Article de méthode

Modèles murins d’épididymite induits par des motifs moléculaires associés aux agents pathogènes

DOI :

10.3791/69534

12 décembre 2025

Dans cet article

Résumé

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Ici, deux modèles distincts d’injection chirurgicale sont décrits pour induire des stimuli inflammatoires dans le segment initial (injection interstitielle) et l’épididymide de la queue de cheval (injection intravasale) chez la souris. Ces méthodes permettent d’étudier les réponses spécifiques à une région dans les différentes régions de l’épididyme.

Résumé

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L’épididymite est une maladie très répandue en consultation externe en consultation urologique et un facteur pertinent dans l’infertilité masculine. Les infections bactériennes, y compris les bactéries sexuellement transmissibles et les uropathogènes courants, représentent les facteurs étiologiques les plus fréquents de l’épididymite. Néanmoins, les mécanismes physiopathologiques sous-jacents à l’apparition, à l’histoire naturelle et aux conséquences de l’épididymite bactérienne restent peu compris. À cet égard, les modèles de rongeurs sont des outils précieux pour étudier les réponses mécanistiques de l’épididyme lorsqu’il est confronté à divers stimuli inflammatoires ou infectieux. Des études chez des rats et des souris ont montré que des motifs moléculaires associés à un pathogène d’origine bactérienne (PAMP), tels que le lipopolysaccharide (LPS) et l’acide lipotéichoïque (LTA) provenant respectivement de bactéries Gram-négatives et Gram-positives, déclenchent une inflammation aiguë de l’épididyme. La gravité de ces réponses inflammatoires varie selon la région épididymale concernée et est associée à des paramètres spermatozoïdes faibles. Ici, deux approches chirurgicales distinctes sont décrites en détail pour induire l’épididymite chez la souris par injection de PAMPs dans le compartiment interstitiel du segment initial ou le compartiment luminal du canal déférent vers l’épididymide de la queue, permettant ainsi d’étudier les réponses inflammatoires des régions proximale et distale épididymales. On s’attend à ce que ces modèles expérimentaux d’épididymite permettent de futures études visant à faire progresser la compréhension des mécanismes régissant les réponses épididymaires aux agents pathogènes envahissants, ouvrant ainsi de nouvelles voies pour des interventions thérapeutiques visant à atténuer les répercussions de l’épididymite sur la fertilité masculine.

Introduction

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L’épididyme est un organe reproducteur muqueusement masculin composé d’un seul tubule très convoluté qui relie les canaux efférents au canal déférant. L’épididyme est essentiel à la maturation des spermatozoïdes (acquisition de la motilité et de la fécondation des spermatozoïdes), à la concentration, au transport, au stockage et à la protection jusqu’à l’éjaculation 1,2. Classiquement, l’épididyme du rongeur possède quatre régions anatomiques : le segment initial, le caput, le corps et la caude1 (Figure 1). De plus, chaque région de l’épididyme peut être subdivisée en segments supplémentaires séparés par des septa conjonctifs interstitiels, indiquant la présence de 10 segments dans l’épididymede souris 3 (Figure 1).

L’immunobiologie de l’épididyme est un domaine d’étude en expansion en raison de l’association entre la dysrégulation immunitaire et l’infertilitémasculine 4. Des études menées au cours des deux dernières décennies ont révélé que l’épididyme est peuplé de différents composants du système immunitaire, tels que les types cellulaires immunitaires résidents (par exemple, phagocytes mononucléaires et lymphocytes) et les récepteurs de reconnaissance des pathogènes [PRR, par exemple les récepteurs Toll-like (TLR) et les récepteurs NOD-like] exprimés sur plusieurs types cellulaires non immunitaires et immuno-immunitaires, qui ensemble créent des microenvironnements épididymaux dynamiques spécifiques à la région5, 6,7,8,9. Ces composants immunitaires épididymaux jouent un rôle crucial dans la double capacité de l’épididyme à coordonner la tolérance immunitaire aux spermatozoïdes immunogènes tout en déclenchant rapidement des réponses immunitaires aux infections urétrales ascendantes et à d’autres stimulinocifs 4,10. Les facteurs affectant cet équilibre immunitaire complexe dans l’épididyme méritent une investigation plus approfondie car ils peuvent nuire à la fonction épididymale et, par conséquent, avoir un impact négatif sur la fertilité masculine.

