水平遺伝子移動：細菌は、共役、形質転換、形質導入などのプロセスを通じて、それ自体の間で遺伝物質を伝達することができます。これにより、耐性細菌は抗生物質耐性遺伝子を非耐性細菌と共有し、異なる細菌集団内およびさまざまな細菌集団間で耐性の拡大を可能にします。
流出ポンプ：バクテリアは、細胞から抗生物質を活発にポンプする特殊なタンパク質複合体である排出ポンプを発達させることができます。これらのポンプは、抗生物質の細胞内濃度を減らし、細菌の効果の影響を受けにくくなります。
標的部位の修正：一部の細菌は、抗生物質の標的部位を変更できます。これにより、抗生物質が抗生物質が結合し、意図した細菌の標的を阻害することが妨げられます。この結合効果の低下は、抗生物質耐性につながります。
抗生物質を分解する酵素：細菌は、抗生物質を分解して分解する酵素を生成し、その有効性を低下させることができます。たとえば、特定の細菌は、細菌感染症の治療に一般的に使用されるベータラクタム抗生物質を分解できるベータラクタマーゼを生成します。
バイオフィルム層：細菌はバイオフィルムを形成することができます。これは、自己生産マトリックスに埋め込まれた微生物の保護群集です。バイオフィルムは、抗生物質の浸透を制限する身体的障壁として作用する可能性があり、抗生物質がバイオフィルム内の細菌に到達し殺すことをより困難にします。
クォーラムセンシング：一部のバクテリアは、人口密度に基づいて挙動と遺伝子発現を調整するためにクォーラムセンシングを使用します。これにより、重要な細菌集団密度に達した場合の耐性強化タンパク質または酵素の生成を同期するなど、集合的抵抗戦略を開発することができます。
遺伝的変異：細菌は、ランダム染色体の変化または変異原因への暴露を介して遺伝的変異を蓄積する可能性があります。これらの変異は、抗生物質標的の構造または機能を変化させる可能性があり、抗生物質の成長と生存の阻害において抗生物質の効果が低下します。
これらのメカニズムの組み合わせは、抗生物質使用からの選択的圧力や、環境やヒト微生物叢などの貯水池における耐性細菌の生存などの他の要因とともに、抗生物質の多剤性の発達における細菌の有効性に寄与します。
これらのメカニズムを理解することは、慎重な抗生物質の使用、感染制御の実践、新規抗生物質や治療アプローチの開発など、多発性を予防し、闘う戦略を開発するために不可欠です。
