1. Pompe di efflusso:molti batteri possiedono pompe di efflusso, che sono proteine legate alla membrana che trasportano attivamente antibiotici e altre sostanze nocive fuori dalla cellula. Queste pompe possono riconoscere ed espellere un’ampia gamma di antibiotici, riducendone la concentrazione intracellulare e limitandone l’efficacia.
2.Alterazione dei bersagli dei farmaci:alcune cellule possono modificare i siti bersaglio degli antibiotici e degli agenti citostatici, rendendoli meno efficaci. Ad esempio, i batteri possono produrre enzimi che modificano la struttura degli antibiotici, rendendoli inattivi o meno potenti. Allo stesso modo, le cellule tumorali possono alterare l’espressione o la struttura delle proteine colpite dagli agenti citostatici, riducendo la loro sensibilità al trattamento.
3.Ridotto assorbimento dei farmaci:le cellule possono ridurre l'assorbimento di antibiotici e agenti citostatici diminuendo la permeabilità delle loro membrane cellulari o alterando l'espressione delle proteine di trasporto. Ciò limita la quantità di farmaco che può entrare nella cellula, rendendola meno efficace.
4. Meccanismi di riparazione del DNA:le cellule possiedono meccanismi di riparazione del DNA che possono invertire il danno causato da antibiotici e agenti citostatici. Questi meccanismi includono enzimi di riparazione del DNA, come la riparazione per escissione di base (BER), la riparazione per escissione di nucleotidi (NER) e la ricombinazione omologa (HR), che possono riparare il danno al DNA e ripristinare la vitalità cellulare.
5.Formazione di biofilm:i batteri possono formare biofilm, che sono comunità di cellule che aderiscono alle superfici e sono circondate da una matrice protettiva di materiale extracellulare. I biofilm possono limitare la penetrazione di antibiotici e agenti citostatici, rendendo più difficile per questi farmaci raggiungere ed eliminare le cellule batteriche.
6.Rilevamento del quorum:alcuni batteri utilizzano il rilevamento del quorum per coordinare le loro risposte ai cambiamenti ambientali, inclusa la presenza di antibiotici. Quando la popolazione batterica raggiunge una certa densità, produce e rilascia molecole di segnalazione chiamate autoinduttori. Queste molecole innescano varie risposte cellulari, tra cui l’attivazione delle pompe di efflusso o la downregulation dei trasportatori dei farmaci, aumentandone la resistenza agli antibiotici.
7. Trasferimento genico orizzontale:i batteri possono acquisire geni di resistenza da altri batteri attraverso meccanismi di trasferimento genico orizzontale, come coniugazione, trasformazione e trasduzione. Questi geni possono codificare pompe di efflusso, enzimi che modificano i bersagli dei farmaci o altri meccanismi di resistenza, consentendo ai batteri di diffondersi e mantenere la resistenza agli antibiotici all’interno delle popolazioni.
Nel complesso, le cellule utilizzano molteplici meccanismi di difesa per proteggersi dagli antibiotici e dagli agenti citostatici. Comprendere questi meccanismi è essenziale per sviluppare strategie volte a superare la resistenza e migliorare l’efficacia dei trattamenti antimicrobici e antitumorali.
