23.2: Infecciones Bacterianas del Sistema Urinario

Objetivos de aprendizaje

• Identificar los patógenos bacterianos más comunes que pueden causar infecciones del tracto urinario
• Comparar las principales características de enfermedades bacterianas específicas que afectan el tracto urinario

Las infecciones del tracto urinario (UTI) incluyen infecciones de la uretra, vejiga y riñones, y son causas comunes de uretritis, cistitis, pielonefritis y glomerulonefritis. Las bacterias son las causas más comunes de UTI, especialmente en la uretra y la vejiga.

Cistitis

La cistitis suele ser causada por una infección bacteriana de la vejiga, pero también puede ocurrir como reacción a ciertos tratamientos o irritantes como radioterapia, aerosoles higiénicos o espermicidas. Los síntomas comunes de la cistitis incluyen disuria (micción acompañada de ardor, malestar o dolor), piuria (pus en la orina), hematuria (sangre en la orina) y dolor de vejiga.

En las mujeres, las infecciones de vejiga son más comunes debido a que la uretra es corta y se localiza muy cerca del ano, lo que puede resultar en infecciones del tracto urinario por bacterias fecales. Las infecciones de vejiga también son más comunes en los ancianos porque la vejiga puede no vaciarse completamente, lo que hace que la orina se acumule; los ancianos también pueden tener sistemas inmunitarios más débiles que los hacen más vulnerables a la infección. Afecciones como prostatitis en hombres o cálculos renales tanto en hombres como en mujeres pueden afectar el drenaje adecuado de la orina y aumentar el riesgo de infecciones de la vejiga. El cateterismo también puede aumentar el riesgo de infección vesical (ver Caso en Punto: Cistitis en el Adulto Mayor).

Las bacterias gramnegativas como Escherichia coli (más comúnmente), Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa y Klebsiella pneumoniae causan la mayoría de las infecciones vesicales. Los patógenos grampositivos asociados a la cistitis incluyen Staphylococcus saprophyticus coagulasa-negativo, Enterococcus faecalis y Streptococcus agalactiae. El análisis de orina manual de rutina usando una tira reactiva o tira reactiva de orina se puede usar para el cribado rápido de la infección. Estas tiras reactivas (Figura\(\PageIndex{1}\)) se mantienen en un chorro de orina o se sumergen en una muestra de orina para analizar la presencia de nitritos, esterasa leucocitaria, proteína o sangre que puedan indicar una infección bacteriana activa. La presencia de nitrito puede indicar la presencia de E. coli o K. pneumoniae; estas bacterias producen nitrato reductasa, que convierte nitrato en nitrito. La prueba de esterasa leucocitaria (LE) detecta la presencia de neutrófilos como indicación de infección activa.

La baja especificidad, sensibilidad, o ambas, asociadas a estas pruebas de tamizaje rápido requieren que se tenga cuidado en la interpretación de los resultados y en su uso en el diagnóstico de infecciones del tracto urinario. Por lo tanto, los resultados positivos de LE o nitrito son seguidos por un cultivo de orina para confirmar una infección vesical. El cultivo de orina generalmente se realiza utilizando agar sangre y agar MacConkey, y es importante cultivar una captura limpia de orina para minimizar la contaminación con microbiota normal del pene y la vagina. Una captura limpia de orina se logra lavando primero los labios y la abertura uretral de las pacientes femeninas o el pene de pacientes masculinos. Luego, el paciente libera una pequeña cantidad de orina en la taza del inodoro antes de detener el flujo de orina. Finalmente, el paciente reanuda la micción, esta vez llenando el recipiente utilizado para recoger el espécimen.

La cistitis bacteriana se trata comúnmente con fluoroquinolonas, nitrofurantoína, cefalosporinas o una combinación de trimetoprima y sulfametoxazol. Los analgésicos pueden proporcionar alivio a los pacientes con disuria. El tratamiento es más difícil en pacientes de edad avanzada, quienes experimentan una mayor tasa de complicaciones como sepsis e infecciones renales.

