요로 감염의 발병 기전

요로감염 경로

요로감염은 상행성(요로감염), 혈행성, 림프성 감염의 세 가지 경로로 나눌 수 있습니다.

요로감염(또는 상행성) 감염 경로는 소아에서 가장 흔합니다. 상행성 감염 경로는 질 전정, 요도 주위, 포피낭, 그리고 요도 원위부에 요로병원성 미생물이 집락을 형성함으로써 촉진됩니다. 정상적으로 여아의 요로병원성 미생물총의 집락은 정상적인 질 미생물총에 의해 예방되는데, 이 미생물총은 주로 젖산(질 pH 감소)과 과산화수소를 생성하는 유산균으로 구성되어 있으며, 이는 요로병원성 미생물의 성장에 불리한 환경을 조성합니다. 질 미생물총의 침범은 에스트로겐 결핍, IgA의 국소 분비 감소와 관련이 있을 수 있습니다. 재발성 요로감염의 경우, 분비성 IgA 수치가 급격히 감소하고 리소자임 분비가 방해받습니다. 신생아의 경우 소변 내 분비형 IgA 농도가 극히 낮아 신생아기에 요로감염이 발생할 위험 요소가 됩니다.

요도 주변 부위에서 요도로 미생물이 침투하는 것은 일반적으로 소변 흐름에 의해 방해받습니다. 따라서 배뇨 횟수와 양이 많을수록 상행 요로 감염 위험이 낮아집니다. 여아의 요도는 짧고 배뇨 시 소변 흐름이 불안정하면 세균이 방광으로 침투하기 쉬워지며, 이는 여아의 요로 감염 빈도가 높아지는 주요 원인 중 하나입니다. 배뇨 및 국소 면역 장애와 더불어, 조기 성생활은 미생물이 요도로 침투하는 것을 촉진할 수 있습니다. 성교 중 요도 외부 개구부는 기계적 작용을 받아 질 부위에 서식하는 요로병원성 미생물의 침투를 촉진합니다.

할례가 전통적인 나라에서는 소년의 요로 감염 발생률이 매우 낮습니다.

혈행성 감염 경로는 세균 감염, 패혈증, 그리고 사구체신염에서 가장 흔히 발생합니다. 림프성 감염 경로의 존재 여부는 논란의 여지가 있습니다. 미생물이 장에서 장간막 림프절과 혈류로 이동하는 과정과 관련된 림프성 이동에 대한 가설이 있습니다.

방광 감염의 발병

요로병원성 세균이 방광으로 침투한다고 해서 항상 염증 과정이 동반되는 것은 아닙니다. 소변은 좋은 영양 매개체이지만, 건강한 소아의 요로는 요도 원위부를 제외하고는 무균 상태입니다. 소변을 통해 미생물이 기계적으로 세척되는 것 외에도, 방광 점막의 안전을 보장하는 여러 보호 요인이 있습니다. 이행상피의 세포층은 점액다당류(친수성을 가진 글리코사미노글리칸) 막으로 덮여 있습니다. 글리코사미노글리칸층은 세균과 요로상피의 접촉을 방지하고 부착을 어렵게 만듭니다. 외인성 기계적 및 화학적 영향은 점액다당류층을 파괴하지만, 이 층은 24시간 이내에 회복되어 보호 효과를 유지합니다.

일반적으로 방광 내 세균은 15분 이내에 파괴됩니다. 잔뇨량이 증가하면 방광의 국소 보호 효과가 급격히 감소합니다. 잦은 배뇨로 방광 내 세균 농도가 몇 배나 감소하는 것으로 알려져 있으며, 이는 요로 감염 예방 방법 중 하나입니다. 그러나 4~5세 미만의 어린아이는 생리적으로 방광을 완전히 비울 수 없는 경우가 있습니다. 만성 변비의 경우 방광이 완전히 비워지지 않는 경우가 많습니다.

소변의 항균 특성은 높은 삼투압, 낮은 pH, 높은 요소 및 유기산 함량에 기인합니다. 이러한 특성은 유아에서는 현저히 낮아 요로 감염에 대한 감수성이 증가합니다. 정상 소변에 함유된 요로뮤코이드(예: 탐-호르스파트 단백질) 와 올리고당은 만노스에 민감한 대장균 균주가 요상피에 부착하는 것을 방지합니다.

발달 결함(예: 방광질루 및 방광장루)이 있는 경우 미생물은 요도를 거치지 않고 방광으로 침투할 수 있습니다.

요관 및 신실질 감염 발생

정상적으로 세균이 요관으로 침투하여 신우로 올라가는 것은 요관구가 닫히고 원위부로 향하는 연동운동에 의해 방지됩니다. 이러한 요인들이 제대로 작용하지 않거나, 정상적인 요역동학 장애의 다른 변이가 발생하여 요관이 확장되면 미생물의 상행 이동이 촉진됩니다.

신실질 감염의 발생은 대장균의 O 항원, K 항원 및 P 선모에 대한 항균 항체의 합성을 동반합니다. 혈청 내 항체 농도는 염증의 중증도 및 신실질 수축 병소 형성과 직접적인 관련이 있습니다. 항체 합성과 함께 식세포작용이 활성화됩니다. 혈관 내 과립구 응집 및 부종으로 인해 국소 허혈이 발생하여 경화증이 발생할 수 있습니다. IgG와 IgA 농도 증가는 보체 형성을 자극하여 염증 매개체의 활성을 증가시킵니다. 신실질의 국소 염증은 감염 발생 부위에서 감염 확산을 방지합니다. 신세뇨관 내강에서는 염증의 영향으로 리소자임과 슈퍼옥시다제가 방출되어 세균뿐만 아니라 세뇨관 세포에도 독성을 나타내는 산소 라디칼을 생성합니다.

신유두와 신수질은 미생물 염증 과정에 가장 취약합니다. 이는 피질에 비해 혈류 강도가 낮고, pH가 낮으며, 삼투압이 높고, 암모늄 농도가 높기 때문입니다. 이러한 요인들은 세균 증식에 유리한 환경을 조성하고 백혈구의 화학주성을 억제합니다.

완전한 면역 반응을 나타낼 수 없는 신생아의 경우, 신장 실질의 감염 과정이 패혈증의 양상을 띠는 경향이 있는 것으로 알려져 있으며, 이 연령대에서 신장 혈류량이 낮으면 신장 수축이 발생하기 쉽습니다.

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