1.フラックスポンプ：多くのバクテリアは、抗生物質やその他の有害物質を細胞から活発に輸送する膜結合タンパク質である流出ポンプを持っています。これらのポンプは、広範囲の抗生物質を認識して追放し、細胞内濃度を減らし、有効性を制限することができます。
2.薬物ターゲットの変化：一部の細胞は、抗生物質と細胞症剤の標的部位を変更し、効果が低下する可能性があります。たとえば、細菌は抗生物質の構造を修正する酵素を生成し、それらを非アクティブまたは強力にします。同様に、がん細胞は細胞症の因子を標的とするタンパク質の発現または構造を変化させ、治療に対する感受性を低下させる可能性があります。
3.還元された薬物摂取：細胞は、細胞膜の透過性を低下させるか、輸送タンパク質の発現を変化させることにより、抗生物質と細胞症剤の取り込みを減らすことができます。これにより、細胞に入ることができる薬物の量が制限され、効果が低下します。
4.DNA修復メカニズム：細胞は、抗生物質と細胞症剤によって引き起こされる損傷を逆転させる可能性のあるDNA修復メカニズムを持っています。これらのメカニズムには、塩基切除修復（BER）、ヌクレオチド除去修復（NER）、相同組換え（HR）などのDNA修復酵素が含まれ、DNA損傷を修復して細胞の生存率を回復できます。
5.バイオフィルム形成：細菌は、表面に付着し、細胞外物質の保護マトリックスに囲まれた細胞のコミュニティであるバイオフィルムを形成できます。バイオフィルムは、抗生物質と細胞質剤の浸透を制限する可能性があり、これらの薬物が細菌細胞に到達して排除するのがより困難になります。
6.大量センシング：一部の細菌は、抗生物質の存在を含む環境の変化に対する反応を調整するために定足数センシングを使用しています。細菌集団が一定の密度に達すると、自己誘導剤と呼ばれるシグナル伝達分子を生成および放出します。これらの分子は、流出ポンプの活性化や薬物輸送体のダウンレギュレーションなど、さまざまな細胞応答を引き起こし、抗生物質に対する耐性を高めます。
7.水平遺伝子導入：細菌は、共役、形質転換、形質導入などの水平遺伝子導入メカニズムを介して、他の細菌から耐性遺伝子を獲得できます。これらの遺伝子は、排出ポンプ、薬物標的を変更する酵素、またはその他の耐性メカニズムをコードし、バクテリアが集団内で抗生物質耐性を拡大および維持できるようにすることができます。
全体として、細胞は複数の防御メカニズムを採用して、抗生物質や細胞症剤から身を守ります。これらのメカニズムを理解することは、耐性を克服し、抗菌薬および抗がん治療の有効性を改善するための戦略を開発するために不可欠です。
