¿De qué manera los antibióticos inhiben selectivamente la división celular en las bacterias mientras que conservan las células humanas in vivo?

Los antibióticos se dirigen a estructuras moleculares en bacterias que difieren de las estructuras homólogas en células humanas. Aunque tanto las células humanas como las bacterianas tienen ribosomas, ARN polimerasas y ADN polimerasas y topoisomerasas, bastaron mil millones de años de evolución para hacer que estas moléculas sean lo suficientemente diferentes como para que los antibióticos se unan y rompan las versiones bacterianas y dejen en paz las versiones humanas.

Excepto que las células humanas no están completamente libres de moléculas bacterianas, persisten en nuestras mitocondrias, que descienden de las bacterias. Algunos antibióticos, como la estreptomicina y el cloranfenicol, tienen actividad contra los ribosomas mitocondriales y pueden causar toxicidad en humanos a dosis no muy superiores a la dosis terapéutica.

Algo que las bacterias tienen y nosotros no es las paredes celulares. Las bacterias en crecimiento constantemente sintetizan nuevas paredes celulares y mueren rápidamente si se inhibe este proceso. Los antibióticos que se dirigen a la síntesis de la pared celular, especialmente las ß-lactamas como la penicilina y la amoxicilina y la cefalexina, están notablemente libres de efectos secundarios. Son verdaderas drogas maravillosas, que muestran una potencia muy alta para matar bacterias virtualmente sin toxicidad para los humanos.

Las bacterias no sufren mitosis.

Los antibióticos se dirigen a las proteínas de división celular bacterianas que no son similares a las proteínas de división celular humana, por lo tanto, inhiben específicamente la división celular bacteriana.