Естественное Сопротивление

Некоторые бактерии обладают естественной защитой от антибиотиков. Одна защита, которую имеют некоторые бактерии, - это химическое вещество, которое разрушает молекулу антибиотика. Когда антибиотик находится рядом с бактериями, бактерии высвобождают эту химическую защиту, в результате чего антибиотик перестаёт действовать. Еще один способ защиты у бактерий - это изменение некоторых собственных белков, чтобы антибиотик не мог коснуться внешней части их клеточного тела. Например, многие антибиотики пытаются прицепить рецепторы бактерий, молекулы, которые находятся снаружи их клеточного тела принимающие сигналы. Некоторые из этих бактерий могут изменять форму своих рецепторов, чтобы антибиотик больше не мог с ними связываться и тогда антибиотик не может убить бактерию.

Существует очень распространенный вид устойчивых к антибиотикам бактерий под названием Clostridium difficile, вызывающий у людей тяжелую диарею. C. diff использует как химическую защиту, так и защиту изменяющую форму, и имеет тенденцию процветать у людей принимающих антибиотики от других бактерий.

Генетическая Мутация

Иногда, когда бактерия размножается, случайная ошибка в ДНК и бактерия создает ген, который придает ей устойчивость к антибиотикам. Каждый раз, когда происходит событие размножения, есть шанс, что может произойти мутация. Поскольку бактерии МНОГО размножаются, вероятность возникновения подобной мутации выше.

Один из видов бактерий, у которых это произошло, - это устойчивые к ванкомицину энтерококки (VRE), штамм бактерий устойчивый к антибиотику под названием ванкомицин. VRE существуют уже более тридцати лет и очень хорошо изучены. Фактически, ученые смогли сгруппировать различные штаммы VRE в зависимости от того, как они защищаются от ванкомицина. В двух видах, называемых VanA и VanB, бактерии приобрели устойчивость, когда в их ДНК произошла мутация. Эта мутация дала бактериям способность отражать молекулу ванкомицина

Горизонтальный Перенос Генов

Некоторые бактерии приобретают устойчивость когда им «передаётся» ген от другой бактерии,  в процессе, называемом горизонтальным переносом генов (ГПГ). ГПГ может возникать тремя способами:

1. Tрансдукция - это происходит, когда вирус атакует бактерию и крадет часть ее ДНК. Затем этот вирус может атаковать другую бактерию и отбросить полученные гены.
2. Tрансформация. Иногда в среде бактерии плавают гены. Бактерия может поглотить эти гены и добавить их в свою ДНК.
3. Конъюгация - две бактерии могут обмениваться генами, на короткое время сливаясь друг с другом и посылая гены друг другу через соединение.

Гены, которые бактерия получает с помощью ГПГ, не всегда являются генами «устойчивости», но когда они есть, это значительно увеличивает риск распространения устойчивых к антибиотикам бактерий среди нашего населения.

Опасная, но также очень широко распространенная бактерия, называемая Carbapenem-устойчивая Enterobacteriaceae (CRE), известная своей способностью распространять гены «устойчивости» через HGT. CRE бактерии могут вызывать инфекции в нашей кровеносной системе, ранах и мочевыводящих путях, и являются одними из самых сложных бактерий, поскольку они могут выжить почти при всех антибиотиках.