老年人泌尿系感染的病原学特点

李海皓　丁明霞



老年人泌尿系感染的病原学特点

李海皓丁明霞

丁明霞　教授

泌尿系感染(urinary tract infection, UTI)在住院及社区老年人群中均是最常见的感染性疾病之一[1]。目前,UTI的发病率居高不下,占医院感染的第2位,仅次于呼吸道感染。对老年人而言,由于免疫低下、激素改变、患病卧床、长期留置导尿管及介入诊治措施增多等原因,在外来细菌的侵袭下极易发生尿路感染[2]。再加上抗菌药物长期过度无序的使用,耐药病原菌快速发展,尿路感染常表现为疾病难治、病程迁延、容易复发等特点,严重者还会导致败血症甚至肾功能衰竭[3]。因而，了解掌握老年人UTI病原学特点对临床医师准确诊断和精确治疗意义重大。

广义的老年人UTI包括有症状性UTI和无症状性细菌尿(asymptomatic bacteriuria, ASB)两部分。目前国际上尚未对老年人群中有症状性UTI有一致定义,但基本认为其需要包括以下3个要点:泌尿生殖道的局部症状、脓尿等泌尿道炎症表现,以及尿培养出明确的病原菌[4]。ASB则是指患者无尿路感染的症状或体征,女性连续2次或男性1次尿培养菌落计数≥105cfu/ml[5]。在老年人群中,有效区分和治疗有症状性UTI与ASB非常重要。

无论是社区或住院老年人,大肠埃希菌都是UTI最常见的病原菌。几项基于人群的研究表明,对于住院UTI的绝经后女性,其尿液中分离出大肠埃希菌的比例可高达75%～82%。其他常见的病原菌包括肺炎克雷白菌、奇异变形杆菌和肠球菌[6-7]。亦有队列研究表明,大肠埃希菌的尿培养阳性率在长期住院患者中为53.6%,占主导地位。其他的肠杆菌也较为常见,尿培养阳性率达34.8%,其中奇异变形杆菌为14.6%,肺炎克雷白菌为13.9%。革兰阳性菌如肠球菌的尿培养阳性率为4.5%,葡萄球菌为4.1%[8]。另一个32家长期住院医疗机构的大型研究同样表明大肠埃希菌是最常见的病原菌,其尿培养阳性率为69%,紧随其后的是肺炎克雷白菌(12%)和粪肠球菌(8%)[9]。

在社区老年女性中,大肠埃希菌的尿培养阳性率可高达70%,其余的病原菌如奇异变形杆菌属、肺炎克雷白菌属、肠球菌属和B型链球菌的尿培养阳性率仅为5%或更低[10-12]。而在长期住院的老年女性人群中,尽管大肠埃希菌是最常见的病原菌,其他病原菌也常能被分离培养[13-14]。肺炎克雷白菌属、奇异变形杆菌、枸橼酸杆菌属和铜绿假单胞菌等这些革兰阴性菌也较为常见;而β溶血性链球菌B组和肠球菌属等革兰氏阳性菌则往往和无症状性感染相关[15]。老年女性阴道微生物种群受到绝经后状态、加重的尿失禁和其他原因引起的残疾以及频繁使用抗生素的影响而改变,从而引起UTI的病原菌谱也因此而改变[3]。

对于无症状性或有症状性UTI的老年男性而言,肠球菌属(18%)和大肠埃希菌(18%)最为常见。凝固酶阴性葡萄球菌、假单胞菌属和链球菌属也较为常见[16]。社区老年男性常由于泌尿系异常如良性前列腺增生症等因素呈现反复发作性的UTI,需要经常就诊甚至使用抗生素治疗,因此容易分离出具有耐药性的革兰阴性菌。对住院老年男性而言,分离出的病原菌谱更广,奇异变形杆菌是最多见的病原菌之一[15]。

对于长期留置导尿管的住院病人而言,尿中有多种细菌生长,通常为2～5种[17]。长期或短期留置导尿管患者每天新发感染的发生率为3%～7%左右。各种细菌持续存在的时间并不一致,譬如肠球菌属<1周即可分解，而斯氏普罗威登斯菌需要8～10周[18]。由于反复使用抗生素,这类细菌容易产生多重耐药性,其中以铜绿假单胞菌和斯氏普罗威登斯菌最为常见。

在置管后几天之内,尿管内侧及外侧表面会形成一层由病原菌产生的富含多糖基质的生物膜[9]。随后尿中的蛋白质、镁、钙亦慢慢沉积于这个生物膜上,使得病原菌更易生长。这些物质甚至形成感染性结石,导致导管堵塞。生物膜上的病原菌较不易受到尿中抗生素和宿主白细胞或免疫球蛋白的影响,所以从导管内获取的标本培养所得的结果往往与膀胱内尿液培养结果不一致[17, 20]。

UTI的个人易感性很复杂,往往取决于基因、生物、行为甚至心理状态等各方面条件。细菌毒力和宿主防御能力两方面因素的交互作用最终导致UTI[21]。不同菌属有各自独特的UTI致病机制。细菌吸附能力、上皮表面受体分布以及周围微环境共同决定着菌属的定殖。泌尿系病原体在阴道的定殖往往先于UTI。作为泌尿系病原体的大肠埃希菌株有丝状的易于黏附的细胞器,称为菌毛。其1型菌毛可直接与宿主受体结合从而促进细菌黏附于膀胱尿路上皮表面,同时可能帮助细菌进入上皮细胞内,使大肠埃希菌逃逸宿主防御机制并自我复制。与大肠埃希菌致病原理不同,葡萄球菌和肠道菌属通过不同的机制吸附尿路上皮。附着之后,奇异变形杆菌、肺炎克雷白菌和腐生葡萄球菌都可以产生尿素酶,催化尿素在尿中的水解,释放氨和二氧化碳。由于氨和二氧化碳的作用,尿液pH升高,最终导致膀胱或肾脏结石形成。

