Virtsatieinfektioiden patogeneesi

Virtsatieinfektion reitit

Virtsatieinfektioissa käsitellään kolmea infektioreittiä: nouseva (tai virtsan kautta), hematogeeninen ja lymfogeeninen.

Urinogeeninen (tai nouseva) infektioreitti on yleisin lapsilla. Nousevaa infektioreittiä helpottaa emättimen eteisen, virtsaputken ympärillä olevan alueen, esinahan ja virtsaputken distaalisten osien kolonisaatio uropatogeenisilla mikro-organismeilla. Normaalisti tytöillä uropatogeenisen flooran kolonisaatiota estää normaali emättimen mikrofloora, jota edustavat pääasiassa maitohappoa (alentaa emättimen pH:ta) ja vetyperoksidia tuottavat laktobasillit, jotka luovat epäsuotuisan ympäristön uropatogeenisten mikrobien kasvulle. Emättimen mikroflooran häiriintyminen voi liittyä estrogeenin puutteeseen ja IgA:n paikallisen erityksen vähenemiseen. Toistuvassa virtsatieinfektiossa erittävän IgA:n taso laskee jyrkästi ja lysotsyymin eritys häiriintyy. Vastasyntyneillä erittävän IgA:n pitoisuus virtsassa on erittäin alhainen, mikä toimii riskitekijänä virtsatieinfektion kehittymiselle vastasyntyneellä.

Mikrobien tunkeutuminen virtsaputken ympäristöstä virtsaputkeen on normaalisti haitallista virtsan virtauksen vuoksi. Näin ollen mitä tiheämmin ja runsaammin virtsaaminen on, sitä pienempi on nousevan virtsatieinfektion riski. Lyhyempi virtsaputki tytöillä ja virtsan virtauksen turbulenssi virtsaamisen aikana helpottavat bakteerien tunkeutumista virtsarakkoon ja ovat yksi tärkeimmistä syistä tytöillä esiintyvien virtsatieinfektioiden korkeampaan esiintyvyyteen. Virtsaamisen ja paikallisten immuunijärjestelmän häiriöiden ohella varhainen seksuaalinen aktiivisuus voi helpottaa mikro-organismien tunkeutumista virtsaputkeen. Yhdynnän aikana virtsaputken ulkoinen aukko altistuu mekaaniselle vaikutukselle, mikä helpottaa emättimen alueella asuttavien virtsarakkoa patogeenisten mikrobien tunkeutumista.

Maissa, joissa ympärileikkaus on perinteinen teko, virtsatieinfektioiden esiintyvyys pojilla on hyvin alhainen.

Hematogeeninen tartuntareitti on todennäköisin bakteeri-infektioissa, sepsiksessä ja apostematoosisessa nefriitissä. Lymfogeenisen tartuntareitin esiintyminen on kiistanalaista. On olemassa hypoteesi mikro-organismien lymfogeenisestä migraatiosta, joka liittyy niiden siirtymiseen suolesta suoliliepeen imusolmukkeisiin ja verenkiertoon.

Infektion kehittyminen virtsarakossa

Uropatogeenisten bakteerien tunkeutuminen virtsarakkoon ei aina liity tulehdusprosessin kehittymiseen. Vaikka virtsa on hyvä ravintoalusta, terveillä lapsilla virtsatiet ovat steriilit lukuun ottamatta virtsaputken distaalista osaa. Mikrobien mekaanisen huuhtoutumisen lisäksi virtsan mukana on olemassa useita suojaavia tekijöitä, jotka varmistavat virtsarakon limakalvon turvallisuuden. Siirtymäepiteelin solukerros on peitetty mukopolysakkaridikalvolla (hydrofiilisillä ominaisuuksilla varustettu glykosaminoglykaani). Glykosaminoglykaanikerros estää bakteerien kosketuksen uroepiteeliin ja vaikeuttaa niiden tarttumista. Eksogeeniset mekaaniset ja kemialliset vaikutukset tuhoavat mukopolysakkaridikerroksen. Tämä kerros kuitenkin palautuu 24 tunnin kuluessa säilyttäen suojaavan vaikutuksensa.

