$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
De epididymis is een slijmvlies van mannelijke voortplantingsorgaan dat bestaat uit een enkele, sterk gekromde buis die de efferente kanalen verbindt met de zaaddeferens. De epididymis is essentieel voor de rijping van sperma (verwerving van zaadmotiliteit en bevruchtingsvermogen), concentratie, transport, opslag en bescherming tot de ejaculatie 1,2. Klassiek heeft de bijlbal van het knaagdier vier anatomische gebieden: het beginsegment, caput, corpus en cauda1 (Figuur 1). Bovendien kan elk gebied van de epididymis worden onderverdeeld in extra segmenten die gescheiden zijn door interstitiële bindesepta, wat wijst op de aanwezigheid van 10 segmenten in de muisepididymis3 (Figuur 1).
De immunobiologie van de epididymis is een groeiend onderzoeksgebied vanwege de associatie tussen immuundysregulatie en mannelijke onvruchtbaarheid. Studies in de afgelopen twee decennia hebben aangetoond dat de epididymis wordt bevolkt door verschillende componenten van het immuunsysteem, zoals residente immuunceltypen (bijv. mononucleaire fagocyten en lymfocyten) en pathogegeenherkenningsreceptoren [PRR's, bijv. Toll-like receptoren (TLR's) en NOD-achtige receptoren] die tot expressie komen op verschillende niet-immuun- en immuunceltypen, die samen dynamische regio-specifieke epididymale microomgevingencreëren 5, 6,7,8,9. Deze epididymale immuuncomponenten spelen een cruciale rol in het dubbele vermogen van de epididymis om immuuntolerantie te coördineren tegenover immunogene spermatozoën, terwijl ze snel immuunresponsen op opstijgende urethrale infecties en andere schadelijke prikkels 4,10 oproepen. Factoren die dit ingewikkelde immuunbalans in de epididymis beïnvloeden, verdienen nader onderzoek, omdat ze schadelijk kunnen zijn voor de epididymale functie en dus een negatieve invloed kunnen hebben op de mannelijke vruchtbaarheid.
In deze context komen ontstekingsziekten van de epididymis, gezamenlijk bekend als epididymitis, zeer vaak voor bij mannen van alle leeftijden en zijn belangrijke etiologische factoren bij mannelijke subfertiliteit en onvruchtbaarheid 4,11,12. Epididymitis is de vijfde meest voorkomende mannelijke urologische diagnose bij mannen tussen 18 en 50 jaar, met ~600.000 gevallen per jaar alleen al in de VS 4.13. Opstijgende canaliculaire infecties met urogenitale ziekteverwekkers (bijv. Escherichia coli) of seksueel overdraagbare aandoeningen (bijv. Chlamydia trachomatis) zijn de meest voorkomende oorzaak van epididymitis 4,14. De meeste epididymitispatiënten ervaren pijn in de cauda epididymidis, maar minder vaak in de caput-regio, wat de klinische implicaties onderstreept die samenhangen met het vermogen van de epididymis om regio-specifieke reacties op inflammatoire prikkels10 te activeren. Epididymitis kan een diepgaande achteruitgang van de zaadparameters veroorzaken (bijv. spermaconcentratie en motiliteit), samen met uitgesproken leukocytospermie in de acute fase van de ziekte 4,12,15. Opmerkelijk is dat een aanzienlijke groep epididymitispatiënten lijdt aan aanhoudende oligozoospermie of azoospermie, ondanks succesvolle farmacologische therapie en symptoomremissie 16,17. De mechanismen die ten grondslag liggen aan de langetermijnimpact van epididymitis-uitkomsten op de kwaliteit van sperma's zijn nog slecht begrepen.
Menselijke acute epididymitismonsters zijn zeldzaam, omdat epididymale biopten gecontra-indiceerd zijn vanwege het risico op ongecontroleerde verspreiding van ziekteverwekkers via de punctie, wat kan leiden tot sepsis en orgaanschade, en spermalekkage naar het interstitiële compartiment door een ruptuurvan het kanaal 4. Zo vertegenwoordigen diermodellen van epididymitis relevante instrumenten om de ziektemechanismen te onderzoeken, waardoor ontstekingsreacties en uitkomsten kunnen worden geëvalueerd 4,12. In dit opzicht vormen knaagdieren (ratten en muizen) de meest voorkomende modelorganismen die worden gebruikt om epididymitis te bestuderen in een gecontroleerde experimentele setting 4,12. Verschillende knaagdiermodellen van bacteriële epididymitis zijn vastgesteld op basis van het type pathogeen (bijv. uropathogene E. coli en C. trachomatis), infectieroutes (bijv. retrograde canaliculaire injectie en interstitiële injectie), lokaal infectie (bijv. initiële segment en cauda epididymidis) en temporele post-injectie verloop (bijv. uren tot dagen)4,12.
Het gebruik van pathogen-associated molecular patterns (PAMP's) is een waardevol hulpmiddel om epididymitis te bestuderen, omdat het het mogelijk maakt pathofysiologische mechanismen van de ziekte te onderzoeken die worden veroorzaakt door verschillende moleculen die geassocieerd zijn met verschillende pathogenen (bijv. bacteriën, virussen en schimmels) via de activatie van specifieke PRR's, zoals TLR's en signaalroutes 5,18,19,20,21 . Zo zijn PAMPs afkomstig van de celwand van gramnegatieve en grampositieve bacteriën, zoals lipopolysaccharide (LPS; TLR4-agonist) en lipoteichoïnezuur (LTA; TLR2/TLR6-agonisten), zijn respectievelijk gebruikt om epididymitis op te wekken via meerdere toedieningsroutes, waaronder intraveneus, intraperitoneaal of via directe injectie in de epididymale gebieden10. Onder deze omstandigheden is aangetoond dat zowel LPS als LTA ontstekingsreacties in de epididymis bij ratten en muizen opwekken, geassocieerd met modulatie van een specifieke subset van ontstekingsmediatoren en de rekrutering van immuuncellen op een regio- en tempore-specifieke manier19,20. In het bijzonder is de regio-specifieke toediening van PAMP's in het interstitiële compartiment van het initiële segment of in het luminale compartiment van de zaadleider richting de cauda epididymidis van muizen recent naar voren gekomen als relevante modellen om de proximale en distale respons van de epididymis op verschillende ontstekingsprikkels te onderzoeken, waarmee een kader wordt geboden voor het begrip van de verschillende immuunomgevingen van het orgaan en hun bijdragen aan ziekte-uitkomsten4, 18,19.
Hier worden twee verschillende experimentele protocollen gepresenteerd om directe ontstekingsprikkels op te wekken in verschillende gebieden van de muisepididymis, namelijk het initiële segment en de cauda epididymidis, met behulp van respectievelijk interstitiële en retrograde intravasale injectieroutes. Samen maken deze verschillende benaderingen een regionale toediening van PAMPs mogelijk en de evaluatie van tegenovergestelde delen van de epididymis tijdens ontsteking.