Ciprofloksacinas yra antibiotikas. Medicinos specialistai naudoja antibiotikus bakterijoms naikinti, tačiau bakterijos linkusios labai prisitaikyti prie savo aplinkos ir gali išsivystyti atsparumas anksčiau mirtinam ciprofloksacino poveikiui. Atsparumas ciprofloksacinui yra svarbus medicinoje, nes bakterijos, su kuriomis gali kovoti šis vaistas, yra keletas reikšmingų rūšių, sukeliančių ligas, pvz., Klebsiella, E. coli ir Salmonella.
Bakterijos yra vienaląsčiai organizmai. Kiekvienoje ląstelėje yra genetinės medžiagos, kuri veikia kaip instrukcijų knygelė ląstelei skaityti. Visos ląstelės funkcijos ir produktai yra užkoduoti genetinės medžiagos. Be genų, ląstelėje yra vidinių mechanizmų, kurie gamina produktus, kurių ląstelė turi išlikti gyva ir augti. Galiausiai ląstelė turi struktūrinius komponentus, kurie kiek įmanoma apsaugo ląstelę nuo išorinės aplinkos. Išorinėje ląstelės sienelėje yra kanalų, leidžiančių naudingąsias medžiagas patekti į vidų, tuo pačiu išlaikant daugumą kenksmingų medžiagų lauke.
Bet kuri medžiaga, galinti nužudyti vieną iš šių ląstelių, kai ji užkrečia žmogų, vadinama antibiotikais. Ląstelių mirtis gali įvykti, jei cheminė medžiaga suardo ją iš išorės arba jei ji patenka į vidų ir sulaužo jos mechanizmus. Ciprofloksacinas veikia iš bakterinės ląstelės vidaus ir nukreipia į vieną specifinį fermentą viduje.
Atsparumas antibiotikams atsiranda dėl to, kad bakterijos gali mutuoti arba pakeisti savo genus. Naujoji geno forma gali koduoti produktą, kuris geriau nei ankstesnė versija išgyvena antibiotiko ataką. Kadangi bakterijų paprastai atsiranda daug, jei antibiotikų kursas nesunaikina visų esamų bakterijų, išlikusios bakterijos su nauja geno versija gali vėl nekontroliuojamai daugintis.
Kadangi ciprofloksacinas veikia prieš bakteriją iš ląstelės vidaus, tam, kad veiktų, reikia, kad bakterija įsileistų. Viena iš atsparumo ciprofloksacinui formų yra ta, kad atsparios bakterijos turi genų versijas, kurios nurodo ląstelei kurti kanalus siena, kuri neleidžia patekti į antibiotiką. Kitas atsparumo ciprofloksacinui būdas yra tas, kad ląstelės gamina naujas siurblio mechanizmų formas, kurios paima antibiotikų molekules ląstelės viduje ir išmeta jas į lauką.
Ląstelės viduje ciprofloksacinas veikia fermentą, vadinamą DNR giraze, kuris padeda ląstelei dalytis ir augti. Jei DNR girazė negali tinkamai veikti, bakterija negali daugintis, o senoji ląstelė ilgainiui miršta nuo senatvės. Kad ciprofloksacinas tinkamai veiktų, jis turi atpažinti fermentą, kad galėtų prie jo prisijungti. Todėl svarbus atsparumo ciprofloksacinui būdas yra tas, kad bakterijos pakeičia geną, koduojantį fermentą, ir sukuria fermento versiją, kurios ciprofloksacinas neatpažįsta. Tada atsparios bakterijos gali dalytis ir daugintis kaip įprasta.
Atsparumas antibiotikams yra nuolatinis procesas, o bakterijos, kol jos gali mutuoti, gali sukurti naujus būdus, kaip tapti imuninėmis cheminėms medžiagoms. Tačiau gydytojai gali sulėtinti procesą, apribodami infekcijų, kurias galima gydyti ciprofloksacinu, rūšis. Pacientai taip pat privalo baigti visą ciprofloksacino kursą, kad įsitikintų, jog visos jautrios bakterijos yra negyvos ir neturi laiko išsivystyti atsparumui vaistams.