Dans ce contexte, les maladies inflammatoires de l’épididyme, collectivement appelées épididymite, sont très répandues chez les hommes de tous âges et constituent des facteurs étiologiques importants dans la sous-fertilité et l’infertilitémasculines 4,11,12. L’épididymite est le cinquième diagnostic urologique masculin le plus courant chez les hommes âgés de 18 à 50 ans, avec ~600 000 cas par an rien qu’auxÉtats-Unis dont 4,13. Les infections canaliculaires ascendantes avec des agents pathogènes urogénitaux (par exemple, Escherichia coli) ou des maladies sexuellement transmissibles (par exemple, Chlamydia trachomatis) sont la cause la plus fréquente d’épididymite 4,14. La plupart des patients atteints d’épididymite ressentent une douleur dans la queue de la queue mais moins fréquemment dans la région capuelle, soulignant les implications cliniques associées à la capacité de l’épididyme à déclencher des réponses spécifiques à la région aux stimuliinflammatoires 10. L’épididymite peut entraîner une détérioration profonde des paramètres séminaux (par exemple, la concentration et la motilité des spermatozoïdes), ainsi qu’une leucocytospermie prononcée dans la phase aiguë de lamaladie 4,12,15. Notamment, une cohorte importante de patients atteints d’épididymite souffre d’oligozoospermie persistante ou d’azoospermie, malgré un traitement pharmacologique réussi et une rémission dessymptômes 16,17. Les mécanismes sous-jacents à l’impact à long terme des résultats de l’épididymite sur la qualité des spermatozoïdes restent mal compris.

Les échantillons d’épididymite aiguë chez l’humain sont rares, car les biopsies épididymaires sont contre-indiquées en raison du risque de dissémination incontrôlée des agents pathogènes par la ponction, ce qui peut entraîner une septicémie et des lésions organiques, ainsi qu’une fuite de spermatozoïdes vers le compartiment interstitiel due à la rupture ducanal 4. Ainsi, les modèles animaux d’épididymite représentent des outils pertinents pour étudier les mécanismes de la maladie, permettant d’évaluer les réponses et les résultatsinflammatoires 4,12. À cet égard, les rongeurs (rats et souris) représentent les organismes modèles les plus couramment utilisés pour étudier l’épididymite dans un cadre expérimentalcontrôlé 4,12. Différents modèles de rongeurs pour l’épididymite bactérienne ont été établis en fonction du type de pathogène (par exemple, E. coli et C. trachomatis uropathogènes), des voies d’infection (par exemple, injection canaliculaire rétrograde et injection interstitielle), du local de l’infection (par exemple, segment initial et épididymide de la queue de la queue) et de l’évolution temporelle post-injection (par exemple, des heures à plusieurs jours)4,12.

L’utilisation de motifs moléculaires associés aux agents pathogènes (PAMP) représente un outil précieux pour étudier l’épididymite, car elle permet d’étudier les mécanismes physiopathologiques de la maladie déclenchés par différentes molécules associées à des agents pathogènes distincts (par exemple, bactéries, virus et champignons) via l’activation de PRR spécifiques, tels que les TLR et les voies designalisation 5,18,19,20,21 . Par exemple, les PAMPs dérivés de la paroi cellulaire des bactéries Gram négatives et Gram positives, telles que les lipopolysaccharides (LPS ; agoniste TLR4) et acide lipotéichoïque (LTA ; Agonistes TLR2/TLR6), respectivement, ont été utilisés pour provoquer l’épididymite par plusieurs voies d’administration, notamment intraveineuse, intrapéritonéale ou par injection directe dans les régions épididymaires10. Dans ces conditions, il a été démontré que le LPS et le LTA induisent des réponses inflammatoires dans l’épididyme chez les rats et les souris, associées à la modulation d’un sous-ensemble distinct de médiateurs inflammatoires et au recrutement des cellules immunitaires de manière spécifique à la région et au temps19,20. En particulier, l’administration régionale spécifique de PAMPs dans le compartiment interstitiel du segment initial ou dans le compartiment luminal du canal déférent vers l’épididymide de la queue de souris est récemment apparue comme des modèles pertinents pour étudier la réponse proximale et distale de l’épididyme à différents stimuli inflammatoires, fournissant ainsi un cadre pour comprendre les différents environnements immunitaires de l’organe et leurs contributions aux issues de la maladie4, 18,19.

