Ciprofloxacina este un antibiotic. Medicii folosesc antibiotice pentru a ucide bacteriile, dar bacteriile tind să fie foarte adaptabile la mediul lor și pot dezvolta rezistență la efectele letale ale ciprofloxacinei. Rezistența la ciprofloxacină este importantă în medicină, deoarece bacteriile pe care medicamentul le poate combate includ câteva specii semnificative care provoacă boli, cum ar fi Klebsiella, E. coli și Salmonella.
Bacteriile sunt organisme unicelulare. Fiecare celulă conține material genetic care acționează ca o broșură de instrucțiuni pe care celula o poate citi. Toate funcțiile și produsele celulei sunt codificate de materialul genetic. Pe lângă gene, celula conține mașini interne care fac produsele de care celula are nevoie pentru a rămâne în viață și pentru a crește. În cele din urmă, celula are componente structurale care mențin celula în siguranță de mediul exterior cât mai mult posibil. În peretele extern al celulei, există canale care permit în interior substanțe utile, păstrând în același timp majoritatea substanțelor dăunătoare în exterior.
Orice substanță care poate ucide una dintre aceste celule, atunci când infectează o persoană, se numește antibiotic. Moartea celulară poate apărea dacă substanța chimică o descompune din exterior sau dacă își face drum în interior și își sparge mașinile. Ciprofloxacina funcționează din interiorul celulei bacteriene și vizează o enzimă specifică din interior.
Rezistența la antibiotice apare deoarece bacteriile pot muta sau își pot schimba genele. Noua formă de genă poate codifica un produs care este mai bun decât versiunea anterioară pentru a supraviețui atacului antibioticului. Deoarece bacteriile apar de obicei în număr mare, dacă un curs de antibiotice nu ucide toate bacteriile prezente, atunci bacteriile supraviețuitoare, cu noua versiune a genei, se pot înmulți din nou scăpată de sub control.
Deoarece ciprofloxacina acționează împotriva bacteriei din interiorul celulei, pentru a funcționa, are nevoie de bacterie să o permită să intre. O formă de rezistență la ciprofloxacină pare să fie aceea că bacteriile rezistente au versiuni ale genelor care instruiesc celulele să construiască canale în peretele care ține o parte din antibiotic. O altă cale de rezistență la ciprofloxacină este aceea că celulele produc noi forme de mecanisme de pompare, care preiau moleculele de antibiotic din interiorul celulei și le aruncă afară.
În interiorul celulei, ciprofloxacina vizează o enzimă numită ADN girază, care ajută celula să se dividă și să crească. Dacă ADN-giraza nu poate funcționa corect, atunci bacteria nu se poate înmulți, iar celula veche moare în cele din urmă de bătrânețe. Pentru ca ciprofloxacina să funcționeze corect, trebuie să fie capabilă să recunoască enzima pentru a se lega de ea. Prin urmare, un mod important de rezistență la ciprofloxacină este faptul că bacteriile schimbă gena care codifică enzima și fac o versiune a enzimei pe care ciprofloxacina nu o recunoaște. Bacteriile rezistente se pot împărți și înmulți în mod normal.
Rezistența la antibiotice este un proces continuu, iar bacteriile, atâta timp cât pot suferi mutații, pot dezvolta noi modalități de a deveni imune la o substanță chimică. Medicii pot, totuși, să încetinească procesul prin limitarea tipurilor de infecții pe care ciprofloxacina poate fi utilizată pentru a le trata. Pacienților li se cere, de asemenea, să termine un curs întreg de ciprofloxacină pentru a se asigura că toate bacteriile susceptibile sunt moarte și nu au timp să dezvolte rezistență la medicamente.