PATHOGENIE

La voie hématogène est rare : infection directe du parenchyme rénal par le staphylocoque doré (abcès du rein, prostatite) ou passage dans les urines d'une salmonella ou d'un candida dans le cadre d'une septicémie. Les infections hématogènes se voient actuellement surtout en milieu hospitalier.

La voie ascendante est prédominante.

• Les bactéries d'origine intestinale colonisent la région périnéale, la cavité vaginale et la partie distale de l'urètre. On incrimine comme facteurs favorisants la proximité anus/méat, une hygiène défectueuse, ou au contraire excessive, le type de protection menstruelle, de contraception, un déséquilibre hormonal après la ménopause avec élévation du pH, un défaut de production cutanée d'anticorps antibactériens.
• La progression des bactéries urétrales dans la vessie s'explique chez la femme par la brièveté de l'urètre et par le rôle des rapports sexuels ("cystite de la lune de miel"), rareté des ITU chez les religieuses, parallélisme entre le nombre d'épisodes infectieux et l'activité sexuelle, efficacité de la prise d'un antibactérien après chaque rapport, etc...). La relation ITU/activité sexuelle n'explique cependant pas tout : il s'agit souvent plus de dysurie que de bactériurie significative, et la seule activité sexuelle ne peut pas expliquer l'augmentation linéaire de la prévalence de la bactériurie avec l'âge. Chez l'homme, l'obstruction est le facteur essentiel, la propagation de la bactérie étant contrebalancée par les sécrétions prostatiques acides douées d'un pouvoir antibactérien.

La multiplication des bactéries dans la vessie et l'éventuelle progression dans le parenchyme rénal, de même que le caractère très variable de l'infection dans son expression clinique et dans sa gravité, dépendent d'un équilibre entre de nombreux facteurs :

• virulence bactérienne :
  • les antigènes de la paroi bactérienne ont été les premiers incriminés, qui rendraient la bactérie plus résistante à la phagocytose et à l'action du complément : parmi les 157 antigènes O de E.coli, 8 sérotypes (1,2,4,6,7,16,18,75) rendent compte de 80% des pyélonéphrites aigues et de 60% des cystites; un facteur de virulence serait donc un antigène O intact, donnant aux cultures un aspect "lisse" dont la perte caractérise les bactéries "rugueuses" au pouvoir pathogène diminué. Des constatations similaires ont été faites avec les 93 antigènes capsulaires K (surtout 1,2,3,12,13).
  • l'adhérence des bactéries aux cellules épithéliales joue un rôle très important. Les auteurs suédois ont proposé le concept suivant : pour persister sur la muqueuse et ne pas être rejetées par l'urine et les mouvements péristaltiques, les bactéries doivent adhérer à la surface des cellules épithéliales; cette adhésivité peut être médiée par des facteurs non spécifiques (liaisons électrostatiques, interactions hydrophobes), mais surtout spécifiques de reconnaissance entre une protéine de surface de la bactérie (adhésine, ligand) et des récepteurs oligosaccharides présents à la surface de la cellule épithéliale. Les structures qui déterminent cette capacité d'adhérence de la bactérie sont les "fimbriae" ou "pili", filaments protéiniques rigides disposés à la surface de la bactérie. Parmi les nombreux type de fimbriae identifiés, on isole un type particulier, les P.fimbiae : ils agglutinent les globules rouges humains et se fixent fortement sur les cellules épithéliales, en reconnaissant spécifiquement un récepteur glycolipidique présent à la surface des cellules de la vessie et du rein, identique aux antigènes P des groupes sanguins humains : la plus ou moins grande densité de ces récepteurs expliquerait la plus ou moins grande sensibilité des sujets aux infections urinaires. Les auteurs suédois ont établi la relation entre la présence d'E.coli porteurs de P.fimbriae et la séméiologie aigue de l'infection urinaire : 5% dans la flore fécale du sujet normal, 50% dans la cystite aigue, 90% dans la pyélonéphrite aigue de l'enfant. Chez les sujets porteurs d'un obstacle ou d'un reflux vésico-urétéral important, ce facteur d'adhérence ne serait pas nécessaire : chez ces malades, la répartition de E.coli est identique à celle de sujets témoins.
  • Le concept de virulence propre à la bactérie est corroboré par les propriétés des autres agents pathogènes. Par exemple, le pouvoir d'adhérence à l'épithélium urinaire de Staphylococcus saprophyticus est lié à un résidu lactosamine. Au contraire, le pouvoir d'adhérence de Protéus mirabilis est médiocre, ce qui expliquerait sa rareté dans les ITU habituelles, alors qu'il possède une uréase qui entraîne la production d'urines alcalines induisant le précipitation de phosphate, carbonate et magnésium,à l'origine  de calculs. De même le Pseudomonas possède une capsule polysaccharidique épaisse qui le protège de la phagocytose et de la fixation par les anticorps.
  • Il est important de noter que la virulence bactérienne n'est pas corrélée à la résistance bactérienne.
• facteurs de défense de l'hôte :
  • facteurs chimiques : l'urine se comporte comme un milieu de culture; certains facteurs favorisent la croissance microbienne (pH entre 6 et 7, présence de glucose) ou la contrecarrent (pH au dessous de 5.5, osmolalité < 200 mosml, forte concentration en urée). Les conditions les moins favorables sont donc une urine très diluée et acide. Au niveau du rein, la médullaire est plus sensible que la corticale à l'infection, probablement du fait de son hypertonicité qui gêne la mobilité des leucocytes, donc la phagocytose, et la concentration en urée qui inhibe les liaisons antigène-anticorps.
  • facteurs physiques : le flux d'urines délivré par les reins dilue la concentration bactérienne : une diurèse abondante et des mictions fréquentes sont une des bases du traitement.
  • réactions immunologiques : la résistance du tractus urinaire à l'invasion bactérienne fait intervenir une réponse humorale avec production d'anticorps décelés dans le sérum ( IgG,IgM,IgA dirigés contre les antigènes O de E.coli, également anticorps anti-P.fimbriae) et dans les urines : ces derniers proviennent soit de la filtration glomérulaire des anticorps sériques, soit surtout d'une synthèse locale. Cette réponse humorale a un rôle protecteur, probablement opsonisation des bactéries favorisant leur phagocytose, et les IgA sécrétoires auraient une action importante en empêchant l'adhérence des bactéries sur les cellules épithéliales : leur production est plus faible chez les femmes sujettes à de fréquentes récidives. La réponse cellulaire, identifiée dans les modèles de pyélonéphrites expérimentales, est moins bien identifiée en pathologie humaine.
  • facteur génétique : la notion de récepteur cellulaire pour P.fimbriae introduit un éventuel facteur génétique déterminant la plus ou moins grande densité en ces récepteurs, voie de recherche peut-être prometteuse.