Co to jest oporność na kanamycynę?

Kanamycyna jest antybiotykiem, który zabija niektóre gatunki bakterii. Bakterie namnażają się szybko i są zdolne do szybkiej mutacji, co może produkować nowe bakterie, które nie są wrażliwe na antybiotyk. W przypadku oporności na kanamycynę problem ten nasila się, ponieważ oporność bakteryjna na pokrewne antybiotyki może również nadawać pewną oporność na kanamycynę.

Grupa antybiotyków aminoglikozydowych obejmuje kanamycynę, a także substancje takie jak gentamycyna i streptomycyna. Ta grupa antybiotyków atakuje szeroki zakres patogenów bakteryjnych. Ich mechanizm działania polega na zakłócaniu syntezy białka w komórce bakteryjnej. Robią to, przyklejając się do struktury zwanej rybosomem 30S, która pomaga budować nici białkowe.

Blokowanie rybosomu 30S uniemożliwia bakterii wytwarzanie białek potrzebnych do przeżycia i wzrostu. Powoduje również, że komórka zużywa białka wytwarzające energię, które nie są przydatne. Kanamycyna powoduje również, że błona komórki jest mniej stabilna, co jest szkodliwe dla bakterii.

Bakterie namnażają się bardzo szybko i mogą być obecne w dużych ilościach. Populacja bakterii może różnić się składem genetycznym, a zatem potencjalnymi celami antybiotyków. Jeśli zarażona osoba przyjmuje antybiotyk, lek ten może zabić wszystkie podatne bakterie i pozostawić bakterie, które mają szczególną odporność na ten antybiotyk. Mogą one następnie ponownie wymknąć się spod kontroli i być odporne na ten sam antybiotyk.

Przykłady infekcji bakteryjnych, które można leczyć za pomocą kanamycyny, obejmują Escherichia coli, Serratia marcescens i infekcje Mycobacterium tuberculosis . W przypadku gruźlicy, która jest zwykle oporna na kilka leków, kanamycyna jest lekiem drugiego rzutu i jest przepisywana dopiero po niepowodzeniu pierwszego leczenia. Zwykle przyjmuje się go w połączeniu z innymi lekami w celu zwiększenia skuteczności leczenia w przypadku, gdy patogen ma oporność na kanamycynę.

Geny i mutacje są przyczyną oporności na kanamycynę. Bakteria może naturalnie być oporna na lek. Jednym z takich przykładów jest gen nptII, który naturalnie występuje w bakteriach i który wytwarza enzym, który hamuje działanie kanamycyny w komórce bakteryjnej. Ten rodzaj naturalnej oporności przechodzi przez pokolenia bakteryjne.

Różne bakterie mogą również uzyskać gen oporności na kanamycynę w sposób poziomy. Wirus bakteryjny, który wcześniej zainfekował jedną komórkę, może przypadkowo podnieść gen z tej komórki i przenieść go do innej komórki. Bakterie mogą także przekazywać sobie małe opakowania materiału genetycznego w małych kręgach DNA, zwanych plazmidami. Czasami komórka po prostu odbiera luźne geny ze zniszczonych komórek w środowisku.