Lactente de 10 meses, previamente saudável, apresenta febre, há 48 horas, irritabilidade e ausência de foco infeccioso evidente ao exame físico. É coletada urina por sondagem vesical, que mostra leucocitúria intensa e nitrito positivo. A urocultura mostra o crescimento de Escherichia coli >10⁵ UFC/mL.

Frente a esses dados, qual a conduta diagnóstica e etiológica adequada?