Взаимодействие возбудителя и хозяина при инфекции мочевых путей. Стратегия антибактериальной терапии
Захарова И.Н., Османов И.М., Бекмурзаева Г.Б., Чурилова В.Д., Анисимова П.Д.
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.
Ключевые слова
дети
инфекция мочевых путей
антибактериальная терапия
цефиксим
антибиотикорезистентность
факторы вирулентности
Список литературы
1. Foxman B., Barlow R., D’Arcy H., et al. Urinary tract infection: self-reported incidence and associated costs. Ann Epidemiol. 2000;10(8):509-515. https://dx.doi.org/10.1016/s1047-2797(00)00072-7
2. Foxman B. Urinary tract infection syndromes: occurrence, recurrence, bacteriology, risk factors, and disease burden. Infect Dis Clin North Am. 2014;28(1):1-13. https://dx.doi.org/10.1016/j.idc.2013.09.003
3. Chen Y.S., Yang S.S., Yang C.C., Chang S.J. Risk of urinary tract infection symptoms recurrence in women: A prospective observational study. Tzu Chi Med J. 2021;34(1):69-74. https://dx.doi.org/10.4103/tcmj.tcmj_67_21
4. Клинические рекомендации МЗ РФ. Инфекция мочевых путей. 2024. URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/view-cr/281_3 (дата обращeния: 20.03.2026)
5. Коровина Н.А., Захарова И.Н., Страчунский Л.С. и др. Практические рекомендации по антибактериальной терапии инфекций мочевой системы внебольничного происхождения у детей. КМАХ. 2002;4(4):337-46.
6. Палагин И.С., Сухорукова М.В., Дехнич А.В. и др. Современное состояние антибиотикорезистентности возбудителей внебольничных инфекций мочевых путей в России: результаты исследования «ДАРМИС» (2010–2011). КМАХ. 2012;14(4):280-302.
7. Палагин И.С., Сухорукова М.В., Дехнич А.В. и др. Антибиотикорезистентность возбудителей внебольничных инфекций мочевых путей в России: результаты многоцентрового исследования «ДАРМИС-2018». КМАХ. 2019;21(2):134-146.
8. Козлов Р.С., Палагин И.С., Иванчик Н.В. и др. Национальный мониторинг антибиотикорезистентности возбудителей внебольничных инфекций мочевых путей в России: результаты многоцентрового эпидемиологического исследования «ДАРМИС-2023». КМАХ. 2024;26(3):328-337.
9. Dziuba A., Białek J., Wawszczak-Kasza M., et al. The Role of Intracellular Bacterial Communities of Uropathogenic Escherichia Coli in Chronic Urinary Tract Infection and New Therapeutic Ideas. Curr Clin Micro Rpt. 2025;12(16). https://dx.doi.org/10.1007/s40588-025-00253-0
10. Han N., Peng X., Zhang T., et al. Rapid turnover and short-term blooms of Escherichia coli in the human gut. J Bacteriol. 2024;206(1):e0023923. https://dx.doi.org/10.1128/jb.00239-23
11. Fan S., Jiang S., Luo L., et al. Antibiotic-Resistant Escherichia coli strains isolated from captive giant pandas: A reservoir of antibiotic resistance genes and Virulence-Associated genes. Vet Sci. 2022;9(12):705. https://dx.doi.org/10.3390/vetsci9120705
12. Riley L.W. Distinguishing pathovars from nonpathovars: Escherichia coli. Microbiol Spectr. 2020;8(4). DOI:10.1128/microbiolspec.AME-0014-2020
13. Kathayat D., Lokesh D., Ranjit S., Rajashekara G. Avian pathogenic Escherichia coli (APEC): an overview of virulence and pathogenesis factors, zoonotic potential, and control strategies. Pathogens. 2021;10(4):467. https://dx.doi.org/10.3390/pathogens10040467
14. Sarowska J., Futoma-Koloch B., Jama-Kmiecik A., et al. Virulence factors, prevalence and potential transmission of extraintestinal pathogenic Escherichia coli isolated from different sources: recent reports. Gut Pathog. 2019;11:10. https://dx.doi.org/10.1186/s13099-019-0290-0
15. Manges A.R., Geum H.M., Guo A., et al. Global Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli (ExPEC) Lineages. Clin Microbiol Rev. 2019;32(3):e00135-18. https://dx.doi.org/10.1128/CMR.00135-18