Ici, deux protocoles expérimentaux différents sont présentés pour induire des stimuli inflammatoires directs dans des régions distinctes de l’épididyme de souris, à savoir le segment initial et l’épididymide de la caude, en utilisant respectivement les voies d’injection intravasale interstitielle et rétrograde. Combinées, ces différentes approches permettent une administration régionale des PAMP et l’évaluation des régions opposées de l’épididyme lors de l’inflammation.

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Protocole

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Toutes les expériences animales ont été réalisées conformément au Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (National Institute of Health, USA) et au National Council for the Control of Animal Experimentation (CONCEA, Brésil). L’approbation procédurale a été accordée par le Comité d’éthique pour l’utilisation des animaux expérimentaux (CEUA-IBB/UNESP, Brésil ; numéro de protocole : 6272050320 ; 2269040625). Des adultes C57BL/6 mâles (90-120 jours) ont été utilisés dans ces études. Les réactifs et l’équipement utilisés dans cette étude sont listés dans le tableau des matériaux.

1. Injection interstitielle dans le segment initial de l’épididyme

  1. Préparation préopératoire de la souris
    1. Induire une anesthésie générale avec kétamine/xylazine (60/20 mg/kg, i.p.) (suivant des protocoles approuvés par l’institution). Une fois anesthésiée, placez la souris en position couchée sur le champ chirurgical.
      REMARQUE : Avant l’incision, pincez fermement l’orteil pour éviter le réflexe pédalier. Les anesthésiques inhalés (par exemple, l’isoflurane) peuvent remplacer la kétamine/xylazine.
    2. Réalisez la trichotomie de l’abdomen de la souris en utilisant la forme du stylo électrique à coupe-bordure (Figure 2A).
    3. Effectuer une asépsie abdominale avec du coton stérile humide à la chlorhexidine 0,25 % (v/v).
  2. Injection dans le compartiment interstitiel du segment initial
    1. À l’aide du scalpel taille 15, réalisez doucement une incision verticale de ~4 mm sur le côté droit de la paroi abdominale (Figure 2A).
      REMARQUE : Faites attention à la glande préputiale.
    2. Avec les pinces chirurgicales émoussées en angle, séparez doucement la peau. Avec le scalpel taille 15, réalisez doucement une incision verticale de ~4 mm sur le péritoine au site de la première incision dans la paroi abdominale.
    3. Soulevez délicatement l’épididyme et le testicule pour l’espace abdominal, en poussant le côté droit du scrotum.
      REMARQUE : Pour faciliter les procédures suivantes, utilisez soit la loupe de bandeau, soit un microscope stéréoscopique.
    4. Avec les pinces chirurgicales courbes, retirez soigneusement le tissu adipeux blanc épididyme (eWAT) pour localiser le segment initial de l’épididyme. À l’aide de l’eWAT, exposez doucement le segment initial à la zone de l’incision (Figure 2A).
    5. Positionnez la seringue Hamilton, préchargée avec la solution d’injection, à un angle d’environ 90° parallèle au segment #1 du segment initial. Insérez soigneusement l’aiguille dans l’espace interstitiel avec le biseau de l’aiguille orienté vers le bas (Figure 2A et Figure supplémentaire 1).
      REMARQUE : Faites attention à ne pas percer le canal épididyme ; Ne penche pas l’aiguille.
    6. Placez les pinces chirurgicales courbes dans la région de l’insertion de l’aiguille et pincez doucement la capsule épididymale et l’aiguille. Baissez lentement le plongeur de la seringue jusqu’à ce que toute la solution stimulus soit expulsée (Figure 2A).
      REMARQUE : Volume d’injection maximal : 10 μL.
    7. En gardant les pinces chirurgicales courbes en position, retirez soigneusement l’aiguille. Après ~30 s, retirez les pinces courbes chirurgicales.
    8. À l’aide de l’eWAT, ramenez doucement le tissu dans la cavité abdominale.
      REMARQUE : Ne pincez pas le segment initial, seulement l’eWAT.
    9. Localiser le péritoine et réaliser deux points de suture avec le porte-aiguille et une suture chirurgicale taille 5/0 (Figure supplémentaire 1).
      REMARQUE : Vérifiez que l’incision du péritoine est fermée ; Si besoin, faites une autre maille.
    10. Fermez l’incision cutanée avec deux points de suture avec le porte-aiguille et des points chirurgicaux taille 5/0 (Figure 2A).
    11. Répétez les étapes 1.2.1-1.2.10 pour effectuer l’injection interstitielle du côté gauche.
  3. Soins postopératoires
    1. Observez la souris après l’opération pour assurer une récupération appropriée. On s’attend à ce que la souris se déplace plus lentement dans la cage après l’opération, retrouvant son comportement normal après ~12-24 heures.

