresistentie zijn:

1. Mutaties in bacterieel DNA :Bacteriën kunnen mutaties ondergaan in genen die coderen voor eiwitten die betrokken zijn bij medicijntransport, medicijnbinding en medicijnmetabolisme. Deze mutaties kunnen leiden tot veranderingen die de accumulatie van geneesmiddelen in de bacteriële cel verminderen of de doelwitten van geneesmiddelen veranderen, waardoor de antibiotica minder effectief worden.

2. Horizontale genoverdracht :Antibioticaresistentiegenen kunnen gemakkelijk tussen bacteriën worden overgedragen via horizontale genoverdrachtsprocessen, zoals conjugatie, transformatie en transductie. Conjugatie omvat de directe overdracht van genetisch materiaal tussen bacteriën via cel-tot-cel-contact. Transformatie vindt plaats wanneer bacteriën DNA uit de omgeving opnemen, en transductie vindt plaats wanneer bacteriofagen (virussen die bacteriën infecteren) bacterieel DNA overbrengen tussen gastheercellen.

3.Effluxpompen :Bacteriën kunnen een verhoogde expressie van effluxpompen ontwikkelen, dit zijn eiwitten die antibiotica actief uit de cel pompen. Deze pompen kunnen de intracellulaire concentratie van antibiotica verlagen, waardoor de bacteriën minder gevoelig worden voor het medicijn.

4.Enzymen die antibiotica wijzigen of vernietigen :Sommige bacteriën produceren enzymen die antibiotica kunnen wijzigen of vernietigen. Deze enzymen kunnen het antibioticum chemisch veranderen, waardoor het inactief wordt. Bètalactamasen zijn bijvoorbeeld enzymen die bètalactamantibiotica zoals penicilline en cefalosporines kunnen afbreken.

5.Vertraging van bacteriegroei :Sommige bacteriën kunnen een sluimerende of langzaam groeiende toestand ontwikkelen, bekend als persistentie, als reactie op antibiotica. Persisterende cellen kunnen een behandeling met antibiotica overleven door in een toestand van metabolische inactiviteit te komen, waardoor ze resistenter worden tegen antimicrobiële middelen.

6. Vorming van biofilms :Bacteriën kunnen op verschillende oppervlakken beschermende gemeenschappen vormen, biofilms genaamd. Biofilms kunnen fungeren als fysieke barrières die bacteriën beschermen tegen antibiotica en de immuunrespons van de gastheer, waardoor ze moeilijker te behandelen zijn.

7.Verlies van medicijndoelen :Ziekteverwekkers kunnen ook resistentie tegen geneesmiddelen ontwikkelen door de doelplaats van het antibioticum te verliezen. Sommige stammen van Mycobacterium tuberculosis hebben bijvoorbeeld mutaties in het gen dat codeert voor het enzym waarop het antibioticum rifampicine zich richt, waardoor het medicijn niet effectief is tegen de gemuteerde bacteriën.

De opkomst van antibioticaresistentie stelt de volksgezondheid voor grote uitdagingen. Het vereist voortdurend toezicht, onderzoek naar nieuwe antibiotica en behandelstrategieën, en een verantwoord gebruik van antibiotica om de verspreiding van resistentie tegen te gaan en de effectiviteit van deze essentiële medicijnen te behouden.