16. Zhou Y., Zhou Z., Zheng L., et al. Urinary Tract Infections Caused by Uropathogenic Escherichia coli: Mechanisms of Infection and Treatment Options. Int J Mol Sci. 2023;24(13):10537. https://dx.doi.org/10.3390/ijms241310537
17. Schwan W.R, Lee J.L., Lenard F.A., et al. Osmolarity and pH growth conditions regulate Fim gene transcription and type 1 Pilus expression in uropathogenic Escherichia coli. Infect Immun. 2002;70(3):1391-402. https://dx.doi.org/10.1128/IAI.70.3.1391-1402.2002
18. Stærk K., Grønnemose R.B., Nielsen T.K., et al. Escherichia coli type-1 fimbriae are critical to overcome initial bottlenecks of infection upon low-dose inoculation in a Porcine model of cystitis. Microbiol (Reading). 2021;167(10):001101. https://dx.doi.org/10.1099/mic.0.001101
19. Wright K.J., Seed P.C., Hultgren S.J. Development of intracellular bacterial communities of uropathogenic Escherichia coli depends on type 1 pili. Cell Microbiol. 2007;9(9):2230-41. https://dx.doi.org/10.1111/j.1462-5822.2007.00952.x
20. Bessaiah H., Anamalé C., Sung J., Dozois C.M. What flips the switch?? Signals and stress regulating extraintestinal pathogenic Escherichia coli type 1 fimbriae (Pili). Microorganisms. 2021;10(1):5. https://dx.doi.org/10.3390/microorganisms10010005
21. Isidro-Coxca M.I., Ortiz-Jiménez S., Puente J.L. Type 1 fimbria and P pili: regulatory mechanisms of the prototypical members of the chaperone-usher fimbrial family. Arch Microbiol. 2024;206(9):373. https://dx.doi.org/10.1007/s00203-024-04092-3
22. Whelan S., Lucey B., Finn K. Uropathogenic Escherichia coli (UPEC)-Associated urinary tract infections: the molecular basis for challenges to effective treatment. Microorganisms. 2023;11(9):2169. https://dx.doi.org/10.3390/microorganisms11092169
23. Selvarangan R., Goluszko P., Singhal J., et al. Interaction of Dr adhesin with collagen type IV is a critical step in Escherichia coli renal persistence. Infect Immun. 2004;72(8):4827-35. https://dx.doi.org/10.1128/IAI.72.8.4827-4835.2004
24. Sen A., Kaul A., Kaul R. Estrogen receptors in human bladder cells regulate innate cytokine responses to differentially modulate uropathogenic E. coli colonization. Immunobiology. 2021;226(1):152020. DOI:10.1016/j.imbio.2020.152020
25. Naskar M., Parekh V.P., Abraham M.A., et al. α-Hemolysin promotes uropathogenic E. coli persistence in bladder epithelial cells via abrogating bacteria-harboring lysosome acidification. PLoS Pathog. 2023;19(5):e1011388. DOI:10.1371/journal.ppat.1011388
26. Smith Y.C., Rasmussen S.B., Grande K.K., et al. Hemolysin of uropathogenic Escherichia coli evokes extensive shedding of the Uroepithelium and hemorrhage in bladder tissue within the first 24 hours after intraurethral inoculation of mice. Infect Immun. 2008;76(7):2978-90. https://dx.doi.org/10.1128/IAI.00075-08
27. Dhakal B.K., Mulvey M.A. The UPEC pore-forming toxin α-hemolysin triggers proteolysis of host proteins to disrupt cell adhesion, inflammatory, and survival pathways. Cell Host Microbe. 2012;11(1):58-69. https://dx.doi.org/10.1016/j.chom.2011.12.003
28. Nipič D., Podlesek Z., Budič M., et al. Escherichia coli uropathogenic-specific protein, usp, is a bacteriocin-like genotoxin. J Infect Dis. 2013;208(10):1545-52. https://dx.doi.org/10.1093/infdis/jit480
29. Crnigoj M., Podlesek Z., Budič M., Zgur-Bertok D. The Escherichia coli uropathogenic-specific-protein-associated immunity protein 3 (Imu3) has nucleic acid -binding activity. BMC Microbiol. 2014;14:16. https://dx.doi.org/10.1186/1471-2180-14-16
30. Soto S.M., Smithson A., Horcajada J.P., et al. Implication of biofilm formation in the persistence of urinary tract infection caused by uropathogenic Escherichia coli. Clin Microbiol Infect. 2006;12(10):1034-6. https://dx.doi.org/10.1111/j.1469-0691.2006.01543.x
