Download PDF
Dtsch Med Wochenschr 2005; 130(36): 2031-2034
DOI: 10.1055/s-2005-872625
Übersichten
Urologie / Nephrologie / Immunologie
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Ursachen der rezidivierenden Harnwegsinfektionen: neue Erkenntnisse

New insights into the pathogenesis of urinary tract infectionM. D. Säemann1 , T. Weichhart1
  • 1Innere Medizin III, Abteilung für Nephrologie und Dialyse, Medizinische Universität Wien, Österreich
Further Information

Publication History

eingereicht: 31.5.2005

akzeptiert: 16.8.2005

Publication Date:
06 September 2005 (online)

Also available at
    Permissions and Reprints

Glossar

HWI = Harnwegsinfekt

THP = Tamm-Horsfall-Protein

TLR = Toll-like-Rezeptor

UPEC = uropathogene Escherichia coli

IL = Interleukin

IFN-γ = Interferon-gamma

TNF-α = Tumornekrosefaktor-alpha

Harnwegsinfektionen (HWI) zählen zu den am häufigsten vorkommenden bakteriellen Infektionskrankheiten im klinischen Alltag. Jährlich treten schätzungsweise 150 Millionen Fälle von HWI auf, so dass die gesundheitsökonomische Belastung außerordentlich groß ist. In der Regel betrifft der unkomplizierte HWI, der definitionsgemäß nicht mit funktionellen oder anatomischen Abnormitäten des Urogenitaltraktes vergesellschaftet ist, junge, sonst gesunde Frauen: Die Inzidenz beträgt 0,5 - 0,7 pro Jahr; 25 - 30 % von ihnen erleiden Rezidive [8].

In den letzten Jahren wurden deutliche Fortschritte im Verständnis der komplexen Beziehung zwischen Bakterien, bakteriellen Virulenzfaktoren und dem Immunsystem des Wirtsorganismus gemacht. Die physiologischen Mechanismen, die eine Erregerpersistenz oder eine ständige Infektion des Urogenitaltraktes mit uropathogenen Keimen verhindern, sind jedoch noch weitgehend ungeklärt. Im folgenden Artikel sollen die prinzipiellen Mechanismen der bakteriellen Abwehr im Urogenitaltrakt besprochen und mögliche Erklärungen einer erhöhten Suszeptibilität für rezidivierende HWI diskutiert werden.

