تركيب وميكروبيوتا الجهاز البولي الذكري والأنثوي Structure and Microbiota of the Female and Male Urinary System

أعضاء الجهاز البولي urinary system هي:

1- الكليتين kidneys.

2- الحالبين ureters.

3- المثانة البولية urinary bladder.

4- الإحليل urethra.

ترشّح الكليتين الفضلات من مجرى الدمّ وتحوّل الراشح إلى بول urine. الحالبان، والمثانة البولية، والإحليل تعرف مجتمعة باسم المسالك البولية urinary tract لأنها تنقل البول من الكليتين عبر الحالبين إلى المثانة البولية. يتضمّن التبوّل Urination إخراج البول من المثانة عبر الإحليل إلى خارج الجسم.

عندما نأخذ بالإعتبار التهابات وأمراض الجهاز البولي، من المهم فهم أنه:

1- في الذكور، يشكّل الإحليل أيضا جزء من الجهاز التناسلي reproductive system ويشارك في قذف السائل المنوي.

2- فتحة الإحليل urethral opening في الإناث هي أقرب إلى فتحة الشرج anus من في الذكور وهي أيضا قريبه إلى فتحة المهبل vaginal opening، مما يجعل هذه المواقع مصادر مهمة للمستعمرات الميكروبية المحتملة.

هذه العوامل تندمج لتولد إختلافات هامة ليس فقط في أنواع الميكروبات التي تستعمر الجهاز البولي للذكور والإناث، ولكن أيضاً حساسيتها النسبية للعدوى.

الكليتان، والحالبان، والمثانة معقّمة sterile عادة بسبب تدفق البول الطبيعي. الإحليل، من ناحية أخرى، يستعمر بالميكروبات إمّا على إمتداد طوله الكلي أو بالتأكيد قرب النهاية. الإحليل في الإناث أقصر بكثير من الإحليل في الذكور، مما يجعل الالتهابات التصاعدية ascending infections في المثانة والكليتين أكثر شيوعاً في الإناث.

واحدة من الآليات الدفاعية المضادة للميكروبات الرئيسية في الإحليل هي إراقة الخلايا الخارجية من الغشاء المخاطي مع العشائر الميكروبية الملتصقة بها. بالإضافة لذلك، إفراز المخاط يشكّل طبقة على السطح الظهاري epithelial surface الذي يحاصر الميكروبات وكذلك يمنع إلتصاقها إلى الظهارة الإحليلية urethral epithelium. الإستعمار الميكروبي للإحليل أيضا يعاق بحركة تدفّق البول، والأس الهيدروجيني الحامضي acidic pH الطبيعي للإحليل مع محتوى اليوريا urea العالي يمكن أن تكون مبيدة للميكروبات microbicidal وكابحة للميكروبات microbiostatic. يحتوي البول أيضاً عدد من البروتينات المضادة للميكروبات antimicrobial proteins، بما في ذلك الدفينسينات defensins والأجسام المضادة الإفرازية secretory antibodies.

العديد من الآليات الدفاعية التي تعمل في إحليل الذكور مشابهه لتلك الموجودة في إحليل الأناث، بما في ذلك إراقة الخلايا الظهارية epithelial cells، تدفق البول urinary flow، ووجود العوامل المضادة للميكروبات والمضادة للالتصاق antiadhesive في البول. بالإضافة لذلك، البروستاتا prostate، وهو العضو التناسلي الذي يحيط ويتّصل بالجزء الأول من إحليل الذكور، يفرز الزنك zinc، الذي في الإفرازات البروستاتية  prostatic secretions يمكن أن يثبط نمو مسببات الأمراض المحتملة مثل ايشيريشيا كولاي Escherichia coli.

الأجناس البكتيرية الأصلية indigenous الرئيسية التي تستعمر الإحليل الأنثوي والذكري هي:

1- كورينيباكتيريوم Corynebacterium.

2- ستريبتوكوكس Streptococcus.

3- ستافيلوكوكس Staphylococcus.

4- باكتيرويديز Bacteroides.

5- بيبتوستريبتوكوكس Peptostreptococcus.

6- بريفوتيلا Prevotella.

7- بروفيروموناس Porphyromonas.

إزالة البكتيريا من الإحليل تحدث بشكل رئيسي أثناء التبوّل. في الإناث والذكور الذي ليس لديهم التهاب المسالك البولية urinary tract infection (UTI)، عدد البكتيريا الحية viable في البول يمكن أن يكون في أي مكان من 0 إلى ما يقارب 10⁵ خلية لكلّ مليلتر milliliter، بينما معظم الأشخاص سيكون لديهم ما بين 10 و1000 خلية لكلّ مليلتر من البول. تشخيص التهاب المسالك البولية يعتمد على عد البكتيريا المعدية فقط في البول، وليس على عد الميكروبيوتا الأصلية indigenous microbiota. هذا ينجز بالسماح لتدفق البول الأولي أن يخرج ميكروبيوتا الإحليل. بعد ذلك عيّنة بول "من وسط المجرى" تأخذ للتحليل. ميكروبات الإحليل أيضا يمكن أن تنتقل إلى الشريك أثناء الإتّصال الجنسي sexual intercourse، وإلى اليدين والملابس الداخليّة.

بالرغم من أنه، مثل البول، المني معقّم sterile عندما ينتج لأول مره، إلا أنه سيجمّع الميكروبات أثناء مروره عبر الإحليل. في الحقيقة، المني لما يقارب 80 % من الذكور يحتوي على ما بين واحد وتسعة أنواع بكتيرية مختلفة. لذلك، تكرار الإتّصال الجنسي من المحتمل يوفر وسيلة يمكن عن طريقها أن تنتشر ميكروبات الإحليل.

لأن كلّ أجزاء المسالك البولية تربط بواسطة وسط سائل fluid medium، العدوى بأي موقع قد تنتشر لتتضمن المناطق الأخرى من الجهاز. إي. كولاي E. coli هو المسبب الأكثر شيوعا للعدوى، بالرغم من أن أجناس بكتيرية أخرى مثل الكلاميديا Chlamydia، الميكوبلازما Mycoplasma، والبروتيوس Proteus يمكن أن تشارك. ليبتوسبيرا إنتروجانز Leptospira interrogans، العامل المسبب لداء البريميات leptospirosis، يمثّل عدوى لأنابيب الكليتين.