Antibiotica maken geen verschil tussen schadelijke en onschadelijke bacteriën. Je hebt bacteriën die gevoelig zijn voor het middel en dus uitgeroeid worden. Min of meer resistente bacteriën kunnen de toediening overleven. Bij herhaaldelijk gebruik zullen de meest gevoelige bacteriën verdwijnen en de meer resistente overblijven. Door vaak antibiotica voor te schrijven is er meer kans op het overleven van de resistente bacterie. Een risico niet alleen voor de patiënt die de antibiotica krijgt maar ook voor zijn omgeving.

Dat merk je niet alleen bij de genezing van mensen tegen bacteriële infectieziekten. Er zijn al de eerste aanwijzingen dat genetisch gemanipuleerde gewassen met een ingebouwd gen om hen tegen schimmels te beschermen, alsnog ziek worden. De schimmel wordt resistent. De eerste resistente plantenschimmels zijn in India al aangetroffen. Resistente micro-organismen groeien niet zo goed als de stof waar ze resistent tegen zijn niet aanwezig is. Je verwacht dat die resistentie dus vanzelf weer verdwijnt omdat de niet-resistente soorten sneller groeien. Toch ontstaan er soorten die blijvend resistent zijn.

Hoe ontstaat blijvende resistentie? Eerst wordt het micro-organisme door verandering in zijn DNA resistent. Een tweede verandering in het DNA zorgt ervoor dat de resistente soort na verloop van tijd weer even snel groeit als de niet-resistente soort. Zo ontstaat een micro-organisme, dat zowel resistent is als snel groeit. Hierdoor is de resistentie blijvend geworden.

Om te voorkomen dat antibiotica niet meer werken, proberen onderzoekers het ontstaan van resistentie bij schimmels en bacteriën te verhinderen. Ze richten zich met name op het begrijpen en voorkomen van de eerste stap, de verandering in het DNA. De tweede stap is erg moeilijk te verhinderen. Schimmels en bacteriën hebben veel manieren om de nadelige effecten van resistentie te ondermijnen.
Er wordt veel onderzoek gedaan naar het waarom en het mechanisme van resistentie. Veel antibiotica werken door verstoring van de opbouw van de celwand. Onderzoekers, werkzaam bij het departement Scheikunde van de Universiteit Utrecht, bestuderen al jaren lipide II.

Lipide II bevat peptidoglycaan, de belangrijkste bouwsteen voor de celwand van bacteriën. Al in 1999 toonden zij de rol van lipide II als receptor voor antibiotica aan. Lipide II verankert het antibioticum, dat vervolgens een gaatje in de celwand kan boren. Vancomycine, en bekend antibioticum, grijpt lipide II normaal beet aan het D-alanine-D-alanine-uiteinde. Om resistent te worden kan de bacteriegroep de laatste D-alaninegroep simpel vervangen door D-lactaat.

Nisine, een conserveringsmiddel dat van nature in zuivel voorkomt, is mogelijk een basis voor nieuwe antibiotica, waartegen micro-organismen moeilijk resistent kunnen worden. De Utrechtse onderzoekers brachten in 2004 onder andere met de geavanceerde 900 mHz NMR, de binding tussen lipide II en nisine in kaart. Nisine pakt lipide II bij de pyrofosfaatgroep vast. Enzymreacties hebben pyrofosfaat nodig voor de celwandsynthese en men verwacht dat een bacterie niet zomaar die groep kan vervangen. Nisine kan echter het maagdarmkanaal niet overleven. Onderzoekers moeten het molecuul dus eerst nog aanpassen, voordat een op nisine gebaseerd antibioticum effectief kan zijn.