31. Krawczyk B., Wityk P., Laskowska A., et al. Iron uptake by Escherichia coli in urinary tract infections and Urosepsis. PLoS ONE. 2025;20(6):e0326251. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0326251
32. Zalewska-Pia Tek B., Pia Tek R., Olszewski M., Kur J. Identification of antigen Ag43 in uropathogenic Escherichia coli Dr + strains and defining its role in the pathogenesis of urinary tract infections. Microbiol (Reading). 2015;161(5):1034-49. https://dx.doi.org/10.1099/mic.0.000072
33. Zavan L., Hor L., Johnston E.L., et al. Antigen 43 associated with Escherichia coli membrane vesicles contributes to bacterial cell association and biofilm formation. Microbiol Spectr. 2025;13(3):e0189024. https://dx.doi.org/10.1128/spectrum.01890-24
34. Krawczyk B., Wityk P. The Role of Escherichia coli Autotransporters in Urinary Tract Infections and Urosepsis. Int J Mol Sci. 2025;26(19):9760. https://dx.doi.org/10.3390/ijms26199760
35. Lüthje P., Brauner A. Virulence factors of uropathogenic E. coli and their interaction with the host. Adv Microb Physiol. 2014;65:337-72. DOI:10.1016/bs.ampbs.2014.08.006
36. Chauhan A., Sakamoto C., Ghigo J.M., Beloin C. Did I pick the right colony? Pitfalls in the study of regulation of the phase variable antigen 43 adhesin. PLoS ONE. 2013;8(9):e73568. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0073568
37. De Nisco N.J., Neugent M., Mull J., et al. Direct detection of Tissue-Resident bacteria and chronic inflammation in the bladder wall of postmenopausal women with recurrent urinary tract infection. J Mol Biol. 2019;431(21):4368-79. https://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2019.04.008
38. Mysorekar I.U., Hultgren S.J. Mechanisms of uropathogenic Escherichia coli persistence and eradication from the urinary tract. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006;103(38):14170-5. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.0602136103
39. Flores-Mireles A.L., Walker J.N., Caparon M., Hultgren S.J. Urinary tract infections: epidemiology, mechanisms of infection and treatment options. Nat Rev Microbiol. 2015;13(5):269-84. https://dx.doi.org/10.1038/nrmicro3432
40. Jorgensen I., Seed P.C. How to make it in the urinary tract: a tutorial by Escherichia coli. PLoS Pathog. 2012;8(10):e1002907. https://dx.doi.org/10.1371/journal.ppat.1002907
41. Mulvey M.A., Schilling J.D., Hultgren S.J. Establishment of a persistent Escherichia coli reservoir during the acute phase of a bladder infection. Infect Immun. 2001;69(7):4572-9. https://dx.doi.org/10.1128/IAI.69.7.4572-4579.2001
42. Anderson G.G., Goller C.C., Justice S., et al. Polysaccharide capsule and sialic acid-mediated regulation promote biofilm-like intracellular bacterial communities during cystitis. Infect Immun. 2010;78(3):963-75. https://dx.doi.org/10.1128/IAI.00925-09
43. Hannan T.J., Totsika M., Mansfield K.J., et al. Host-pathogen checkpoints and population bottlenecks in persistent and intracellular uropathogenic Escherichia coli bladder infection. FEMS Microbiol Rev. 2012;36(3):616-48. https://dx.doi.org/10.1111/j.1574-6976.2012.00339.x
44. Justice S.S., Hung C., Theriot J.A., et al. Differentiation and developmental pathways of uropathogenic Escherichia coli in urinary tract pathogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(5):1333-8. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.0308125100
45. Justice S.S., Hunstad D.A., Seed P.C., Hultgren S.J. Filamentation by Escherichia coli subverts innate defenses during urinary tract infection. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006;103(52):19884-9. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.0606329104
46. Hunstad D.A., Justice S.S. Intracellular lifestyles and immune evasion strategies of uropathogenic Escherichia coli. Annu Rev Microbiol. 2010;64:203-21. https://dx.doi.org/10.1146/annurev.micro.112408.134258
