Physiologie du système urinaire

L’urine est formée par les néphrons présents à l’intérieur des reins. La production d’urine est le moyen pour l’organisme d’éliminer l’excès d’eau, de déchets et de sel. Après sa formation dans les néphrons, l’urine traverse plusieurs structures dans le rein. À partir du rein, l’urine s’écoule dans les uretères et descend dans la vessie par un mouvement péristaltique. La contraction de la vessie lors de la miction (également connue sous le nom d’urination) provoque la constriction de l’extrémité inférieure de l’uretère pour empêcher le reflux de l’urine vers le haut. La vessie retient l’urine jusqu’à ce que la miction ait lieu et que l’urine soit évacuée par l’urètre. Chez la femme, celui-ci se trouve au-dessus de l’ouverture vaginale. Chez l’homme, l’ouverture de l’urètre se trouve à l’extrémité du pénis. Le sphincter urétral interne se trouve à l’intersection de l’urètre et de la vessie. Le sphincter urétral externe se trouve à la base de l’urètre et le système nerveux conscient dirige son contrôle. La vessie et le sphincter urétral interne sont innervés par le système nerveux autonome. Lorsque la vessie se contracte et évacue l’urine, les niveaux sacrés (S2-S4) de la moelle épinière sont à l’œuvre par l’intermédiaire des fibres parasympathiques du système nerveux autonome. Lorsque la vessie doit retenir l’urine, le sphincter urétral est excité par des parties de la moelle épinière thoracique et lombaire (T11-L2) par l’intermédiaire des fibres sympathiques. Une personne sent que la vessie est pleine grâce aux récepteurs d’étirement du tissu vésical et envoie une impulsion à la partie sacrée de la moelle épinière. Après l’accumulation d’environ 300 ml d’urine, la vessie se contracte et le muscle sphincter urétral interne se relâche, et un individu ressent le besoin d’uriner (McCance & Huether, 2019).

Chez les individus normaux en bonne santé, il existe plusieurs mécanismes qui tentent d’empêcher les bactéries d’envahir la vessie ou de progresser dans les voies urinaires supérieures. Ces mécanismes fonctionnent généralement ensemble pour prévenir l’infection et ils comprennent :

• Le processus de miction lave la plupart des bactéries hors de l’urètre
• Chez les femmes : Les cellules sécrétant du mucus dans l’urètre aident à piéger les bactéries pour qu’elles ne puissent pas remonter
• Chez les hommes : la longueur de l’urètre et la prostate et les glandes associées créent des sécrétions pour protéger les bactéries de toute invasion
• Plusieurs facteurs agissent pour créer un effet bactéricide : l’osmolalité élevée et le faible PH de l’urée, la présence d’uromoduline (une protéine synthétisée dans les reins) et les cellules épithéliales des voies urinaires
• Lorsque la vessie se contracte, la jonction urétérovésicale (valve fonctionnelle à sens unique où les uretères débouchent dans la vessie) se ferme, empêchant ainsi l’urine de remonter dans le haut appareil urinaire
• Dans l’urètre distal, le sphincter urétral empêche le mouvement ascendant des bactéries

Si les bactéries réussissaient à s’envahir, le système immunitaire recrute des récepteurs de type péage (TLR4) qui reconnaissent l’agent pathogène et recrutent ensuite des neutrophiles et des macrophages pour induire la phagocytose. La capacité de l’agent pathogène à produire une infection est influencée par la virulence de l’agent pathogène spécifique et la réponse immunitaire spécifique de l’individu. Si le système immunitaire ne répond pas assez rapidement, l’agent pathogène peut être en mesure de se multiplier excessivement et d’inonder le mécanisme de défense de l’individu, provoquant une infection urinaire (McCance & Huether, 2019).

Figure 1. Le système urinaire (Charity, 2016)

Types d’infection des voies urinaires :

Les infections des voies urinaires sont causées par une bactérie qui envahit les cellules de l’épithélium urinaire, provoquant une irritation et une inflammation de ces cellules. L’infection peut commencer dans l’urètre et progresser jusqu’à la vessie, les uretères ou les reins. L’infection de l’urètre ou de la vessie est connue sous le nom d’infection des voies urinaires inférieures, tandis que l’infection des uretères, du bassinet rénal ou du tissu rénal constitue une infection des voies urinaires supérieures. Les femmes ont tendance à être plus sujettes aux infections des voies urinaires en raison de leur anatomie. Leur urètre est plus court que celui d’un homme et les bactéries peuvent donc atteindre la vessie plus facilement. En outre, l’ouverture urétrale d’une femme est située plus près de l’anus, ce qui facilite la migration des bactéries de l’anus vers l’urètre.

