تحت الظروف الطبيعية تكون الكلية والمثانة البولية والحالب معقمة وكذلك الإدرار في المثانة البولية يكون معقماً أيضا لكل من الإناث و الذكور, إن العوامل المسؤولة عن عملية التعقيم تشمل انخفاض قيمة PH في الإدرار والذي يقوم بقتل بعض أنواع البكتريا بالإضافة إلى وجود اليوريا وبعض المنتجات الايضية الأخرى مثل (fatty acid indican ,hippuric acid ,mucin ,uric acid ,enzyme) وكذلك طبيعة اللب medulla في الكلية تكون مانعة لنمو البكتريا (Duwea et al. ,1981).
وتكون آليات الدفاع في المضيف أثناء الخمج إما ذاتية موروثة في المضيف وغير متخصصة وهي مشتركة مع الأشخاص الأسوياء٬ أو دفاعات مضيفة محتثة عبر العامل الجرثومي الممرض وهي مختصة بالجر ثوم الممرض المسبب (Tudar ,2002).
ويحدث المرض عندما تفشل آليات الدفاع غير المتخصصة والمتخصصة من منع الممرض الجرثومي من التزايد بالإعداد والاستيطان ومن ثم صدور إشارات التواصل الخلوي بصورته المتعددة خلوياً أو إنتاج الفعل الضار أو الممرض .(William et al.¸2000)
وقد تعمل هذه العوامل الجرثومية أوﺇحدى وحداتها المتخصصة أثناء الخمج بوصفها مواد ممنعة إذ إن اغلبها بروتيني الطبيعة ومنها ما هو متعدد السكريد في جدر الخلايا السلبية الذي يمثل الجزئيات المستضدية الاكثرسيادة مناعية وهذه الجزيئات تعمل بوصفها معتمدة على الخلايا اللمفية التائية أو غير معتمدة على الخلايا اللمفية التائية وتنبه الخلايا اللمفية البائية (B-cell) للاستجابة المناعية الخلطيه (humoral immunity) وإنتاج الكلوبيولينات المناعية.
الاوهناك جزيئات مستضديه تحت الاستجابة المناعية الخلوية والمتوسطة بالخلايا التائية Perdigon et al.,1994;Shnawa & Thewaini ,2002;Tudar ,2002)).
يتم كذلك إنتاج انترفيرون ـ كاما ( IFN-γ) بواسطة التحفيز لخلايا γ,Õ T-cell والذي يعد احد العوامل الضرورية في الاستجابة المناعية حيث يعمل على استحثاث استجابة مبكرة ضد الخمج ويحفز كل من الفعالية القاتلة للبكتريا التي تتم بواسطة الخلايا المتعددة الإشكال النووية (PMN) polymorphonuclears والجزيئات المرتبطة بالاستجابة الالتهابية مثل اوكسيد النتريك ( Nitric Oxide ) والعامل المنخر للخلايا الورمية - إلفا TNF-ά)) (Robert ,1999 ).
تقوم البكتريا المسببة للخمج بالالتصاق بالمستقبل ألدهني السكري Glycolipid receptor الذي يوجد بالخلايا الظهاريه البطانية المبطنة للقناة البولية في حالات التهاب الكلية والحويض Hooten¸ 2000;Karkkaman¸2000)).
إن البكتريا الملتصقة تسبب بطأ في حركة الحالب وان لها القدرة على الوصول إلى الكلية وعندما تصــــــل الكلية تقوم بتنشيط المتممة والذي يحفز بدورة الانجذاب الكيماوي ( Chemotaxis ) فيؤدي إلى تنشيط الخلايا البيضاء متعددة الانوية (PMN) للقيام بعملية التهام البكتريا وتجمع الخلايا البيضاء المتعددة الانوية والتي تكون خراجات دقيقةMicroabcesses (Hopkin et al.¸ 1999;Hooten¸ 2000)∙
بعد الالتصاق على السطوح المخاطية لكل من الاحليل ٬المثانة٬ الحالب والكلى وبعد تموضع الكائن ألمجهري واستيطانه في سطح النسيج تحدث زيادة في عدد البكتريا في هذا الموقع وبعد ذلك يغزو الكائن الممرض كل مكان في ذلك النسيج.
