Kanamysiini on antibiootti, joka tappaa tiettyjä bakteereja. Bakteerit lisääntyvät nopeasti ja kykenevät nopeaan mutaatioon, mikä voi tuottaa uusia bakteereja, jotka eivät ole alttiita antibiootille. Kanamysiiniresistenssin tapauksessa tämä ongelma pahenee, koska bakteerien vastustuskyky vastaaville antibiooteille voi myös aiheuttaa jonkin verran resistenssiä kanamysiinille.
Aminoglykosidiryhmään kuuluvat antibiootit sisältävät kanamysiinin sekä aineita, kuten gentamysiiniä ja streptomysiiniä. Tämä antibioottiryhmä hyökkää monenlaisia bakteereita aiheuttavia taudinaiheuttajia vastaan. Niiden toimintatapa on häiritä bakteerisolun proteiinisynteesiä. He tekevät tämän tarttumalla 30S -ribosomiksi tunnettuun rakenteeseen, joka auttaa rakentamaan proteiinisäikeitä.
30S -ribosomin estäminen estää bakteeria tuottamasta proteiineja, joita se tarvitsee selviytyäkseen ja kasvaa. Se saa myös solun käyttämään energiaa tuottamaan proteiineja, jotka eivät ole hyödyllisiä. Kanamysiini tekee myös solukalvon vähemmän kestäväksi, mikä on haitallista bakteerille.
Bakteerit lisääntyvät hyvin nopeasti ja niitä voi esiintyä suuressa määrin. Bakteeripopulaatio voi vaihdella geneettisessä rakenteessa ja siten myös mahdollisissa antibioottikohteissa. Jos tartunnan saanut henkilö ottaa antibiootin, lääke voi tappaa kaikki herkät bakteerit ja jättää bakteerit taakse, joilla on erityinen vastustuskyky kyseiselle antibiootille. Nämä voivat sitten kasvaa hallitsemattomiksi ja olla immuuneja samalle antibiootille.
Esimerkkejä bakteeri -infektioista, joita voitaisiin mahdollisesti hoitaa kanamysiinillä, ovat Escherichia coli, Serratia marcescens ja Mycobacterium tuberculosis -infektiot. Tuberkuloosin tapauksessa, joka on yleensä resistentti useille lääkkeille, kanamysiini on toisen linjan hoito ja sitä määrätään vasta, kun ensimmäinen hoito epäonnistuu. Sitä käytetään yleensä yhdessä muiden lääkkeiden kanssa hoidon tehostamiseksi, jos taudinaiheuttajalla on kanamysiiniresistenssi.
Geenit ja mutaatiot ovat syitä kanamysiiniresistenssille. Bakteeri voi luonnollisesti olla vastustuskykyinen lääkkeelle. Yksi tällainen esimerkki on nptII -geeni, joka löytyy luonnostaan bakteereista ja joka tuottaa entsyymiä, joka estää kanamysiinin vaikutuksen bakteerisolussa. Tämäntyyppinen luonnollinen vastustuskyky kulkee bakteerisukupolvien läpi.
Eri bakteerit voivat myös saada kanamysiiniresistenssigeenin vaakasuoralla tavalla. Bakteerivirus, joka on aiemmin tartuttanut yhden solun, voi vahingossa poimia geenin kyseisestä solusta ja kuljettaa sen toiseen soluun. Bakteerit voivat myös antaa toisilleen pieniä geneettisen materiaalin pakkauksia pienissä DNA -ympyröissä, joita kutsutaan plasmideiksi. Joskus solu yksinkertaisesti poimii irtonaisia geenejä ympäristön hajonneista soluista.