Figura\(\PageIndex{1}\): Se compara una tira reactiva de orina con una clave de color para determinar los niveles de diversos químicos, proteínas o células en la orina. Los niveles anormales pueden indicar una infección. (crédito: modificación de obra de Suzanne Wakim)

Caso en Punto: Cistitis en el Adulto Mayor

Robert, un viudo de 81 años con Alzheimer de inicio temprano, fue trasladado recientemente a un hogar de ancianos porque tenía dificultades para vivir solo. A las pocas semanas de su llegada, desarrolló fiebre y comenzó a experimentar dolor asociado con la micción. También comenzó a tener episodios de confusión y delirio. El médico asignado para examinar a Robert leyó su expediente y notó que Robert fue tratado de prostatitis varios años antes. Cuando le preguntó a Robert con qué frecuencia había estado orinando, Robert explicó que había estado tratando de no beber demasiado para que no tuviera que caminar hasta el baño.

Toda esta evidencia sugiere que Robert probablemente tiene una infección del tracto urinario. La edad de Robert significa que su sistema inmunológico probablemente haya comenzado a debilitarse, y su condición previa de próstata puede estar dificultando que le vacíe la vejiga. Además, la evitación de líquidos por parte de Robert ha provocado deshidratación y micción poco frecuente, lo que pudo haber permitido que una infección se estableciera en su tracto urinario. La fiebre y la disuria son signos comunes de una ITU en pacientes de todas las edades, y las infecciones urinarias en pacientes de edad avanzada suelen ir acompañadas de una notable disminución de la función mental.

Los desafíos físicos a menudo desalientan a las personas mayores de orinar con tanta frecuencia como de otra manera. Además, las afecciones neurológicas que afectan desproporcionadamente a los ancianos (por ejemplo, la enfermedad de Alzheimer y Parkinson) también pueden reducir su capacidad para vaciar sus vejigas. El médico de Robert señaló que estaba teniendo dificultades para navegar por su nuevo hogar y recomendó que se le diera más asistencia y que se vigilara su ingesta de líquidos. El médico también tomó una muestra de orina y ordenó un cultivo de laboratorio para confirmar la identidad del agente causal.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

1. ¿Por qué es importante identificar el agente causal en una ITU?
2. ¿Debe el médico recetar un antibiótico de amplio espectro o de espectro estrecho para tratar la ITU de Robert? ¿Por qué?

Infecciones renales (pielonefritis y glomerulonefritis)

La pielonefritis, una inflamación del riñón, puede ser causada por bacterias que se han diseminado desde otras partes del tracto urinario (como la vejiga). Además, la pielonefritis puede desarrollarse a partir de bacterias que viajan a través del torrente sanguíneo hasta el riñón. Cuando la infección se propaga desde el tracto urinario inferior, los agentes causantes son típicamente bacterias fecales como E. coli. Los signos y síntomas comunes incluyen dolor de espalda (debido a la ubicación de los riñones), fiebre y náuseas o vómitos. La hematuria macroscópica (sangre visible en la orina) ocurre en el 30— 40% de las mujeres, pero es rara en los hombres. ¹ La infección puede llegar a ser grave, llevando potencialmente a bacteriemia y efectos sistémicos que pueden llegar a poner en peligro la vida. La cicatrización del riñón puede ocurrir y persistir después de que la infección se haya aclarado, lo que puede provocar disfunción.

El diagnóstico de pielonefritis se realiza mediante examen microscópico de orina, cultivo de orina, pruebas de niveles de esterasa leucocitaria y nitrito, y examen de la orina en busca de sangre o proteína. También es importante utilizar hemocultivos para evaluar la propagación del patógeno al torrente sanguíneo. Se pueden realizar imágenes de los riñones en pacientes de alto riesgo con diabetes o inmunosupresión, ancianos, pacientes con daño renal previo, o para descartar una obstrucción en el riñón. La pielonefritis se puede tratar con antibióticos orales o intravenosos, incluyendo penicilinas, cefalosporinas, vancomicina, fluoroquinolonas, carbapenémicos y aminoglucósidos.