47. Jost S.P., Gosling J.A., Dixon J.S. The morphology of normal human bladder urothelium. J Anat. 1989;167:103-15.
48. Schwartz D.J., Chen S.L., Hultgren S.J., Seed P.C. Population dynamics and niche distribution of uropathogenic Escherichia coli during acute and chronic urinary tract infection. Infect Immun. 2011;79(10):4250-9. DOI:10.1128/IAI.05339-11
49. Rosen D.A., Hooton T.M., Stamm W.E., et al. Detection of intracellular bacterial communities in human urinary tract infection. PLoS Med. 2007;4(12):e329. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pmed.0040329
50. Gilbert N.M., O’Brien V.P., Lewis A.L. Transient microbiota exposures activate dormant Escherichia coli infection in the bladder and drive severe outcomes of recurrent disease. PLoS Pathog. 2017;13(3):e1006238. https://dx.doi.org/10.1371/journal.ppat.1006238
51. González M.J., Zunino P., Scavone P., Robino L. Selection of effective antibiotics for uropathogenic Escherichia coli intracellular bacteria reduction. Front Cell Infect Microbiol. 2020;10:542755. https://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2020.542755.
52. Мамедов М.К., Кадыpова А.А. Пенициллин как лекарственный препарат, положивший начало новой эре развития медицины. Биомедицина (Баку). 2018;(2):31-36.
53. O’Neill J. Tackling drug-resistant infections globally: Final report and recommendations. London: HM Government and Wellcome Trust. 2016. Review on Antimicrobial Resistance, chaired by Jim O’Neill. https://amr-review.org/sites/default/files/160518_Final%20paper_with%20cover.pdf (дата обращения 30.03.2026)
54. Kot B. Antibiotic Resistance Among Uropathogenic Escherichia coli. Pol J Microbiol. 2019;68(4):403-415. https://dx.doi.org/10.33073/pjm-2019-048
55. Noyal M.J.C., Menezes G.A., Harish B.N., et al. Simple screening tests for detection of carbapenemases in clinical isolates of nonfermentative Gram-negative bacteria. Indian J Med Res. 2009 Jun;129(6):707-712.