Comme mentionné précédemment, deux facteurs principaux contribuent au développement d’une infection urinaire :

1). La capacité de l’agent pathogène spécifique à produire une infection

2.) La force des mécanismes de défense d’un individu contre l’agent pathogène spécifique (McCance & Huether, 2019)

Facteurs de risque : Les personnes les plus à risque d’infections urinaires sont les femmes, les personnes immunodéprimées, les enfants prépubères, les patients porteurs de sondes urinaires, les femmes recevant des antibiotiques susceptibles d’interrompre la flore vaginale, les personnes ayant des antécédents de diabète sucré, les femmes post-ménopausées, les femmes sexuellement actives et les femmes enceintes (McCance & Huether, 2019).

Cystite aiguë :

Le site le plus courant d’une infection urinaire, la cystite aiguë, est une inflammation de la vessie. L’urine est contaminée par des bactéries qui remontent jusqu’à la vessie. Le plus souvent, une infection urinaire se produit par le mouvement inversé de bactéries ou d’agents pathogènes (le plus souvent Escherichia coli) de l’intestin (où ils résident habituellement) vers l’urètre puis vers la vessie (McCance & Huether, 2019). La migration de cette bactérie particulière de la zone périanale vers l’orifice de l’urètre peut être due à un mauvais essuyage après une selle, à des rapports sexuels ou à la rétention d’urine, car uriner permet d’évacuer la bactérie du corps. Escherichia coli possède plusieurs mécanismes qui la rendent plus virulente et résistante au système immunitaire. Il produit des toxines appelées cytotoxine facteur-1 nécrosant et hémolyse et il est résistant au complément. D’autres bactéries susceptibles de provoquer des infections urinaires travaillent ensemble pour créer un biofilm qui favorise une reproduction efficace et résiste aux mécanismes de défense de l’hôte ainsi qu’au traitement antibiotique qui peut être prescrit. La bactérie E.coli présente des caractéristiques structurelles particulières telles que des fimbriae de type 1 qui se fixent aux cellules uro-épithéliales et leurs flagelles contribuent à les pousser vers l’amont. Chez certaines femmes, la génétique les rend plus sujettes à l’infection par certaines souches d’E.coli. D’autres agents pathogènes peuvent contribuer à l’infection, notamment Staphylococcus saprophyticus, Pseudomonas, Proteus et Klebsiella. Les champignons tels que Candida, les virus et les parasites tels que Schistosoma haematobium sont également des sources d’infection courantes. La cystite, ou inflammation de la vessie, peut faire apparaître les cellules épithéliales de la vessie sous forme de rouge, de pus ou d’exsudat, comme le montre une cystoscopie, une procédure dans laquelle l’insertion d’un tube flexible est utilisée pour visualiser les structures de la vessie (McCance & Huether, 2019)

L’inflammation de la vessie provoque les symptômes courants de l’infection urinaire, à savoir la lombalgie, l’urgence, la fréquence et la miction douloureuse, également appelée dysurie. L’inflammation provoque également des récepteurs d’étirement à la surface de la vessie qui donnent l’impression d’avoir une vessie pleine même si l’on n’urine qu’une petite quantité. Parmi les autres symptômes, citons la douleur au flanc, l’hématurie (sang dans l’urine) et l’urine trouble. Les personnes âgées atteintes d’infections urinaires peuvent faire preuve de confusion et peuvent être asymptomatiques en ce qui concerne les symptômes urinaires (McCance & Huether, 2019).

