Ciprofloksacīns ir antibiotika. Medicīnas speciālisti izmanto antibiotikas, lai iznīcinātu baktērijas, bet baktērijas mēdz ļoti pielāgoties savai videi un var attīstīties rezistenci pret iepriekš letālo ciprofloksacīna iedarbību. Ciprofloksacīna rezistence ir svarīga medicīnā, jo baktērijas, ar kurām šīs zāles var cīnīties, ir vairākas nozīmīgas sugas, kas izraisa slimības, piemēram, Klebsiella, E. coli un Salmonella.
Baktērijas ir vienšūnas organismi. Katrā šūnā ir ģenētisks materiāls, kas darbojas kā instrukciju buklets šūnai lasīšanai. Visas šūnas funkcijas un produktus kodē ģenētiskais materiāls. Tāpat kā gēni, šūna satur iekšējus mehānismus, kas ražo produktus, kas šūnai nepieciešami, lai saglabātu dzīvību un augtu. Visbeidzot, šūnai ir strukturāli komponenti, kas pēc iespējas vairāk aizsargā šūnu no ārējās vides. Šūnas ārējā sienā ir kanāli, kas ielaiž lietderīgās vielas iekšā, vienlaikus atstājot lielāko daļu kaitīgo vielu ārpusē.
Jebkura viela, kas var nogalināt kādu no šīm šūnām, kad tā inficē cilvēku, tiek saukta par antibiotiku. Šūnu nāve var notikt, ja ķīmiskā viela to sadala no ārpuses vai ja tā iekļūst iekšā un salauž tās mehānismus. Ciprofloksacīns darbojas no baktēriju šūnas iekšpuses un ir vērsts uz vienu noteiktu enzīmu iekšpusē.
Antibiotiku rezistence rodas tāpēc, ka baktērijas var mutēt vai mainīt savus gēnus. Jaunā gēna forma var kodēt produktu, kas ir labāks par iepriekšējo versiju, lai izdzīvotu antibiotikas uzbrukumā. Tā kā baktērijas parasti sastopamas lielā skaitā, ja antibiotiku kurss nenogalina visas esošās baktērijas, izdzīvojušās baktērijas ar jauno gēna versiju var atkal vairoties nekontrolējami.
Tā kā ciprofloksacīns iedarbojas pret baktēriju no šūnas iekšpuses, lai tā darbotos, baktērijai ir nepieciešams, lai tā tajā iekļūtu. Šķiet, ka viens no ciprofloksacīna rezistences veidiem ir tāds, ka rezistentajām baktērijām ir gēnu versijas, kas liek šūnai veidot kanālus siena, kas neļauj daļai antibiotiku. Vēl viens ciprofloksacīna rezistences veids ir tas, ka šūnas ražo jaunas sūkņa mehānismu formas, kas uztver antibiotiku molekulas šūnā un izmet tās ārā.
Šūnā ciprofloksacīns ir vērsts uz enzīmu, ko sauc par DNS girāzi, kas palīdz šūnai dalīties un augt. Ja DNS girāze nevar darboties pareizi, tad baktērija nevar vairoties, un vecā šūna galu galā mirst no vecuma. Lai ciprofloksacīns darbotos pareizi, tam ir jāspēj atpazīt fermentu, lai ar to saistīties. Tāpēc svarīgs ciprofloksacīna rezistences veids ir tas, ka baktērijas maina gēnu, kas kodē fermentu, un izveido fermenta versiju, kuru ciprofloksacīns neatpazīst. Rezistentās baktērijas pēc tam var dalīties un vairoties kā parasti.
Izturība pret antibiotikām ir nepārtraukts process, un baktērijas, kamēr tās var mutēt, var izstrādāt jaunus veidus, kā kļūt imūnām pret ķīmiskām vielām. Tomēr ārsti var palēnināt procesu, ierobežojot infekciju veidus, kuru ārstēšanai var lietot ciprofloksacīnu. Pacientiem ir arī jāpabeidz viss ciprofloksacīna kurss, lai nodrošinātu, ka visas uzņēmīgās baktērijas ir mirušas un tām nav laika attīstīt zāļu rezistenci.