23.1: Anatomía y Microbiota Normal del Tracto Urogenital

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Objetivos de aprendizaje

Comparar la anatomía, función y microbiota normal asociada a los sistemas urogenitales masculinos y femeninos
Explicar cómo los microorganismos, en general, superan las defensas del sistema urogenital para causar infección
Nombrar, describir y diferenciar entre signos y síntomas generales asociados a infecciones del tracto urogenital

Enfoque Clínico: Parte 1

Nadia es una estudiante recién casada de 26 años de posgrado en economía. Recientemente ha estado experimentando un flujo vaginal inusual, así como algunos picores y molestias. Dado que debe someterse a su examen físico anual, hace una cita con su médico esperando que sus síntomas puedan ser tratados rápidamente. Sin embargo, le preocupa que pueda tener algún tipo de infección de transmisión sexual (ITS). A pesar de que ahora está en una relación monógama, no está completamente segura del historial sexual de su cónyuge y es reacia a preguntarle al respecto.

En su chequeo, Nadia describe sus síntomas a su médico de atención primaria y, algo torpemente, explica por qué piensa que podría tener una ITS. El médico de Nadia le asegura que atiende regularmente a pacientes con preocupaciones similares y la alienta a ser completamente transparente sobre sus síntomas porque algunas ITS pueden tener complicaciones graves si no se tratan. Después de algunas preguntas adicionales, el médico toma muestras de la sangre, orina y flujo vaginal de Nadia para ser enviadas al laboratorio para su análisis.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

¿Cuáles son algunas posibles causas de los síntomas de Nadia?
¿Por qué el médico toma tantas muestras diferentes?

El sistema urinario filtra la sangre, excreta desechos y mantiene un equilibrio adecuado de electrolitos y agua. El sistema reproductivo es responsable de la producción de gametos y participa en la concepción y, en las hembras, en el desarrollo de la descendencia. Debido a su proximidad y superposición, estos sistemas a menudo se estudian juntos y se les conoce como el sistema urogenital (o sistema genitourinario).

Anatomía del tracto urinario

Las estructuras básicas del tracto urinario son comunes en machos y hembras. Sin embargo, existen ubicaciones únicas para estas estructuras en hembras y machos, y existe una cantidad significativa de superposición entre las estructuras urinarias y genitales en los machos. La figura\(\PageIndex{1}\) ilustra la anatomía urinaria común a hembras y machos.

Diagrama del sistema urinario. Las glándulas suprarrenales (1) se asientan encima de los riñones (2) que se encuentran en la parte baja de la espalda. El uréter (3) conecta el riñón con la vejiga urinaria (7) que se asienta en la base de la pelvis (5). La uretra (8) es un tubo de la vejiga que sale del cuerpo. La vena renal (4) y la arteria renal (5) conectan los riñones con la aorta abdominal y la vena cava inferior. — Figura\(\PageIndex{1}\): Estas estructuras del sistema urinario humano están presentes tanto en machos como en hembras.

Los riñones llevan a cabo las funciones primarias del sistema urinario de filtrar la sangre y mantener el equilibrio hídrico y electrolítico. Los riñones están compuestos por millones de unidades de filtración llamadas nefronas. Cada nefrona está en contacto íntimo con la sangre a través de un lecho capilar especializado llamado glomérulo (glomérulos plurales). Los fluidos, electrolitos y moléculas de la sangre pasan del glomérulo a la nefrona, creando el filtrado que se convierte en orina (Figura\(\PageIndex{2}\)). La orina que se acumula en cada riñón se vacía a través de un uréter y drena a la vejiga urinaria, que almacena orina. La orina se libera de la vejiga a la uretra, la cual la transporta para ser excretada del cuerpo a través del meato urinario, la abertura de la uretra.