La glomerulonefritis ocurre cuando los glomérulos de las nefronas están dañados por la inflamación. Mientras que la pielonefritis suele ser aguda, la glomerulonefritis puede ser aguda o crónica. El mecanismo más bien caracterizado de glomerulonefritis son las secuelas post-estreptocócicas asociadas a infecciones de garganta y piel por Streptococcus pyogenes. Aunque S. pyogenes no infecta directamente los glomérulos del riñón, los complejos inmunes que se forman en la sangre entre los antígenos de S. pyogenes y los anticuerpos se alojan en las uniones celulares endoteliales capilares de los glomérulos y desencadenan una respuesta inflamatoria dañina. La glomerulonefritis también puede ocurrir en pacientes con endocarditis bacteriana (infección e inflamación del tejido cardíaco); sin embargo, actualmente se desconoce si la glomerulonefritis asociada a endocarditis también es inmunomediada.

Leptospirosis

Las leptospiras son generalmente espiroquetas inofensivas que se encuentran comúnmente en el suelo. Sin embargo, algunas especies patógenas pueden causar una infección llamada leptospirosis en los riñones y otros órganos (Figura\(\PageIndex{2}\)). La leptospirosis puede producir fiebre, dolor de cabeza, escalofríos, vómitos, diarrea y sarpullido con dolor muscular intenso. Si la enfermedad continúa progresando, puede ocurrir infección del riñón, meninges o hígado y puede provocar insuficiencia orgánica o meningitis. Cuando el riñón y el hígado se infectan seriamente, se llama enfermedad de Weil. El síndrome hemorrágico pulmonar también puede desarrollarse en los pulmones, y puede ocurrir ictericia.

Las Leptospira spp. se encuentran ampliamente en animales como perros, caballos, vacas, cerdos y roedores, y se excretan en su orina. Los humanos generalmente se infectan al entrar en contacto con suelo o agua contaminados, a menudo mientras nadan o durante las inundaciones; la infección también puede ocurrir a través del contacto con fluidos corporales que contienen la bacteria. Las bacterias pueden ingresar al cuerpo a través de las membranas mucosas, lesiones cutáneas o por ingestión. El mecanismo de patogenicidad no se entiende bien.

La leptospirosis es extremadamente rara en Estados Unidos, aunque es endémica en Hawái; el 50% de todos los casos en Estados Unidos provienen de Hawái. ² Es más común en climas tropicales que templados, y los individuos que trabajan con animales o productos animales están en mayor riesgo. La bacteria también se puede cultivar en medios especializados, observándose crecimiento en caldo en pocos días a cuatro semanas; sin embargo, el diagnóstico de leptospirosis generalmente se realiza mediante métodos más rápidos, como la detección de anticuerpos contra Leptospira spp. en muestras de pacientes mediante pruebas serológicas. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR), el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA), la aglutinación en portaobjetos y las pruebas de inmunofluorescencia indirecta pueden usarse para el diagnóstico. El tratamiento de la leptospirosis implica antibióticos de amplio espectro como la penicilina y la doxiciclina. Para casos más graves de leptospirosis, se pueden administrar antibióticos por vía intravenosa.

Figura\(\PageIndex{2}\): (a) Vista de campo oscuro de Leptospira sp. b) Una micrografía electrónica de barrido de Leptospira interrogans, una especie patógena, muestra la morfología distintiva de las espiroquetas de este género. (crédito b: modificación de obra por Janice Carr, Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades)

Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

• ¿Cuál es la causa más común de una infección renal?
• ¿Cuáles son los síntomas más comunes de una infección renal?

