Если защитные механизмы не смогли противостоять агрессии уропатогена, то происходит первичная колонизация слизистой мочевого пузыря этим уропатогеном

Инфекции мочевыводящих путей

Этиология и патогенез инфекций мочевыводящих путей

Escherichia coli – комменсальный микроорганизм, населяющий нижние отделы кишечника. Однако некоторые штаммы E. coli могут проникать в мочевыводящие пути (МВП) и вызывать инфекцию МВП (ИМП). Основным этиологическим агентом ИМП является уропатогенная E. coli (uropathogenic E. coli - UPEC). При бактериологическом исследовании мочи у пациентов с неосложненной ИМП данный микроорганизм выделяется в 90 % случаев.

Вирулентность UPEC при ИМП ассоциирована с наличием у них адгезинов (фимбрии 1 типа, P-фимбрии, афимбриальные адгезины), систем захвата и утилизации ионов железа (сидерофоры), токсинов, а также механизмов, позволяющих противостоять иммунной защите макроорганизма (рис. 1).

Рисунок 1. Факторы вирулентности уропатогенной E.coli.

Колонизация E.coli перианальной и периуретральной зоны является первым событием для проникновении уропатогена в мочевые пути (рис. 2). Особенности женской уретры (короткая и широкая) позволяют E.coli достаточно легко проникать в мочевой пузырь, что делает женский пол очень уязвимым для ИМП. Половой акт является дополнительным фактором риска для попадания E.coli в уретру у женщин.

От 50 до 80% женщин в течение жизни перенесят эпизод острого цистита (инфекция нижних отделов МВП). У 10% женщин циститы рецидивируют. Но острый пиелонефрит (инфекция верхних отделов МВП) встречается намного реже, менее 1% женщин переносят эпизод острого пиелонефрита. У мужчин эпизоды ИМП появляются на фоне нарушения уродинамики.  

Эволюционные механизмы защиты слизистой мочевыводящих путей препятствуют колонизации уропатогенами слизистой мочевого пузыря, тем самым не допуская развития ИМП.

Факторы, препятствующие колонизации мочевых путей E.coli:

1. Белок Тамма-Хорсфалла (уромодулин) секретируется эпителием канальцев и обладает способностью улавливать E.coli, связываясь с фимбриями 1 типа.

Слой муцина, состоящий из гликозаминогликанов и препятствующий бактериальному доступу к поверхности уротелия (уроэпителия).

Секреторный IgA.

4. β-дефензины, секретирующиеся уротелием, связываются с липополисахаридом E.coli и нарушают ее жизнеспособность, приводя к разрушению мембран.

Резидентые иммунные клетки слизистой мочевого пузыря.

6. Однонаправленный ток мочи (гидрокинетический клиренс). Профилактика первичной колонизации E.coli нижних отделов мочевыводящих путей может заключаться в достаточном питьевом режиме и регулярном опорожнении мочевого пузыря.

Если защитные механизмы не смогли противостоять агрессии уропатогена, то происходит первичная колонизация слизистой мочевого пузыря этим уропатогеном.

После проникновения E.coli в мочевой пузырь происходит ее адгезия к поверхностному слою уротелия через фимбрии 1 типа, которыми она прикрепляется к уроплакину (интегральный мембранный белок на поверхности верхнего слоя клеток уротелия). Далее отдельные уропатогены проникают внутрь клеток поверхностного слоя уротелия и начинают там активно делиться, формируя внутриклеточные бактериальные сообщества (рис. 2). После этого этапа часть бактерий высвобождается из клеток и продолжает инвазию в слизистую (рис. 3).

Рисунок 2. Колонизация мочевого пузыря уропатогенными штаммами Е.coli.

1 – колонизация Е.соli перианальной и периуретральной зоны.

2 – проникновение Е.соli через уретру в мочевой пузырь.

3 – адгезия Е.соli к уроплакину уротелия через 1 тип фимбрий.