Una sección transversal de un riñón y regiones sólidas delinean regiones triangulares etiquetadas con lóbulos. Un tubo que comienza en los puntos de cada lóbulo se funden en un solo tubo grande etiquetado uréter. Primer plano de un lóbulo en el que se muestran dos nefronas alimentándose en la sonda que se alimenta al uréter. Las nefronas tienen un bulbo en un extremo etiquetado glomérulo. Esto se convierte en un túbulo retorcido proximal etiquetado con tubo que se convierte en el bucle de Henle que se convierte en el túbulo contorneado distal que se alimenta al conducto colector. De aquí la orina fluye hacia la papila renal y el uréter. Las arteriolas aferentes se alimentan al glomérulo y las arteriolas eferentes extraen materiales del glomérulo. La vénula se lleva la sangre. — Figura\(\PageIndex{2}\): El riñón contiene varios lóbulos, cada uno de los cuales contiene millones de nefronas. La nefrona es la unidad funcional del riñón, filtrando la sangre y eliminando el agua y los compuestos disueltos. El filtrado primero ingresa al glomérulo y luego ingresa al túbulo enrevesado proximal. A medida que pasa por el túbulo, el filtrado se modifica aún más por ósmosis y transporte activo hasta llegar a los conductos más grandes como la orina.

Anatomía del Sistema Reproductivo

El sistema reproductivo masculino (Figura\(\PageIndex{3}\)) se localiza muy cerca del sistema urinario, y la uretra forma parte de ambos sistemas. Los testículos son responsables de la producción de esperma. El epidídimo es un tubo enrollado que recoge esperma de los testículos y lo pasa a los conductos deferentes. El epidídimo es también el sitio de maduración de los espermatozoides después de que abandonan los testículos. Las vesículas seminales y la próstata son glándulas accesorias que producen líquido que sostiene a los espermatozoides. Durante la eyaculación, los conductos deferentes liberan esta mezcla de líquido y esperma, llamada semen, en la uretra, que se extiende hasta el extremo del pene.

El sistema reproductivo femenino se localiza cerca del sistema urinario (Figura\(\PageIndex{3}\)). Los genitales externos (vulva) en las hembras se abren a la vagina, un pasaje muscular que conecta con el cuello uterino. El cuello uterino es la parte inferior del útero (el órgano donde se implantará y desarrollará un óvulo fertilizado). El cuello uterino es un sitio común de infección, especialmente para los virus que pueden conducir al cáncer de cuello uterino. El útero conduce a las trompas de Falopio y eventualmente a los ovarios. Los ovarios son el sitio de producción de óvulos (óvulos), así como el sitio de producción de estrógeno y progesterona que participan en la maduración y mantenimiento de los órganos reproductivos, la preparación del útero para el embarazo y la regulación del ciclo menstrual.

Una sección longitudinal del sistema reproductivo y urinario femenino. Un uréter etiquetado con sonda conduce a la vejiga urinaria que conduce a la uretra. La vejiga urinaria se asienta solo interna al hueso púbico. Justo encima y detrás de la vejiga urinaria se encuentra el útero (una estructura de forma ovalada con una pared gruesa). Por encima del útero hay una trompa etiquetada con trompa de Falopio que se conecta a un pequeño ovario ovalado. La abertura en el útero es el cuello uterino que conduce a la vagina. Detrás de esto es el recto que conduce al ano. Los colgajos externos de la piel están etiquetados labium minora y majora. Una sección longitudinal del aparato reproductivo y urinario masculino. Un tubo en la parte superior está etiquetado como uréter que se conecta a la vejiga urinaria, que se encuentra justo detrás del hueso púbico. La vejiga conduce a una uretra larga etiquetada con tubo que se encuentra en el centro del pene. Los conductos deferentes también se alimentan en la uretra. El testículo tiene una estructura en la parte superior llamada epidídimo que se convierte en los conductos deferentes. Las vesículas seminales se conectan a los conductos deferentes justo antes de que atraviesen la glándula prostática (una estructura justo debajo de la vejiga urinaria). El conducto deferente se conecta a la uretra después de que pasa a través de la glándula prostática. El recto y el ano están detrás de todas estas estructuras. — Figura\(\PageIndex{3}\): El sistema reproductivo femenino se localiza muy cerca del sistema urinario. En los varones, la uretra es compartida por los sistemas reproductivo y urinario.

Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

¿Cuáles son las principales estructuras del sistema urinario, empezando por donde se forma la orina?
¿Qué estructura en los machos comparten los sistemas reproductivo y urinario?

Microbiota Normal del Sistema Urogenital

La microbiota normal de diferentes sitios corporales proporciona una importante defensa inespecífica contra enfermedades infecciosas (ver Defensas Físicas), y el tracto urogenital no es la excepción. Tanto en hombres como en mujeres, sin embargo, los riñones son estériles. Aunque la orina sí contiene algunos componentes antibacterianos, las bacterias crecerán en la orina dejadas fuera a temperatura ambiente. Por lo tanto, es principalmente la acción de lavado la que mantiene los uréteres y la vejiga libres de microbios.

Debajo de la vejiga, la microbiota normal del sistema urogenital masculino se encuentra principalmente dentro de la uretra distal e incluye especies bacterianas que comúnmente se asocian con la microbiota cutánea. En las mujeres, la microbiota normal se encuentra dentro del tercio distal de la uretra y la vagina. La microbiota normal de la vagina se establece poco después del nacimiento y es una población compleja y dinámica de bacterias que fluctúa en respuesta a los cambios ambientales. Los miembros de la microbiota vaginal desempeñan un papel importante en la defensa inespecífica contra las infecciones vaginales y las infecciones de transmisión sexual al ocupar sitios de unión celular y competir por los nutrientes. Además, la producción de ácido láctico por miembros de la microbiota proporciona un ambiente ácido dentro de la vagina que también sirve como defensa contra infecciones. Para la mayoría de las mujeres, las bacterias productoras de ácido láctico en la vagina están dominadas por una variedad de especies de Lactobacillus. Para las mujeres que carecen de suficientes lactobacilos en la vagina, la producción de ácido láctico proviene principalmente de otras especies de bacterias como Leptotrichia spp., Megasphaera spp., y Atopobium vaginae. Lactobacillus spp. utiliza glucógeno de células epiteliales vaginales para el metabolismo y producción de ácido láctico. Este proceso está estrechamente regulado por la hormona estrógeno. El aumento de los niveles de estrógeno se correlaciona con el aumento de los niveles de glucógeno vaginal, el aumento de la producción de ácido láctico y un menor pH vaginal. Por lo tanto, las disminuciones de estrógeno durante el ciclo menstrual y con la menopausia se asocian con disminución de los niveles de glucógeno vaginal y ácido láctico, y un pH más alto. Además de producir ácido láctico, Lactobacillus spp. también contribuye a las defensas contra enfermedades infecciosas a través de su producción de peróxido de hidrógeno y bacteriocinas (péptidos antibacterianos).

Ejercicio\(\PageIndex{3}\)

¿Qué factores afectan la microbiota del aparato reproductor femenino?

Signos y síntomas generales de las infecciones urogenitales

Las infecciones de las vías urinarias suelen causar inflamación de la vejiga (cistitis) o de la uretra (uretritis). La uretritis puede estar asociada con cistitis, pero también puede ser causada por infecciones de transmisión sexual. Los síntomas de la uretritis en los hombres incluyen sensación de ardor al orinar, secreción del pene y sangre en el semen o la orina. En las mujeres, la uretritis se asocia con micción dolorosa y frecuente, flujo vaginal, fiebre, escalofríos y dolor abdominal. Los síntomas de la cistitis son similares a los de la uretritis. Cuando la uretritis es causada por un patógeno de transmisión sexual, pueden ocurrir síntomas adicionales que involucran los genitales. Estos pueden incluir vesículas dolorosas (ampollas), verrugas y úlceras. La ureteritis, una infección rara del uréter, también puede ocurrir con cistitis. Estas infecciones pueden ser agudas o crónicas.

