La via di infezione è in genere ascendente e la via ematogena è eccezionale.Molti studi pongono l'attenzione sul peso del reflusso vescico-ureterale (VUR). In passato si credeva che fosse il VUR il principale meccanismo con cui E. Coli potesse "risalire" le vie urinarie e dare quindi flogosi del parenchima renale; questi lavori coinvolgono maggiormente la popolazione pediatrica ma hanno dimostrato che il VUR non è una conditio sine qua non per l'insorgenza della pielonefrite. (Piccoli, 2005). I dati circa la prevalenza del reflusso negli adulti sono molto scarsi ma è ragionevole pensare che la presenza di un reflusso di minima entità non possa non essere diagnosticata in età pediatrica.In assenza del VUR la patogenesi è stata associata alla diminuzione delle difese immunitarie del paziente e alla virulenza dei patogeni.Il principale batterio identificato è Escherichia Coli (80% dei casi) seguito da altri germi come Stafilococco Aureo, Stafilococco Saprofiticus, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas Aeruginosa, Enterobacter e Serratia più frequenti nelle forme secondarie.Tra i diversi ceppi di E.Coli quelli uropatogeni mostrano la presenza di "adesine", ovvero glicoproteine che riconoscono specifici recettori sulla membrana cellulare uroteliale, dotate o meno di fimbrie, la cui interazione permette un legame stabile con le cellule. Si riconosco 3 diversi sistemi di adesine responsabili di uropatogenicità e sono: PAP, SFA e AFA. Queste molecole permettono al batterio di ancorarsi alla membrana delle cellule uroepiteliali e sono localizzate all'estremità distale di sottili filamenti (fimbrie) che si proiettano dalla parete del batterio. Tra queste le fimbrie P (mannosio resistenti) si legano sia ad un disaccaride del galattosio, che è presente sulla superficie delle cellule uroepiteliali, sia all'antigene P presente sugli eritrociti.In passato si riteneva che di fronte ad una pielonefrite non complicata, facilmente i patogeni responsabili dell'infezione sono sensibili ai normali antibiotici utilizzati, diverso invece il discorso per le forme secondarie, specie se ospedaliere, dove è più probabile riscontrare numerose resistenze. (Meyrier, 1992.) Tuttavia nella popolazione generale il pattern delle resistenze sta cambiando e non è raro trovare dei germi multiresistenti anche nella popolazione generale non ospedaliera.