1. Pompe di efflusso:
- L'E. coli possiede pompe di efflusso, che sono proteine di membrana responsabili del trasporto attivo degli antibiotici fuori dalla cellula.
- Queste pompe riducono la concentrazione intracellulare degli antibiotici, diminuendone di fatto l'efficacia contro i batteri.
- Gli esempi includono il sistema di pompe di efflusso AcrAB-TolC e la pompa di efflusso MdfA.
2. Modifica del target:
- Alcuni ceppi di E. coli possono modificare i siti bersaglio degli antibiotici, rendendoli meno efficaci nel legarsi e inibire i bersagli previsti.
- Ad esempio, le mutazioni nelle proteine leganti la penicillina (PBP) di E. coli possono ridurre l'affinità degli antibiotici beta-lattamici come la penicillina, portando a una diminuzione della sensibilità.
3. Modificazione enzimatica:
- L'E. coli produce enzimi in grado di modificare chimicamente gli antibiotici, degradandoli o alterandoli chimicamente per ridurne l'attività antimicrobica.
- Gli esempi includono le beta-lattamasi, che scompongono gli antibiotici beta-lattamici, e gli enzimi che modificano gli aminoglicosidi, che modificano gli antibiotici aminoglicosidici.
4. Formazione di biofilm:
- L'E. coli può formare biofilm protettivi, che sono comunità complesse di batteri circondate da una matrice autoprodotta.
- I biofilm limitano la penetrazione degli antibiotici nella comunità batterica, proteggendo efficacemente le cellule dagli effetti antimicrobici.
5. Alterazione delle vie metaboliche:
- L'Escherichia coli può adattare le sue vie metaboliche per aggirare i bersagli di alcuni antibiotici.
- Ad esempio, se trattati con antibiotici sulfamidici che inibiscono la sintesi dell'acido folico, alcuni ceppi di E. coli possono acquisire mutazioni che consentono loro di utilizzare vie metaboliche alternative per sintetizzare l'acido folico, eludendo così gli effetti dell'antibiotico.
6. Celle dormienti e persistenti:
- L'E. coli può entrare in stati dormienti o produrre cellule persistenti come strategia di sopravvivenza contro gli antibiotici.
- Le cellule dormienti hanno rallentato il metabolismo e ridotto la sensibilità agli antibiotici, mentre le cellule persistenti sono geneticamente identiche ad altre cellule ma mostrano una tolleranza transitoria agli agenti antimicrobici.
7. Trasferimento genico orizzontale:
- L'E. coli può acquisire geni di resistenza agli antibiotici da altri batteri attraverso meccanismi di trasferimento genico orizzontale, come coniugazione, trasformazione e trasduzione.
- Questa acquisizione di geni di resistenza consente all'E. coli di sviluppare rapidamente una resistenza agli antibiotici a cui era precedentemente sensibile.
Questi meccanismi di difesa contro gli antibiotici evidenziano la notevole adattabilità e resilienza dell’E. coli, contribuendo alla sua persistenza e capacità di causare infezioni. Comprendere e affrontare queste strategie di resistenza è fondamentale per sviluppare terapie antibiotiche efficaci e combattere le infezioni batteriche.