绝大多数老年人UTI都是复杂性尿路感染,往往都与老年人群功能性、代谢性或结构性的异常有关。目前,随着医学科学技术迅猛发展,介入或微创技术的广泛开展、广谱抗菌药物普遍应用,医源性感染特别是UTI的发病率亦即日益增多。对UTI病原学特点掌握透彻将使临床医师在工作中获益匪浅。

[1]Wang A, Nizran P, Malone MA, et al. Urinary tract infections[J]. Prim Care, 2013,40(3): 687-706.

[2]Armstrong K. Diagnosing and treating urinary tract infections in older people[J]. Br J Community Nurs, 2015,20(5): 226, 228-230.

[3]Rowe TA, Juthani-Mehta M.Urinary tract infection in older adults[J]. Aging health, 2013,9(5):267-283.

[4]High KP, Bradley SF, Gravenstein S, et al. Clinical practice guideline for the evaluation of fever and infection in older adult residents of long-term care facilities: 2008 update by the Infectious Diseases Society of America[J]. Clin Infect Dis, 2009,48(2): 149-171.

[5]Nicolle LE, Bradley S, Colgan R, et al. Infectious Diseases Society of America guidelines for the diagnosis and treatment of asymptomatic bacteriuria in adults[J]. Clin Infect Dis, 2005, 40(5): 643-654.

[6]Marques LP, Flores JT, Barros Junior Ode O, et al.Epidemiological and clinical aspects of urinary tract infection in community-dwelling elderly women[J]. Braz J Infect Dis, 2012, 16(5): 436-441.

[7]Hu KK, Boyko EJ, Scholes D, et al.Risk factors for urinary tract infections in postmenopausal women[J]. Arch Intern Med, 2004,164(9): 989-993.

[8]Khan IU, Mirza IA, Ikram A, et al. Antimicrobial susceptibility pattern of bacteria isolated from patients with urinary tract infection[J]. J Coll Physicians Surg Pak, 2014, 24(11): 840-844.

[9]Sundvall PD, Ulleryd P, Gunnarsson RK. Urine culture doubtful in determining etiology of diffuse symptoms among elderly individuals: a cross-sectional study of 32 nursing homes[J]. BMC Fam Pract, 2011,12(10): 36.

[10]Boyko EJ, Fihn SD, Scholes D, et al. Diabetes and the risk of acute urinary tract infection among postmenopausal women[J]. Diabetes Care, 2002,25(10): 1778-1783.

[11]Jackson SL, Boyko EJ, Scholes D, et al. Predictors of urinary tract infection after menopause: a prospective study[J]. Am J Med, 2004,117(12): 903-911.

[12]Vogel T, Verreault R, Gourdeau M, et al.Optimal duration of antibiotic therapy for uncomplicated urinary tract infection in older women: a double-blind randomized controlled trial[J]. CMAJ, 2004,170(4): 469-473.

[13]Mody L, Juthani-Mehta M. Urinary tract infections in older women: a clinical review[J]. JAMA, 2014, 311(8): 844-854.

[14]Rozenberg S, Pastijn A, Gevers R, et al.Estrogen therapy in older patients with recurrent urinary tract infections: a review[J]. Int J Fertil Womens Med, 2004,49(2): 71-74.

[15]Fagan M, Lindbk M, Grude N, et al.Antibiotic resistance patterns of bacteria causing urinary tract infections in the elderly living in nursing homes versus the elderly living at home: an observational study[J]. BMC Geriatr, 2015,15: 98.

[16]Cornia PB, Takahashi TA, Lipsky BA. The microbiology of bacteriuria in men: a 5-year study at a Veterans’ Affairs hospital[J]. Diagn Microbiol Infect Dis, 2006,56(1): 25-30.

[17]Nicolle LE. The chronic indwelling catheter and urinary infection in long-term-care facility residents[J]. Infect Control Hosp Epidemiol, 2001,22(5): 316-321.

[18]Warren JW, Tenney JH, Hoopes JM, et al.A prospective microbiologic study of bacteriuria in patients with chronic indwelling urethral catheters[J]. J Infect Dis, 1982,146(6): 719-723.

[19]Murugan K, Selvanayaki K, Al-Sohaibani S.Urinary catheter indwelling clinical pathogen biofilm formation, exopolysaccharide characterization and their growth influencing parameters[J]. Saudi J Biol Sci, 2016,23(1): 150-159.

[20]Nicolle LE. Catheter-related urinary tract infection: practical management in the elderly[J]. Drugs Aging, 2014,31(1): 1-10.

[21]Abraham SN, Miao Y. The nature of immune responses to urinary tract infections[J]. Nat Rev Immunol, 2015,15(10): 655-663.

651000云南省昆明市，昆明医科大学第二附属医院泌尿外科

丁明霞，Email:dmx7166@126.com

R 695; R 372

Adoi:10.3969/j.issn.1003-9198.2016.07.004

2016-05-10)