2. Injection intravasale dans l’épididymide de la queue de la queue

  1. Préparation préopératoire de la souris
    1. Induire une anesthésie générale avec kétamine/xylazine (60/20 mg/kg, p.i.). Une fois anesthésiée, placez la souris en position couchée sur le champ chirurgical.
      REMARQUE : Avant l’incision, pincez fermement l’orteil pour éviter le réflexe pédalier. Les anesthésiques inhalés (par exemple, l’isoflurane) peuvent remplacer la kétamine/xylazine.
    2. Placez l’index et le pouce sous le scrotum pour vérifier la position des testicules et de l’épididymide. Si nécessaire, massez délicatement les côtés de l’abdomen vers le scrotum pour positionner les testicules et les épididymides dans le scrotum.
    3. Réalisez la trichotomie du scrotum de souris en utilisant la forme du stylo découpeuse électrique (Figure 3A).
    4. Effectuer une asépsie du scrotum avec du coton stérile humidifié à la chlorhexidine 0,25 % (v/v).
  2. Injection rétrograde dans le compartiment luminal du canal déférent vers l’épididymide de la caude
    REMARQUE : Pour faciliter les procédures suivantes, utilisez soit la loupe de bandeau, soit un microscope stéréoscopique.
    1. Avec l’index et le pouce sous le scrotum, en maintenant la peau du scrotum doucement étirée, effectuez délicatement une incision verticale de ~2 mm sur la partie médiale du scrotum avec le scalpel taille 15, en coupant la peau, la tunique dartostique et le fascia spermatique externe (Figure 3A).
    2. Avec l’index, déplacez doucement le testicule gauche et l’épididyme vers l’abdomen, en maintenant le testicule droit et l’épididyme dans le scrotum.
    3. Avec l’index et le pouce sous le testicule droit et l’épididyme, en maintenant la peau du scrotum doucement tendue, ouvrez et fermez soigneusement les pinces chirurgicales émoussées et anguleuses sur le fascia spermatique interne, jusqu’à ce que le fascia spermatique interne et la tunique vaginale soient rompus.
    4. Relâchez la pression entre l’index et le pouce. Par l’ouverture de la tunique vaginale, insérez les pinces chirurgicales inclinées vers la base du scrotum. Retirez délicatement la graisse épididymale distale pour localiser la queue de la queue.
    5. Localiser le canal déférent et positionner les pinces chirurgicales droites sous le canal déférent. Dans le canal déférant, positionnez la pince à pince bulldog en gardant suffisamment d’espace pour ouvrir les pinces chirurgicales droites qui doivent se trouver entre l’épididymide de la queue et la pince à pince bouledogue (si nécessaire, limitez l’ouverture des pinces chirurgicales droites pour éviter d’endommager le canal déférent) (Figure 3A).
    6. Positionnez la seringue Hamilton, préchargée avec la solution d’injection, à un angle d’environ 10-15° parallèle au canal déférent et insérez le biseau de l’aiguille orienté vers le haut (Figure 3A et Figure supplémentaire 1).
    7. Pressez les pinces chirurgicales droites pour desserrer le canal déférant, puis abaissez lentement le piston de la seringue jusqu’à ce que toute la solution stimulus soit expulsée (Figure 3A).
      REMARQUE : Volume d’injection maximal : 10 μL.
    8. Retirez les pinces chirurgicales droites. Positionnez les pinces chirurgicales courbes dans la région de l’insertion de l’aiguille, pincez doucement et retirez soigneusement l’aiguille.
    9. Après ~30 s, retirez les pinces courbes chirurgicales et la pince à épiler bulldog. Retournez doucement le canal déférent au scrotum.
    10. Localiser la tunique vaginale et effectuer un point de suture avec le porte-aiguille et une suture chirurgicale taille 5/0 (Figure supplémentaire 1).
      REMARQUE : Vérifiez que l’incision dans la tunique vaginale est fermée ; Si besoin, faites une autre maille.
    11. Avec l’index, déplacez doucement le testicule droit et l’épididyme vers l’abdomen et positionnez le testicule et l’épididyme gauches dans le scrotum.
    12. Répétez les étapes 2.2.3-2.2.10 pour effectuer l’injection intravasale du côté gauche.
    13. Fermez l’incision cutanée avec deux points de suture avec le porte-aiguille et des sutures chirurgicales taille 5/0 (Figure 3A).
  3. Soins postopératoires
    1. Observez la souris après l’opération pour assurer une récupération appropriée. On s’attend à ce que la souris se déplace plus lentement dans la cage après l’opération, retrouvant son comportement normal après ~12-24 heures.

