Patogeneza zapalenia pęcherza moczowego – mechanizmy rozwoju choroby

Patogeneza zapalenia pęcherza moczowego stanowi złożony proces, w którym kluczową rolę odgrywają mechanizmy bakteryjne, immunologiczne oraz anatomiczno-fizjologiczne. Zrozumienie tych mechanizmów jest fundamentalne dla skutecznego leczenia i zapobiegania nawrotom choroby.

Mechanizm wstępującej infekcji bakteryjnej

Głównym mechanizmem rozwoju zapalenia pęcherza moczowego jest wstępująca infekcja bakteryjna¹. Proces ten rozpoczyna się od kolonizacji okolicy okołocewkowej przez bakterie pochodzące z flory jelitowej lub pochwowej, które następnie przemieszczają się w kierunku pęcherza moczowego¹. Najważniejszym patogenem odpowiedzialnym za rozwój ostrego zapalenia pęcherza jest Escherichia coli, która stanowi przyczynę 75-95% przypadków tej choroby².

Bakterie chorobotwórcze wykorzystują specjalne czynniki wirulencji, które umożliwiają im unikanie mechanizmów obronnych gospodarza oraz inwazję tkanek układu moczowego¹. Po przedostaniu się do światła pęcherza, bakterie E. coli są zdolne do przylegania do ściany pęcherza i tworzenia biofilmu, który chroni je przed odpowiedzią immunologiczną organizmu³.

Patogeneza powikłanego zapalenia pęcherza

W przypadku powikłanego zapalenia pęcherza patogeneza obejmuje dodatkowe mechanizmy związane z zaburzeniami przepływu moczu. Główne elementy tego procesu to obstrukacja i zastój moczu⁴⁵. Normalny przepływ moczu działa jak naturalny mechanizm oczyszczający, który usuwa patogeny z układu moczowego. Obstrukcia prowadzi do nadmiernego rozciągnięcia pęcherza, a wzrost bakterii jest ułatwiony przez pozostały mocz⁵.

Zastój przepływu moczu umożliwia przedostanie się patogenów do układu moczowego oraz utrudnia naturalny mechanizm zapobiegawczy, poprzez który mocz przepłukuje patogeny i zapobiega kolonizacji w układzie moczowym⁵. Dodatkowo, u pacjentów z cukrzycą, niewydolnością nerek czy kamieniami nerkowymi występują specyficzne czynniki predysponujące do rozwoju powikłanego zapalenia pęcherza Zobacz więcej: Patogeneza powikłanego zapalenia pęcherza moczowego.

Molekularne podstawy patogenezy ostrego zapalenia pęcherza

Najnowsze badania wskazują, że ostre zapalenie pęcherza może być traktowane jako stan hiperzapalny wywołany przez interleukinę-1 beta (IL-1)⁶. Najcięższa forma ostrego zapalenia pęcherza została wykryta u myszy pozbawionych składników inflammasomu ASC lub NLRP-3⁶. U tych zwierząt przetwarzanie IL-1 było hiperaktywne z powodu nowego, niekanonowego mechanizmu obejmującego metaloproteinazę macierzy 7 (MMP-7)⁶.

Wynikająca z tego pętla hiperakcji IL-1 obejmowała dużą liczbę genów prozapalnych zależnych od IL-1, a antagonista receptora IL-1 Anakinra hamował ich ekspresję i ratował podatne mysze Asc-/- przed patologią pęcherza⁶. Podwyższone poziomy IL-1 i MMP-7 zostały wykryte u pacjentów z ostrym zapaleniem pęcherza, co sugeruje ich potencjalną rolę jako biomarkerów i celów immunoterapeutycznych⁷.

Patogeneza śródmiąższowego zapalenia pęcherza

Mechanizmy rozwoju śródmiąższowego zapalenia pęcherza (IC/BPS) są znacznie bardziej złożone i wieloczynnikowe w porównaniu z ostrym zapaleniem bakteryjnym. Główne elementy patogenezy IC/BPS obejmują dysfunkcję nabłonka, aktywację komórek tucznych oraz nadregulację nerwów czuciowych pęcherza Zobacz więcej: Patogeneza śródmiąższowego zapalenia pęcherza - mechanizmy IC/BPS.

Kluczowym elementem jest uszkodzenie nabłonka pęcherza, które prowadzi do zaburzeń przepuszczalności i umożliwia jonom potasu z moczu przedostawanie się przez nabłonek, depolaryzację nerwów czuciowych i motorycznych oraz aktywację komórek tucznych⁸. Ta dysfunkcja przepuszczalności objawia się zwiększonym wchłanianiem mocznika i pozytywnymi testami wrażliwości na potas u pacjentów z IC⁸.

Komórki tuczne zawierają mediatory naczyniowo-aktywne i zapalne, takie jak histamina, leukotrieny, prostaglandyny i tryptazy, i odgrywają centralną rolę w patogenezie stanów neurozopalnych, w tym IC⁹. IC ma wiele cech choroby autoimmunologicznej: przewlekłość, zaostrzenia i remisje, odpowiedź kliniczną na steroidy/leki immunosupresyjne, wysoką częstość występowania przeciwciał przeciwjądrowych oraz związek z innymi zespołami autoimmunologicznymi⁹.

Czynniki genetyczne i środowiskowe

Patogeneza zapalenia pęcherza może być również modyfikowana przez czynniki genetyczne. Heterozygotyczne polimorfizmy w allelach enzymów metabolizujących leki ALDH3A1*2 i ALDH1A1*2, należących do rodziny genów dehydrogenazy aldehydowej, zostały powiązane ze zwiększonym ryzykiem rozwoju krwotocznego zapalenia pęcherza i toksyczności wątroby u pacjentów leczonych wysokimi dawkami chemioterapii kombinowanej¹⁰.

W kontekście śródmiąższowego zapalenia pęcherza, profile ekspresji genów z biopsji pęcherza u pacjentów z wrzodziejącym IC wykazały podobny wzór ekspresji do pacjentów z chorobami układu immunologicznego, limfatycznego i autoimmunologicznego¹⁰. Większość nadekspresowanych genów była wyrażana w leukocytach, co sugeruje, że inwazja leukocytów ściany pęcherza jest ważna w patomechanizmie wrzodziejącego IC¹⁰.

Kluczowe elementy patogenezy

Podsumowując, patogeneza zapalenia pęcherza moczowego obejmuje kilka kluczowych elementów. W przypadku bakteryjnego zapalenia pęcherza dominuje mechanizm wstępującej infekcji z kolonizacją przez bakterie jelitowe, głównie E. coli. Powikłane zapalenie pęcherza rozwija się w obecności czynników predysponujących, takich jak zaburzenia przepływu moczu czy immunosupresja. Śródmiąższowe zapalenie pęcherza charakteryzuje się wieloczynnikową patogenezą obejmującą dysfunkcję nabłonka, neurogeniczne zapalenie oraz aktywację komórek tucznych, przy możliwym udziale mechanizmów autoimmunologicznych.