Cystite interstitielle/Syndrome de la vessie douloureuse

La cystite interstitielle (CI) ou également connue sous le nom de syndrome de la vessie douloureuse (SPD) crée une douleur chronique liée au bas appareil urinaire, plus précisément à la vessie. Les personnes qui en sont atteintes ressentent un symptôme de douleur ou de sensation de pression pendant plus de 6 semaines, mais aucune infection ne peut être identifiée. Bien que la cause de la cystite interstitielle ne soit pas connue, une réponse auto-immune déclenche une inflammation qui augmente la sensibilité des neurones de la muqueuse de la vessie, la rendant plus vulnérable à la colonisation bactérienne. L’inflammation et le durcissement de la paroi de la vessie peuvent également créer des ulcères hémorragiques et une diminution de la capacité vésicale. Les cellules épithéliales de la vessie sécrètent également un facteur antiprolifératif (AFP) qui bloque la croissance cellulaire de la paroi interne de la vessie et provoque une augmentation de la sensation vésicale (McCance & Huether, 2019)

Pyélonéphrite aiguë

La pyélonéphrite est une infection d’un ou des deux appareils urinaires supérieurs. La pyélonéphrite aiguë est généralement associée aux micro-organismes E. coli, Proteus et Pseudomonas. L’obstruction urinaire et le reflux de l’urine de la vessie sont les facteurs de risque les plus courants, ainsi que le fait d’être une femme. Ces micro-organismes rendent l’urine plus alcaline en transformant l’urée en ammoniac, ce qui augmente le risque de formation de calculs. L’infection peut se propager le long des uretères ou par la circulation sanguine. Cela déclenche le processus inflammatoire et peut entraîner une accumulation inutile de liquide, une inflammation ou une urine purulente. Les deux reins sont généralement touchés ainsi que les tubules rénaux, mais cela entraîne rarement une insuffisance rénale. La guérison se produit avec le dépôt de tissu cicatriciel, la fibrose et l’atrophie des tubules affectés après la phase aiguë. Ces personnes présentent les mêmes symptômes que ceux de la cystite aiguë en plus de la fièvre, des frissons, de la douleur au flanc et de la sensibilité costovertébrale (McCance &Huether, 2019).

Pyélonéphrite chronique

La pyélonéphrite chronique est une infection récurrente du rein qui entraîne une cicatrisation. Les différentes causes sont idiopathiques, les infections urinaires chroniques, les calculs rénaux ou les épisodes récurrents de pyélonéphrite aiguë. Les infections urinaires chroniques empêchent l’élimination des bactéries et déclenchent le processus inflammatoire qui conduit à la destruction ou à l’atrophie des tubules, à une cicatrisation importante et à une diminution de la capacité de concentration de l’urine. Tout cela conduit finalement à une insuffisance rénale chronique (McCance & Huether, 2019).

Figure 2. Pathogénie de l’infection des voies urinaires (Dominguez, 2019)

Classifications des infections des voies urinaires:

Infection urinaire non compliquée : infection urinaire légère, sans complications, se produit dans les voies urinaires normales

Compliquée (fébrile) : anomalie dans le système urinaire ou l’individu a un problème de santé qui compromet les défenses de l’hôte (VIH, diabète, calculs rénaux, pyélonéphrite, transplantation rénale)

Inu récurrente : trois infections urinaires ou plus en 12 mois ou 2 occurrences ou plus dans les 6 mois

-Relapse : une deuxième infection urinaire causée par le même agent pathogène dans les 2 semaines suivant le premier traitement

-Réinfection : une infection urinaire qui survient plus de 2 semaines après la fin du traitement pour le même agent pathogène ou un agent pathogène différent

(McCance & Huether, 2019)

Diagnostic et traitement

Dans la cystite aiguë, le diagnostic est établi par une évaluation clinique, l’identification des facteurs de risque spécifiques au patient et l’observation des symptômes du patient. En outre, une analyse d’urine est obtenue pour visualiser l’aspect et la concentration de l’échantillon d’urine. Une culture d’urine sera effectuée pour identifier l’agent pathogène spécifique présent. Un antibiotique conçu pour traiter le micro-organisme spécifique présent sera prescrit. Si une personne présente des symptômes plus systémiques tels que des fièvres, des frissons ou des douleurs au flanc, il faut suspecter une pyélonéphrite. Une culture d’urine et une analyse d’urine seront également réalisées. La présence de plastes de globules blancs dans l’urine indique une pyélonéphrite, mais ils ne sont pas toujours présents dans l’urine. Un traitement antibiotique pour l’agent pathogène spécifique est prescrit. Chez les personnes présentant une pyélonéphrite compliquée, des hémocultures et une imagerie des voies urinaires peuvent être nécessaires. En cas d’infections urinaires récurrentes, l’imagerie par ultrasons ou par cytoscopie peut être indiquée pour obtenir une meilleure image visuelle du système urinaire (McCance & Huether, 2019).