Роль бактеріальних біоплівок у патогенезі хронічних рецидивувальних інфекцій сечовивідних шляхів у чоловіків

Abstract

Мета роботи – усебічне узагальнення механізмів формування та тривалої персистенції біоплівок у сечовивідних шляхах чоловіків, з’ясування їхнього зв’язку з антибіотикорезистентністю уропатогенів і рецидивувальним перебігом інфекційного процесу, а також визначення перспектив удосконалення діагностичних і терапевтичних підходів. Методологічну основу роботи становлять порівняльний аналіз і контент-аналіз опублікованих оригінальних досліджень, систематичних оглядів та метааналізів із баз даних PubMed/MEDLINE, Scopus і Web of Science за 2020–2026 роки. Розкрито триступеневий механізм патогенного впливу біоплівок: первинна колонізація уроепітелію через адгезин FimH, формування внутрішньоклітинних бактеріальних спільнот та утворення позаклітинних захисних структур на поверхні медичних пристроїв. Особливу увагу приділено ролі простати як основного анатомічного резервуара для біоплівкової персистенції UPEC у чоловіків. Наголошено, що штами філогрупи B2 частіше виявляються в разі рецидивувальних інфекцій сечовивідних шляхів і несуть достовірно більше генів вірулентності. Підтверджено прогресивне зростання резистентності уропатогенів до фторхінолонів, триметоприм-сульфаметоксазолу й цефалоспоринів III покоління в різних географічних регіонах. Обґрунтовано перспективність комбінованих антибіоплівкових стратегій – фаготерапії, ферментної деградації матриксу й антиадгезивних підходів – як доповнення до стандартної антибіотикотерапії. Зроблено висновок про доцільність упровадження метагеномних і метаболомічних методів діагностики в клінічну практику для підвищення точності прогнозування рецидивів та персоналізації лікування рецидивувальних інфекцій сечовивідних шляхів у чоловіків.

The purpose of the study is to comprehensively summarize the mechanisms of biofilm formation and long-term persistence in the male urinary tract, elucidate their relationship with the antimicrobial resistance of uropathogens and the recurrent course of infection, and identify opportunities to improve diagnostic and therapeutic approaches. The methodological framework is based on comparative and content analyses of published original studies, systematic reviews, and metaanalyses from the PubMed/MEDLINE, Scopus, and Web of Science databases, covering the period 2020–2026. A three-stage mechanism of the pathogenic impact of biofilms is described: primary colonization of the urothelium via the FimH adhesin, formation of intracellular bacterial communities (IBCs), and development of extracellular protective structures on medical device surfaces. Particular attention is paid to the role of the prostate as a key anatomical reservoir for biofilm persistence of UPEC in men. It is emphasized that strains belonging to phylogroup B2 are more frequently detected in recurrent urinary tract infections and harbor a significantly higher number of virulence genes. A progressive increase in resistance of uropathogens to fluoroquinolones, trimethoprim–sulfamethoxazole, and third-generation cephalosporins across different geographic regions is confirmed. The perspectives of combined anti-biofilm strategies – phage therapy, enzymatic degradation of the biofilm matrix, and anti-adhesive approaches – are substantiated as an adjunct to standard antibiotic therapy. It is concluded that implementing metagenomic and metabolomic diagnostic methods in clinical practice is advisable to improve the accuracy of recurrence prediction and enable personalized treatment of recurrent urinary tract infections in men.