Uretritis Nongonocócica (NGU)

Hay dos categorías principales de uretritis bacteriana: gonorrea y nongonocócica. La uretritis gonorreica es causada por Neisseria gonorrhoeae y se asocia con gonorrea, una ITS común. Esta causa de uretritis se discutirá en Infecciones Bacterianas del Sistema Reproductivo. El término uretritis no gonocócica (NGU) se refiere a la inflamación de la uretra que no está relacionada con N. gonorrhoeae. En las mujeres, el NGU suele ser asintomático. En los hombres, el NGU suele ser una enfermedad leve, pero puede provocar secreción purulenta y disuria. Debido a que los síntomas suelen ser leves o inexistentes, la mayoría de los individuos infectados no saben que están infectados, sin embargo son portadores de la enfermedad. Los pacientes asintomáticos tampoco tienen razón para buscar tratamiento, y aunque no es común, el NGU no tratado puede diseminarse a los órganos reproductivos, causando enfermedad inflamatoria pélvica y salpingitis en mujeres y epididimitis y prostatitis en hombres. Entre los patógenos bacterianos importantes que causan uretritis no gonocócica se incluyen Chlamydia trachomatis, Mycoplasma genitalium, Ureaplasma urealyticum y Mycoplasma hominis.

C. trachomatis es una bacteria gramnegativa difícil de teñir con forma ovoide. Un patógeno intracelular, C. trachomatis causa la ITS reportada con mayor frecuencia en Estados Unidos, la clamidia. Aunque la mayoría de las personas infectadas con C. trachomatis son asintomáticas, algunos pacientes pueden presentar NGU. C. trachomatis también puede causar infecciones no urogenitales como la enfermedad ocular tracoma (ver Infecciones Bacterianas de la Piel y los Ojos). El ciclo de vida de C. trachomatis se ilustra en la Figura 4.2.2.

C. trachomatis tiene múltiples factores de virulencia posibles que actualmente se están estudiando para evaluar su papel en la causa de enfermedades. Estos incluyen proteínas polimórficas autotransportadoras de membrana externa, proteínas de respuesta al estrés y efectores de secreción tipo III. Los efectores de secreción tipo III han sido identificados en patógenos gramnegativos, incluyendo C. trachomatis. Este factor de virulencia es un ensamblaje de más de 20 proteínas que forman lo que se llama un injectisoma para la transferencia de otras proteínas efectoras que se dirigen a las células hospedadoras infectadas. Las proteínas autotransportadoras de membrana externa también son un mecanismo eficaz para administrar factores de virulencia involucrados en la colonización, la progresión de la enfermedad y la evasión del sistema inmune.

Otras especies asociadas a NGU incluyen Mycoplasma genitalium, Ureaplasma urealyticum y Mycoplasma hominis. Estas bacterias se encuentran comúnmente en la microbiota normal de individuos sanos, quienes pueden adquirirlas durante el parto o por contacto sexual, pero a veces pueden causar infecciones que conducen a uretritis (en hombres y mujeres) o vaginitis y cervicitis (en mujeres).

M. genitalium es una causa más común de uretritis en la mayoría de los entornos que N. gonorrhoeae, aunque es menos común que C. trachomatis. Es responsable de aproximadamente 30% de infecciones recurrentes o persistentes, 20-25% de los casos de NGU no clamidial y 15% — 20% de los casos de NGU. M. genitalium se adhiere a las células epiteliales y tiene una variación antigénica sustancial que le ayuda a evadir las respuestas inmunes del huésped. Tiene proteínas de membrana asociadas a lípidos que intervienen en causar inflamación.