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Résultats

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Ici, deux modèles distincts d’injection chirurgicale pour les stimuli inflammatoires dans le segment initial (injection interstitielle) et l’épididymide de la queue de la queue (injection intravasale) chez la souris sont décrits. La première déclenche des réponses inflammatoires dans l’épididyme proximal, tandis que la seconde les déclenche dans l’épididyme distal.

L’injection interstitielle est réalisée par une incision dans l’...

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Discussion

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Ici, deux procédures d’injection chirurgicale distinctes pour l’induction d’épididymite régionale chez la souris sont présentées. Ils sont utilisés pour réaliser des modèles expérimentaux d’épididymite ciblant spécifiquement le segment initial via injection interstitielle ou l’épidididime de la queue de la queue par injection intravasale rétrograde. Le guide détaillé et visuel améliore la clarté et l’accessibilité de ces protocoles, cherchant à en accroître la reproduct...

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun conflit d’intérêts.

Remerciements

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Les auteurs remercient Maria Angélica Spadella et Rosa Maria dos Santos Sabatini, de la Marília Medical School, ainsi que le Département de biologie cellulaire structurale et fonctionnelle, secteur de morphologie, IBB/UNESP, pour leur assistance technique dans l’évaluation histopathologique. Helio Kushima et Paulo Mioni, Département de biophysique et pharmacologie, IBB/UNESP, pour leur assistance technique. Natália Calixto Miranda Santos et Beatriz Rezende Santos, Département de biophysique et pharmacologie, IBB/UNESP, pour leur aide lors du tournage. financé par la Fondation de recherche de São Paulo (FAPESP, #2021/04746-3 et #2021/06718-7) ; en partie par la Coordinación de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES, #88887.657630/2021-00) ; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ, #303616/2022-9 ; 311179/2016-9).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Pinces chirurgicales à extrémité émoussée et anguleuses   ;Bontherxtycga1012
Pinces chirurgicales anguléesBontherpwghv1012
Solution Blue EvansSigma-AldrichE2129
Pince à pince bulldog   ;Bontherjtkpqs1012
ChlorhexidineRioquí ; MicaRiohex 0,25 %
Pinces chirurgicales courbesBonther506e6e1012
Forme de stylo à découpeuse électrique--
Seringue HamiltonHamilton80400
Louppeur de bandeau & nbsp ;OptiVISOR-
KétamineVenco Santé AnimaleKetalex
LPS  ; extrait d’E. coli 055 :B55InvivogenTlrl-pb5lps
LTA de Staphylococcus aureusInvivogenTlrl-pslta
Porte-aiguilleBonther8pihbf1012
Suture chirurgicale taille 5/0Shalon MedicalN550CTI20
Solution saline stérile--
Pinces chirurgicales droitesBontherejaiuz1012
XylazineSyntecXilazin

Références

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