Resistensutveckling (hos mikroorganismer mot antimikrobiella medel) innebär att mikroorganismens arvsmassa utökas eller förändras så att bakterien skaffar sig nya egenskaper som försvårar eller förhindrar det antimikrobiella medlets verkan.
I begreppet ligger också att den nya egenskapen överlever och att den "multipliceras" genom arv (vertikal spridning) och/eller genom överförandet av extrakromosomal arvsmassa i form av plasmider eller transposoner från en bakterie till en annan (horisontell spridning).
De nya egenskaperna (resistensmekanismerna) ger under normala förhållanden inte mikroorganismen någon fördel. Om den däremot hamnar i en miljö innehållande medlet mot vilket resistensmekanismen är riktad ger den nya egenskapen bäraren en fördel framför övriga mikroorganismer som ännu saknar den aktuella genen. Populationen utsätts för selektion och de individer i populationen som bär gener för resistensmekanismen kan föröka sig på "bekostnad" av de nativa (ursprungliga) mikroorganismerna.
I tabellen nedan visas de viktigaste principiella resistensmekanismerna.
| Mekanism1) | Resistensmekanism | Exempel på förändring |
|---|
I | Förändring av inbindningsstället | PBP (penicillinbindande protein) - förändrad struktur, förändrad affinitet. Penicilliner och cefalosporiner.
Ribosom (förändrad struktur, förändrad affinitet): aminoglykosider, makrolider, m fl.
RNA-polymeras: rifampicin |
II | Förändrad genomsläpplighet | Förändrad jonisationsgrad i cellvägg påverkar genomsläppligheten av laddade molekyler.
Aktivering av effluxmekanismer (="utpumpningsmekanismer") - tetracykliner, aminoglykosider. |
III | Produktion av detoxifierande (molekylmodifierande) enzym | Hydrolyserande enzym:betalaktamaser som bryter ned penicilliner och cefalosporiner (många olika med varierande affinitet).
Acetylerande enzym: aminoglykosider, kloramfenikol (CAT-enzym = chloramphenicol acetylating enzyme)
Phosphorylerande, adenylerande enzym: aminoglykosider |
IV | Biokemisk by-pass mekanism | Folsyresyntes: sulfonamider, trimetoprim |
1)De romerska siffrorna I-IV har ingen officiell nomenklaturstatus - de är endast till för att underlätta i kommande tabeller.
Den nya egenskapen kan således innebära att medlets målställe (receptor) i mikroorganismen förändrats (ofta diskret) så att affiniteten minskat eller upphört; alternativt att permeabiliteten (genom cellvägg eller cellmembran) minskat eller upphört - ofta för att laddningen i porinerna i cellväggen förändrats eller pga av att mikroorganismen "skaffat sig" en efflux- (efflux="utpumpning") mekanism (tetracykliner) eller förändrat en "pump-in-mekanism" (aminoglykosider); alternativt att mikroorganismen tillskansat sig enzymsystem som förmår förstöra, modifiera eller binda det antimikrobiella medlet på ett sådant sätt att det förlorar sin aktivitet (inte längre kan binda in, inte längre kan penetrera cellvägg eller cellmembran, m fl); eller att mikroorganismen erhållit egenskapen att förbigå det syntessteg i vilket medlet avsågs ingripa (exempelvis genom att med hjälp av den nya egenskapen kunna ta upp en färdig produkt som den tidigare själv måst syntetisera).