Varios posibles factores de virulencia han sido implicados en la patogénesis de U. urealyticum (Figura\(\PageIndex{3}\)). Estas incluyen las proteínas ureaplasmáticas fosfolipasa A, fosfolipasa C, antígeno de bandas múltiples (MBA), ureasa e inmunoglobulina α proteasa. Las fosfolipasas son factores de virulencia que dañan la membrana citoplasmática de las células diana. La inmunoglobulina α proteasa es una importante defensa contra los anticuerpos. Puede generar peróxido de hidrógeno, lo que puede afectar negativamente a las membranas de las células huésped a través de la producción de especies reactivas de oxígeno.

Los tratamientos difieren para la uretritis gonorreica y nongonocócica. Sin embargo, N. gonorrhoeae y C. trachomatis suelen estar presentes simultáneamente, lo que es una consideración importante para el tratamiento. El NGU se trata con mayor frecuencia con tetraciclinas (como la doxiciclina) y azitromicina; la eritromicina es una opción alternativa. Las tetraciclinas y fluoroquinolonas son las más utilizadas para tratar U. urealyticum, pero la resistencia a las tetraciclinas se está convirtiendo en un problema cada vez mayor. ³ Si bien las tetraciclinas han sido el tratamiento de elección para M. hominis, aumentar la resistencia significa que se deben usar otras opciones. La clindamicina y las fluoroquinolonas son alternativas. M. genitalium es generalmente susceptible a doxiciclina, azitromicina y moxifloxacina. Al igual que otros micoplasmas, M. genitalium no tiene una pared celular y por lo tanto las β-lactamas (incluyendo penicilinas y cefalosporinas) no son tratamientos efectivos.

Figura\(\PageIndex{3}\): Microcolonias de Ureaplasma urealyticum (flechas blancas) sobre superficie de agar después de incubación anaeróbica, visualizadas mediante microscopía de contraste de fases (800×). La flecha negra indica restos celulares. (crédito: modificación del trabajo de la Sociedad Americana de Microbiología)

Ejercicio\(\PageIndex{3}\)

1. ¿Cuáles son las tres causas más comunes de uretritis?
2. ¿Cuáles son los tres miembros de la microbiota normal que pueden causar uretritis?

Infecciones bacterianas de las vías urinarias

Las infecciones del tracto urinario pueden causar inflamación de la uretra (uretritis), vejiga (cistitis) y riñones (pielonefritis), y a veces pueden diseminarse a otros sistemas del cuerpo a través del torrente sanguíneo. La figura\(\PageIndex{4}\) captura las características más importantes de varios tipos de UTI.

Figura\(\PageIndex{4}\): Infecciones bacterianas del tracto urinario.

Conceptos clave y resumen

• La cistitis bacteriana es comúnmente causada por bacterias fecales como E. coli.
• La pielonefritis es una infección renal grave que a menudo es causada por bacterias que viajan de infecciones a otras partes del tracto urinario y pueden causar complicaciones sistémicas.
• La leptospirosis es una infección bacteriana del riñón que puede transmitirse por exposición a orina animal infectada, especialmente en agua contaminada. Es más común en climas tropicales que en climas templados.
• La uretritis nongonocócica (NGU) es comúnmente causada por C. trachomatis, M. genitalium, Ureaplasma urealyticum y M. hominis.
• El diagnóstico y tratamiento de las infecciones bacterianas del tracto urinario varía. El análisis de orina (por ejemplo, para niveles de esterasa leucocitaria, niveles de nitrito, evaluación microscópica y cultivo de orina) es un componente importante en la mayoría de los casos. Generalmente se utilizan antibióticos de amplio espectro.

Notas al pie

1. 1 Tibor Fulop. “Pielonefritis Aguda” Medscape, 2015. http://emedicine.medscape.com/article/245559-overview.
2. 2 Centros de Control y Prevención de Enfermedades. “Leptospirosis”. 2015. http://www.cdc.gov/leptospirosis/health_care_workers.
3. 3 Ken B Waites. “Medicación para Infección por Ureaplasma”. Medscape, 2015. emedicine.medscape.com/articl... 470-medicación.