Literatur

  • 1 Andriole V T. Autoimmune responses to Tamm-Horsfall protein in the pathogenesis of chronic pyelonephritis.  Uremia Invest. 1984;  8 215
    Google Scholar
  • 2 Barton G M, Medzhitov R. Toll-like receptors and their ligands.  Curr Top Microbiol Immunol. 2002;  270 81
    Google Scholar
  • 3 Barton G M, Medzhitov R. Control of adaptive immune responses by Toll-like receptors.  Curr Opin Immunol. 2002;  14 380
    Google Scholar
  • 4 Bates J M, Raffi H M, Prasadan K. et al . Tamm-Horsfall protein knockout mice are more prone to urinary tract infection: rapid communication.  Kidney Int. 2004;  65 791
    Google Scholar
  • 5 Brumfitt W, Gargan R A, Hamilton-Miller J M. Periurethral enterobacterial carriage preceding urinary infection.  Lancet. 1987;  1 824
    Google Scholar
  • 6 Fasth A, Bengtsson U, Kaijser B, Wieslander J. Antibodies to Tamm-Horsfall protein associated with renal damage and urinary tract infections in adults.  Kidney Int. 1981;  20 500
    Google Scholar
  • 7 Fasth A, Bjure J, Hjalmas K, Jacobsson B, Jodal U. Serum autoantibodies to Tamm-Horsfall protein and their relation to renal damage and glomerular filtration rate in children with urinary tract malformations.  Contrib Nephrol. 1984;  39 285
    Google Scholar
  • 8 Finer G, Landau D. Pathogenesis of urinary tract infections with normal female anatomy.  Lancet Infect Dis. 2004;  4 631
    Google Scholar
  • 9 Hooton T M, Stamm W E. Diagnosis and treatment of uncomplicated urinary tract infection.  Infect Dis Clin North Am. 1997;  11 551.26
    Google Scholar
  • 10 Hopkins W J, Uehling D T, Balish E. Local and systemic antibody responses accompany spontaneous resolution of experimental cystitis in cynomolgus monkeys.  Infect Immun. 1987;  55 1951
    Google Scholar
  • 11 Hopkins W J, Gendron-Fitzpatrick A, Balish E, Uehling D T. Time course and host responses to Escherichia coli urinary tract infection in genetically distinct mouse strains.  Infect Immun. 1998;  66 2798
    Google Scholar
  • 12 Hoyer J R. Tubulointerstitial immune complex nephritis in rats immunized with Tamm-Horsfall protein.  Kidney Int. 1980;  17 284
    Google Scholar
  • 13 Huang Z Q, Sanders P W. Biochemical interaction between Tamm-Horsfall glycoprotein and Ig light chains in the pathogenesis of cast nephropathy.  Lab Invest. 1995;  73 810
    Google Scholar
  • 14 Huang Z Q, Kirk K A, Connelly K G, Sanders P W. Bence Jones proteins bind to a common peptide segment of Tamm-Horsfall glycoprotein to promote heterotypic aggregation.  J Clin Invest. 1993;  92 2975
    Google Scholar
  • 15 Jones C H, Pinkner J S, Roth R. et al . FimH adhesin of type 1 pili is assembled into a fibrillar tipp structure in the Enterobacteriaceae.  Proc Natl Acad Sci U S A. 1995;  92 2081
    Google Scholar
  • 16 Jones-Carson J, Balish E, Uehling D T. Susceptibility of immunodeficient gene-knockout mice to urinary tract infection.  J Urol. 1999;  161 338
    Google Scholar
  • 17 Kapsenberg M L. Dendritic-cell control of pathogen-driven T-cell polarization.  Nat Rev Immunol. 2003;  3 984
    Google Scholar
  • 18 Khan S R, Kok D J. Modulators of urinary stone formation.  Front Biosci. 2004;  9 1450
    Google Scholar
  • 19 Kokot F, Dulawa J. Tamm-Horsfall protein updated.  Nephron. 2000;  85 97
    Google Scholar
  • 20 Kreft B, Jabs W J, Laskay T. et al . Polarized expression of Tamm-Horsfall protein by renal tubular epithelial cells activates human granulocytes.  Infect Immun. 2002;  70 2650
    Google Scholar
  • 21 Langermann S, Palaszynski S, Barnhart M. et al . Prevention of mucosal Escherichia coli infection by FimH-adhesin-based systemic vaccination.  Science. 1997;  276 607
    Google Scholar
  • 22 Langermann S, Mollby R, Burlein J E. et al . Vaccination with FimH adhesin protects cynomolgus monkeys from colonization and infection by uropathogenic Escherichia coli.  J Infect Dis. 2000;  181 774
    Google Scholar
  • 23 Lynn K L, Bailey R R, Groufsky A, Hunt J S, Bean A R, McGiven A R. Antibodies to Tamm-Horsfall urinary glycoprotein in patients with urinary tract infection, reflux nephropathy, urinary obstruction and paraplegia.  Contrib Nephrol. 1984;  39 296
    Google Scholar
  • 24 Martinez J J, Mulvey M A, Schilling J D, Pinker J S, Hultgren S J. Type 1 pilus-mediated bacterial invasion of bladder epithelial cells.  Embo J. 2000;  19 2803
    Google Scholar
  • 25 Mayrer A R, Kashgarian M, Ruddle N H. et al . Tubulointerstitial nephritis and immunologic responses to Tamm-Horsfall protein in rabbits challenged with homologous urine or Tamm-Horsfall protein.  J Immunol. 1982;  128 2634
    Google Scholar
  • 26 Mayrer A R, Miniter P, Andriole V T. Immunopathogenesis of chronic pyelonephritis.  Am J Med. 1983;  75 59
    Google Scholar
  • 27 Mo L, Zhu X H, Huang H Y, Shapiro E, Hasty D L, Wu X R. Ablation of the Tamm-Horsfall protein gene increases susceptibility of mice to bladder colonization by type 1-fimbriated Escherichia coli.  Am J Physiol Renal Physiol. 2004;  286 F795
    Google Scholar
  • 28 Mulvey M A, Lopez-Boado Y S, Wilson C L. et al . Induction and evasion of host defenses by type 1-piliated uropathogenic Escherichia coli.  Science. 1998;  282 1494
    Google Scholar
  • 29 Mulvey M A. Adhesion and entry of uropathogenic Escherichia coli.  Cell Microbiol. 2002;  4 257
    Google Scholar
  • 30 Nitschke M, Wiehl S, Baer P C, Kreft B. Bactericidal activity of renal tubular cells: the putative role of human beta-defensins.  Exp Nephrol. 2002;  10 332
    Google Scholar
  • 31 Pak J, Pu Y, Zhang Z T, Hasty D L, Wu X R. Tamm-Horsfall protein binds to type 1 fimbriated Escherichia coli and prevents E. coli from binding to uroplakin Ia and Ib receptors.  J Biol Chem. 2001;  276 9924
    Google Scholar
  • 32 Säemann M D, Weichhart T, Zeyda M. et al . Tamm-Horsfall glycoprotein links innate immune cell activation with adaptive immunity via a TLR4-dependent mechanism.  J Clin Invest. 2005;  155 468
    Google Scholar
  • 33 Serafini-Cessi F, Malagolini N, Cavallone D. Tamm-Horsfall glycoprotein: biology and clinical relevance.  Am J Kidney Dis. 2003;  42 658.13
    Google Scholar
  • 34 Shahin R D, Engberg I, Hagberg L, Svanborg Eden C. Neutrophil recruitment and bacterial clearance correlated with LPS responsiveness in local gram-negative infection.  J Immunol. 1987;  138 3475
    Google Scholar
  • 35 Su S J, Chang K L, Lin T M, Huang Y H, Yeh T M. Uromodulin and Tamm-Horsfall protein induce human monocytes to secrete TNF and express tissue factor.  J Immunol. 1997;  158 3449
    Google Scholar
  • 36 Svanborg C, Godaly G. Bacterial virulence in urinary tract infection.  Infect Dis Clin North Am. 1997;  11 513
    Google Scholar
  • 37 Svanborg C, Godaly G, Hedlund M. Cytokine responses during mucosal infections: role in disease pathogenesis and host defence.  Curr Opin Microbiol. 1999;  2 99
    Google Scholar
  • 38 Valore E V, Park C H, Quayle A J, Wiles K R, McCray P B, Ganz T. Human beta-defensin-1: an antimicrobial peptide of urogenital tissues.  J Clin Invest. 1998;  101 1633
    Google Scholar
  • 39 Zhang D, Zhang G, Hayden M S. et al . A toll-like receptor that prevents infection by uropathogenic bacteria.  Science. 2004;  303 1522
    Google Scholar

Dr. Marcus Säemann

Innere Medizin III, Abteilung für Nephrologie und Dialyse, Medizinische Universität Wien

Währinger Gürtel 18 - 20

A-1090 Wien

Phone: ++43/1/404005593

Fax: ++43/1/404004392

Email: marcus.saemann@meduniwien.ac.at

      >