La pielonefritis y la glomerulonefritis son infecciones del riñón que son potencialmente graves. La pielonefritis es una infección de uno o ambos riñones y puede desarrollarse a partir de una infección del tracto urinario inferior; el tracto urinario superior, incluidos los uréteres, a menudo se ve afectado. Los signos y síntomas de la pielonefritis incluyen fiebre, escalofríos, náuseas, vómitos, dolor lumbar y micción frecuente y dolorosa. La pielonefritis generalmente solo se vuelve crónica en individuos que presentan malformaciones o daños en los riñones.

La glomerulonefritis es una inflamación de los glomérulos de las nefronas. Los síntomas incluyen exceso de proteínas y sangre en la orina, aumento de la presión arterial y retención de líquidos que conducen a edema de cara, manos y pies. La glomerulonefritis puede ser una infección aguda o puede volverse crónica.

Las infecciones que ocurren dentro de las estructuras reproductivas de los hombres incluyen epididimitis, orquitis y prostatitis. Las infecciones bacterianas pueden causar inflamación del epidídimo, llamada epididimitis. Esta inflamación causa dolor en el escroto, testículos e ingle; también se puede observar hinchazón, enrojecimiento y piel caliente en estas áreas. La inflamación del testículo, llamada orquitis, suele ser causada por una infección bacteriana que se propaga desde el epidídimo, pero también puede ser una complicación de las paperas, una enfermedad viral. Los síntomas son similares a los de la epididimitis, y no es raro que ambos ocurran juntos, en cuyo caso el padecimiento se denomina epididimo-orquitis. La inflamación de la glándula prostática, llamada prostatitis, puede ser el resultado de una infección bacteriana. Los signos y síntomas de la prostatitis incluyen fiebre, escalofríos y dolor en la vejiga, los testículos y el pene. Los pacientes también pueden experimentar ardor al orinar, dificultad para vaciar la vejiga y eyaculación dolorosa.

Por su proximidad al exterior, la vagina es un sitio común de infecciones en las mujeres. El término general para cualquier inflamación de la vagina es vaginitis. La vaginitis a menudo se desarrolla como resultado de un sobrecrecimiento de bacterias u hongos que normalmente residen en la microbiota vaginal, aunque también puede resultar de infecciones por patógenos transitorios. Las infecciones bacterianas de la vagina se llaman vaginosis bacteriana, mientras que las infecciones fúngicas (que generalmente involucran a Candida spp.) se llaman infecciones por hongos. Los cambios dinámicos que afectan la microbiota normal, la producción de ácido y las variaciones de pH pueden estar involucrados en el inicio del sobrecrecimiento microbiano y el desarrollo de vaginitis. Aunque algunos individuos pueden no presentar síntomas, la vaginosis y vaginitis pueden estar asociadas con secreción, olor, picazón y ardor.

La enfermedad inflamatoria pélvica (EIP) es una infección de los órganos reproductores femeninos, incluidos el útero, el cuello uterino, las trompas de Falopio y los ovarios. Los dos patógenos más comunes son los patógenos bacterianos de transmisión sexual Neisseria gonorrhoeae y Chlamydia trachomatis. La inflamación de las trompas de Falopio, llamada salpingitis, es la forma más grave de EPI. Los síntomas de la EIP pueden variar entre las mujeres e incluyen dolor en la parte inferior del abdomen, flujo vaginal, fiebre, escalofríos, náuseas, diarrea, vómitos y dolor al orinar.

Ejercicio\(\PageIndex{4}\)

¿Qué afecciones pueden resultar de infecciones que afectan el sistema urinario?
¿Cuáles son algunas causas comunes de vaginitis en mujeres?

