Взаимодействие возбудителя и хозяина при инфекции мочевых путей. Стратегия антибактериальной терапии

Инфекция мочевых путей (ИМП) является широко распространенной патологией в педиатрической популяции. Существенной проблемой в отношении данной патологии остается высокая частота рецидивов на фоне роста устойчивости к противомикробным препаратам. Предрасположенность к рецидивирующему течению ИМП определяется полом пациента, нарушениями уродинамики, наличием сопутствующих заболеваний, а также балансом между совокупностью защитных механизмов организма хозяина и вирулентным потенциалом уропатогенных микроорганизмов. Ключевое значение в патогенезе заболевания придается набору факторов вирулентности, включающему в себя такие группы, как адгезины, токсины, сидерофоры и белки-автотранспортеры, обеспечивающие колонизацию мочевых путей, инвазию в эпителиальные клетки и уклонение от воздействия иммунной системы и антимикробных агентов. Это становится возможным благодаря формированию внутриклеточных колоний, резервуаров и биопленок. В условиях роста антибиотикорезистентности особую актуальность приобретают исследования механизмов формирования устойчивости, анализ региональных особенностей резистентности микрофлоры, а также рациональная фармакотерапия, включающая оптимизацию режимов дозирования препаратов. Настоящая статья посвящена рассмотрению проблемы с акцентом на роль факторов вирулентности возбудителей, представленных на примере уропатогенной E. coli, как наиболее часто встречающегося и наиболее изученного возбудителя ИМП в детской популяции. В работе детально анализируются механизмы взаимодействия патогенных микроорганизмов с организмом хозяина, освещая уловки, используемые возбудителями для уклонения от иммунного ответа, действия антибактериальных препаратов, а также для реактивации воспалительного процесса. Целью статьи является систематизация актуальных знаний для клиницистов и исследователей, способствующая совершенствованию диагностики, профилактики и лечения ИМП в условиях растущей антибиотикорезистентности.

Для цитирования: Захарова И.Н., Османов И.М., Бекмурзаева Г.Б., Чурилова В.Д., Анисимова П.Д. Взаимодействие возбудителя и хозяина при инфекции мочевых путей. Стратегия антибактериальной терапии. Фарматека. 2026;33(3):6-15. DOI: 
https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2026.3.6-15

Вклад авторов: Авторы внесли равный вклад на всех этапах работы и написания статьи.
Конфликт интересов: Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Финансирование: Работа выполнена без спонсорской поддержки.

Введение

Инфекции мочевых путей (ИМП) характеризуются высокой частотой встречаемости и рецидивирования. По разным данным, хотя бы один эпизод ИМП переносят за свою жизнь до 60% женщин [1], при этом риск рецидива в течение года после первого эпизода может достигать 50% [2]. Из результатов недавних исследований известно, что факторами риска рецидивирующих ИМП (рИМП) являются женский пол, нарушения уродинамики, воспалительные заболевания наружных половых органов, ожирение, и инфицирование уропатогенной Escherichia coli (UPEC) в течение предыдущего года [2, 3]. UPEC представляет большой интерес не только в связи с тем, что является преобладающим возбудителем ИМП, но и в связи с тонкостями патогенеза, ассоциированными с обширным набором факторов патогенности. Эти факторы позволяют E. coli существовать внутриклеточно, избегая иммунного ответа и действия антибактериальных препаратов и обуславливая высокую частоту рецидивирования.

Высокая встречаемость, частота рецидивирования и способность возбудителей инфекции приобретать новые гены, связанные с антибиотикорезистентностью, приводят к увеличению показателей устойчивости к противомикробным препаратам. В связи с этим актуальные клинические рекомендации исключают рутинное проведение противорецидивной терапии антибактериальными препаратами [4], но, несмотря на подобные меры, в настоящее время тенденция к нарастанию резистентности сохраняется. Данные многоцентровых исследований, проведенных на территории России, ярко демонстрируют эту тенденцию. Показатели резистентности доминирующего возбудителя – UPEC – в детской популяции к различным антибактериальным препаратам и их изменения с течением времени представлены в табл. 1 [5–8].

С учетом нарастания антибиотикорезистентности сформировалось понимание, что современная медицина остро нуждается в разработке радикально новых подходов, задействующих антибиотик-сберегающие методы терапии. Поиск подобных подходов должен базироваться на тонких, малоизученных особенностях патогенеза.

Взаимодействие хозяина и патогена представляет собой узкое место в передаче инфекции, которое снижает разнообразие бактерий, позволяя выживать только наиболее специализированным и «вооруженным» видам. Факторы вирулентности возбудителя имеют большое значение, ведь именно их специфическое воздействие будет противостоять защитным факторам организма.

Факторы вирулентности E.coli

E.coli была впервые описана более 130 лет назад педиатром Теодором Эшерихом, который явился основоположником исследований микробиома кишечника младенцев. Со временем именно этот вид стал широко распространенной исследовательской моделью, что позволило довольно подробно изучить и описать его свойства. E. coli является одним из наиболее часто встречающихся в кишечнике видов бактерий и обычно образует мутуалистические отношения со своим хозяином [9], способствуя поддержанию гомеостаза кишечника [10].

Бактерии обладают способностью изменять свой генетический материал, тем самым получая способность воздействовать на новые мишени и реализовывать свой патогенный потенциал. Они обмениваются генетической информацией благодаря горизонтальному переносу ДНК с помощью транспозонов, плазмид, бактериофагов и геномных островов, что позволяет им приобретать новые гены, связанные с вирулентностью (VAG), повышая способность преодолевать иммунологические барьеры, занимать новые ниши и в конечном итоге вызывать опасные для жизни инфекции [11].

На основании источника выделения штамма и наличия VAG E. coli классифицирована на две основные группы: кишечные патогенные и внекишечные патогенные E. coli [12]. Внекишечные патогенные E. coli включают в себя подгруппы: уропатогенные, ассоциированные с неонатальным менингитом, ассоциированные с сепсисом патогенные и птичьи патогенные E. coli [13–15]. Среди них группа UPEC отвечает за одно из наиболее распространенных бактериальных заболеваний – ИМП [16].

Именно VAG обусловливают появление новых, характеризующихся повышенной вирулентностью, патогенных вариантов UPEC. Их репертуар представлен генами, отвечающими за присоединение к уротелию и размножение (адгезины), модулирование иммунного ответа и разрушение клеток хозяина (секретируемые токсины) и поглощение железа (сидерофоры) (табл. 2) [9].

Адгезия к эпителию является первичной стадией ИМП. UPEC кодирует несколько различных кластеров генов фимбрий, включая фимбрии типа 1, P, S и адгезины Dr/Afa. Широкая представленность факторов, отвечающих за адгезию, позволяет бактериям эффективно колонизировать мочевые пути. FimH экспрессируются на поверхности до 70% E. coli [17] и связываются с рецептором уроплакина UP1a. Исследования, проведенные на клеточных линиях и животных моделях, продемонстрировали адгезивные свойства FimH и показали, что UPEC, лишенные этих структур, менее эффективно колонизируют мочевой пузырь [18, 19].

Фазовая изменчивость FimH поз...

Захарова И.Н., Османов И.М., Бекмурзаева Г.Б., Чурилова В.Д., Анисимова П.Д.