56. Baudry P.J., Nichol K., DeCorby M., et al. Mechanisms of resistance and mobility among multidrug-resistant CTX-M-producing Escherichia coli from Canadian intensive care units: the 1st report of QepA in North America. Diagn Microbiol Infect Dis. 2009 Mar;63(3):319-326. https://dx.doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2008.12.001
57. Dashti A.A., West P., Paton R., Amyes S.G. Characterization of extended-spectrum -lactamase (ESBL)-producing Kuwait and UK strains identified by the Vitek system, and subsequent comparison of the Vitek system with other commercial ESBL-testing systems using these strains. J Med Microbiol. 2006 Apr 01;55(4):417-421. https://dx.doi.org/10.1099/jmm.0.46177-0
58. Ojdana D., Sacha P., Wieczorek P., et al. The occurrence of blaCTX-M, blaSHV, and blaTEM genes in extended-spectrum β-lactamase-positive strains of Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, and Proteus mirabilis in Poland. Int J Antibiot. 2014;935842:7. https://dx.doi.org/10.1155/2014/935842
59. Shahbazi S., Asadi Karam M.R., Habibi M., et al. Distribution of extended-spectrum β-lactam, quinolone and carbapenem resistance genes, and genetic diversity among uropathogenic Escherichia coli isolates in Tehran, Iran. J Glob Antimicrob Resist. 2018 Sep;14:118-125. https://dx.doi.org/10.1016/j.jgar.2018.03.006
60. Rezai M.S., Salehifar E., Rafiei A., et al. Characterization of multidrug resistant extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli among uropathogens of pediatrics in North of Iran. BioMed Res Int. 2015;2015:1-7. https://dx.doi.org/10.1155/2015/309478
61. Komp Lindgren P., Karlsson A., Hughes D. Mutation rate and evolution of fluoroquinolone resistance in Escherichia coli isolates from patients with urinary tract infections. Antimicrob Agents Chemother. 2003 Oct 01;47(10):3222-3232. https://dx.doi.org/10.1128/AAC.47.10.3222-3232.2003
62. Jaktaji R.P., Mohiti E. Study of Mutations in the DNA gyrase gyrA Gene of Escherichia coli. Iran J Pharm Res. 2010; 9(1):43-48.
63. Asadi Karam M.R., Habibi M., Bouzari S. Urinary tract infection: Pathogenicity, antibiotic resistance and development of effective vaccines against Uropathogenic Escherichia coli. Mol Immunol. 2019 Apr;108:56-67. https://dx.doi.org/10.1016/j.molimm.2019.02.007
64. Abdelhamid S.M., Abozahra R.R. Expression of the fluoroquinolones efflux pump genes acrA and mdfA in urinary Escherichia coli isolates. Pol J Microbiol. 2017;66(1):25-30. https://dx.doi.org/10.5604/17331331.1234990
65. Dijkmans A.C., Zacarías N.V.O., Burggraaf J., et al. Fosfomycin: pharmacological, clinical and future perspectives. Antibiotics (Basel). 2017 Oct 31;6(4):24. https://dx.doi.org/10.3390/antibiotics6040024
66. Зырянов С.К., Байбулатова Е.А. Использование новых лекарственных форм антибиотиков как путь повышения эффективности и безопасности антибактериальной терапии. Антибиотики и Химиотерапия. 2019;64(3-4):81-91.
67. Антибиотики для детей: особенности их использования российскими мамами. ВЦИОМ: интернет-ресурс. 2016.
68. Яковлев С.В., Довгань Е.В. Аспекты эффективности антибиотиков. Справочник поликлинического врача. 2014;6:4-5.
Об авторах / Для корреспонденции
Захарова Ирина Николаевна, д.м.н., профессор, заслуженный врач РФ, зав. кафедрой педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского, Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования, Москва, Россия; zakharova-rmapo@yandex.ru,ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4200-4598
Османов Исмаил Магомедович, д.м.н., профессор, заслуженный врач России, заслуженный врач Москвы, главный врач, Детская городская клиническая больница имени З.А. Башляевой ДЗМ; директор Университетской педиатрической клиники, Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова, Москва, Россия; osmanovim@zdrav.mos.ru,
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3181-9601
Бекмурзаева Гульфизат Баудиновна, к.м.н., зав. нефрологическим отделением, врач-нефролог, Детская городская клиническая больница имени З.А. Башляевой ДЗМ; Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования, Москва, Россия;
gulfizat@inbox.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0168-2846
Чурилова Виктория Дмитриевна, аспирант кафедры педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского, Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования, Москва, Россия; vika.churilova.2020@yandex.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4200-4598
Анисимова Полина Дмитриевна, аспирант кафедры педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского, Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования, Москва, Россия; amstaffanis@gmail.com, ORCID: https://orcid.org/0009-0007-4550-1502 (автор, ответственный за переписку)
Также по теме