Causas Generales y Modos de Transmisión de Infecciones Urogenitales

Los cambios hormonales, particularmente los cambios en los estrógenos en las mujeres debido al embarazo o la menopausia, pueden aumentar la susceptibilidad a las infecciones urogenitales. Como se discutió anteriormente, el estrógeno juega un papel importante en la regulación de la disponibilidad de glucógeno y la posterior producción de ácido láctico por las especies de Lactobacillus. Los niveles bajos de estrógeno se asocian con un aumento del pH vaginal y un mayor riesgo de vaginosis bacteriana e infecciones por levaduras. El estrógeno también juega un papel en el mantenimiento de la elasticidad, fuerza y grosor de la pared vaginal, y mantiene la pared vaginal lubricada, reduciendo la sequedad. Los bajos niveles de estrógeno están asociados con el adelgazamiento de la pared vaginal. Este adelgazamiento aumenta el riesgo de desgarros y abrasiones, que comprometen la barrera protectora y aumentan la susceptibilidad a los patógenos.

Otra causa común de infecciones urogenitales en las mujeres es la contaminación fecal que se produce por la proximidad del ano y la uretra. Escherichia coli, un miembro importante de la microbiota del tracto digestivo, es la causa más común de infecciones del tracto urinario (uretritis y cistitis) en las mujeres; generalmente causa infección cuando se introduce en la uretra en materia fecal. Una buena higiene puede reducir el riesgo de infecciones del tracto urinario por esta vía. En los hombres, las infecciones del tracto urinario se asocian más comúnmente con otras afecciones, como agrandamiento de la próstata, cálculos renales o colocación de un catéter urinario. Todas estas condiciones perjudican el vaciado normal de la vejiga, lo que sirve para eliminar microbios capaces de causar infección.

Las infecciones que se transmiten entre individuos a través del contacto sexual se denominan infecciones de transmisión sexual (ITS) o enfermedades de transmisión sexual (ETS). (El CDC prefiere el término ETS, pero la OMS prefiere ITS, ¹ que abarca infecciones que resultan en enfermedad así como aquellas que son subclínicas o asintomáticas). Las ITS suelen afectar los genitales externos y la piel, donde los microbios se transfieren fácilmente a través del contacto físico. Los ganglios linfáticos en la región genital también pueden inflamarse como resultado de una infección. Sin embargo, muchas ITS también tienen efectos sistémicos, causando síntomas que van desde leves (por ejemplo, malestar general) hasta graves (por ejemplo, daño hepático o inmunosupresión grave).

Ejercicio\(\PageIndex{5}\)

¿Qué papel juega el Lactobacillus en la salud del sistema reproductivo femenino?
¿Por qué las infecciones del tracto urinario tienen diferentes causas en hombres y mujeres?

Conceptos clave y resumen

El sistema urinario se encarga de filtrar la sangre, excretar desechos y ayudar a regular el equilibrio electrolítico y hídrico.
El sistema urinario incluye los riñones, los uréteres, la vejiga urinaria y la uretra; la vejiga y la uretra son los sitios de infección más comunes.
Los sitios comunes de infección en el sistema reproductivo masculino incluyen la uretra, así como los testículos, la próstata y el epidídimo.
Los sitios de infección más comunes en el sistema reproductor femenino son la vulva, la vagina, el cuello uterino y las trompas de Falopio.
Las infecciones del tracto urogenital pueden ocurrir a través de la colonización del ambiente externo, alteraciones en la microbiota por cambios hormonales u otros cambios fisiológicos y ambientales, contaminación fecal y transmisión sexual (ITS).

Notas al pie

1 Organización Mundial de la Salud. “Lineamientos para el Manejo de las Infecciones de Transmisión Sexual”. Organización Mundial de la Salud, 2003. http://www.who.int/hiv/pub/sti/en/ST...elines2003.pdf.