Papel das metaloproteinases de matriz na inflamação epididimária induzida por Lipopolissacarídeo de E. coli - Martini, Poliana Veneziano [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
A epididimite, uma condição inflamatória que acomete o epidídimo, representa uma ameaça significativa à fertilidade e saúde masculina. Infecções bacterianas são a principal causa da doença, podendo provocar infiltração de células inflamatórias, edema, destruição de células epiteliais e musculares lisas, além de fibrose intersticial, principalmente na cauda do epidídimo. Essas alterações afetam negativamente os parâmetros espermáticos, como concentração, motilidade e morfologia dos espermatozoides, além de causar leucocitospermia, podendo levar à infertilidade temporária ou permanente. A fibrose intersticial, marcada pelo acúmulo de tecido fibroso da matriz extracelular (MEC), aponta para possíveis sequelas duradouras da epididimite. As metaloproteinases de matriz (MMPs), responsáveis pelo remodelamento tecidual e degradação da MEC, também atuam na resposta inflamatória, mas seu papel na epididimite ainda é pouco compreendido. Este estudo investigou os efeitos da epididimite induzida por lipopolissacarídeo (LPS) de E. coli na expressão e atividade de MMPs (MMP2, MMP7, MMP9 e MMP13) e seus inibidores (TIMP1-4, RECK) em camundongos, além da ação da doxiciclina, um antibiótico com atividade inibitória não seletiva de MMPs. O LPS foi injetado no segmento inicial e na cauda do epidídimo, e camundongos adicionais foram tratados com doxiciclina antes da indução da epididimite. No segmento inicial, observou-se aumento da expressão de Mmp13 em 6 h e de Mmp9 em 24 h, 72 h e 7 dias, além de aumento bifásico de Timp1 e elevação de Timp3 e Reck. Na cauda, o LPS aumentou Mmp13 em 6 h, Mmp7 e Timp1 em 24 h e 7 dias, e Reck em 24 h, além de Mmp9 e Mmp2 em 72 h e 7 dias. Análises por zimografia e ELISA mostraram aumento da atividade de MMP13 em 6 h no segmento inicial, e de MMP2 e MMP9 em 72 h e 7 dias nas duas regiões. O tratamento com doxiciclina inibiu a atividade de MMP2 e MMP9 em 7 dias no segmento inicial e impediu o aumento das citocinas inflamatórias Il6, Tnf e Il1b nas duas regiões. Esses dados indicam que as MMPs atuam como moduladoras da epididimite de forma dependente da região afetada, com MMP13 envolvida na fase precoce e MMP2 e MMP9 nas fases tardias. Assim, a inibição das MMPs representa uma potencial estratégia terapêutica para reduzir os danos da epididimite à fertilidade masculina.

Epididymitis, an inflammatory condition affecting the epididymis, represents a significant threat to male fertility and health. Bacterial infections are the most common etiological factor and can lead to infiltration of inflammatory cells, edema, destruction of epithelial and smooth muscle cells, and interstitial fibrosis, typically in the distal region of the epididymis. These alterations impair sperm parameters, resulting in reduced concentration and motility, abnormal morphology, and leukocytospermia, ultimately compromising semen quality and potentially causing temporary or permanent infertility. Interstitial fibrosis, marked by the accumulation of fibrotic tissue composed of extracellular matrix (ECM) components, underscores the risk of long-term sequelae. Matrix metalloproteinases (MMPs), crucial for ECM degradation and fibrotic remodeling, also modulate immune cell trafficking and inflammatory mediator processing. Despite this, their role in epididymitis remains poorly understood. This study examined whether lipopolysaccharide (LPS)-induced epididymitis alters the expression and activity of MMPs (MMP2, MMP7, MMP9, MMP13) and their inhibitors (TIMP1–4, RECK) in mice, and whether doxycycline, a bacteriostatic antibiotic with broad MMP-inhibitory activity, modulates inflammation and MMP activity in the epididymis. Epididymitis was induced by injecting ultrapure LPS (50 µg) into the interstitial compartment of the initial segment and cauda epididymidis, and some mice received doxycycline (50 mg/kg/day, i.p.) before induction. In the initial segment, LPS upregulated Mmp13 expression at 6 h and Mmp9 at 24 h, 72 h, and 7 days, with biphasic Timp1 expression at 6 h, 24 h, and 7 days, and late increases in Timp3 (7 days) and Reck (72 h, 7 days). In the cauda, LPS triggered biphasic Mmp13 upregulation at 6 h and of Timp1 and Mmp7 at 24 h and 7 days; Reck increased only at 24 h, while Mmp9 and Mmp2 rose at 72 h and 7 days. Zymography and ELISA confirmed increased MMP13 activity at 6 h in the initial segment and MMP2/MMP9 activity at 72 h and 7 days in both regions. Doxycycline inhibited LPS-induced MMP2 and MMP9 activity, particularly in the initial segment at 7 days, and prevented upregulation of proinflammatory cytokines Il6, Tnf, and Il1b in both regions. These findings indicate that MMPs modulate LPS-induced epididymitis in a region-specific manner, with MMP13 acting early and MMP2 and MMP9 serving as late-phase mediators. Thus, MMP inhibition emerges as a promising therapeutic strategy to mitigate the negative impacts of epididymitis on male fertility.
Role of matrix metalloproteinases in lipopolysaccharide-induced epididymal inflammation
Keywords: Inflamação; Epididimite; Metaloproteinases de matriz; Doxiciclina; Fibrose; Inflammation; Epididymitis; Matrix Metalloproteinases