Normaalisti virtsarakon bakteerit tuhoutuvat 15 minuutin kuluessa. Elimen paikallinen suoja heikkenee jyrkästi, jos jäännösvirtsan määrä kasvaa. Tiedetään, että virtsarakon bakteeripitoisuus vähenee useita kertoja tiheän tyhjennyksen yhteydessä, mikä on yksi tapa ehkäistä virtsatieinfektioita. Pienillä lapsilla (alle 4-5-vuotiaille) havaitaan kuitenkin fysiologinen kyvyttömyys tyhjentää rakko kokonaan. Virtsarakon epätäydellinen tyhjeneminen havaitaan usein kroonisen ummetuksen taustalla.

Virtsan antimikrobiset ominaisuudet johtuvat sen korkeasta osmolaarisuudesta, alhaisesta pH:sta sekä korkeasta urea- ja orgaanisten happojen pitoisuudesta. Nämä ominaisuudet ovat huomattavasti vähemmän ilmeisiä imeväisillä, mikä lisää alttiutta virtsatieinfektioille. Normaalissa virtsassa olevat uromukoidit (esim. Tamm-Horsfatt-proteiini) ja oligosakkaridit estävät mannoosiherkkien E. coli -kantojen tarttumisen uroepiteeliin.

Mikro-organismit voivat tunkeutua virtsarakkoon ohittaen virtsaputken kehityshäiriöiden (esimerkiksi vesikovaginaalisten ja vesikointestinaalisten fistulien) läsnä ollessa.

Infektion kehittyminen virtsanjohtimissa ja munuaisten parenkyymissä

Normaalisti bakteerien tunkeutuminen virtsanjohtimiin ja niiden nousu munuaisaltaaseen estyy virtsanjohtimien aukkojen sulkeutumisen ja niiden distaalisesti suuntautuvan peristaltiikan vuoksi. Näiden tekijöiden häiriintyminen ja muut normaalin urodynamiikan häiriöt, jotka johtavat virtsanjohtimien laajenemiseen, helpottavat mikro-organismien kulkeutumista ylösnousevasti.

Munuaisparenkyymin infektion kehittymiseen liittyy E. colin O- ja K-antigeenejä sekä P-fimbrioita vastaan suunnattujen antibakteeristen vasta-aineiden synteesi. Vasta-aineiden pitoisuus veressä seerumissa liittyy suoraan tulehduksen vakavuuteen ja munuaisparenkyymin kutistumispesäkkeiden muodostumiseen. Vasta-aineiden synteesin ohella aktivoituu fagosytoosi. Granulosyyttien intravaskulaarisen aggregaation ja turvotuksen seurauksena voi kehittyä paikallinen iskemia, joka johtaa skleroosin muodostumiseen. IgG:n ja IgA:n pitoisuuksien nousu stimuloi komplementin muodostumista, mikä puolestaan tehostaa tulehdusvälittäjien aktiivisuutta. Paikallinen tulehdus munuaisparenkyymissä estää infektion leviämisen sen kehittymispaikalta. Munuaistiehyiden luumenissa vapautuu tulehduksen vaikutuksesta lysotsyymiä ja superoksidaasia, jotka johtavat happiradikaalien muodostumiseen, jotka ovat myrkyllisiä paitsi bakteereille, myös tiehyen soluille.

Munuaisten nystyrät ja ydin ovat alttiimpia mikrobien aiheuttamalle tulehdusprosessille. Tämä selittyy alhaisemmalla verenvirtauksen intensiteetillä, alhaisemmalla pH:lla, korkeammalla osmolaarisuudella ja korkeammalla ammoniumpitoisuudella verrattuna kuoreen. Nämä tekijät luovat suotuisat olosuhteet bakteerien kasvulle ja estävät leukosyyttien kemotaksiaa.

Tiedetään, että vastasyntyneillä, jotka eivät kykene täyteen immuunivasteeseen, munuaiskudoksen infektioprosessi yleistyy usein ja sen kulku on septinen; munuaisten verenkierron alhainen arvo tässä ikäryhmässä altistaa munuaisten kutistumisen kehittymiselle.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]