Mast cells as biomarkers of inflamm-ageing

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Most mechanisms of ageing are believed to be more or less associated with inflammation. With age, a unique form of chronic inflammation develops which is termed as inflamm-ageing. The mechanisms of this process are still not fully clear due to the lack of reliable assessment criteria. Immune system is among those involved in accelerating age-related changes in the body. It also directly participates in the process of inflammation. In its pathogenesis, the reaction of mast cells may be of great importance. The role of mast cells in tissue remodeling deserves special attention, since the latter event is among the main features associated with ageing. Hence, the “inflamm-ageing” is considered a sufficient indicator of ageing, and the mast cells could provide biomarkers of this process. In order to test the proposed hypothesis, the present study was conducted to determine age-related morpho-functional changes in mast cell populations in various organs in rats. Some morpho-functional parameters of mast cells (number, synthetic and functional activity, degree of maturation) in different animal organs were evaluated in male Wistar rats of different ages (4 months and 2 years). We have found the age-dependent changes upon examination of thymus, adrenal glands, and skin, i.e., a decrease in the number of mast cells and their synthetic capacity, along with significantly increased functional activity. In the stomach, small and large intestines, at the constant number of mast cells, we revealed a decrease in their synthetic ability, and increased functional activity. These changes were accompanied by enlargement of blood vessels in the studied organs. Liver is the only organ which did not exhibit any changes in mast cell populations with age. The detected changes in mast cell populations may play an important role in formation of “inflamm-ageing” events, which accompany the ageing processes, because these cells are an integral component of inflammatory response. The progression of “inflamm-ageing” leads to accumulation of cytokines and pro-inflammatory mediators in tissues, which, in turn, activate the mast cells. At the same time, increased degranulation of mastocytes may promote the process of “inflamm-ageing”. The oberved mutual influence of mast cells and “inflamm-ageing” makes it possible to consider mastocytes as potential candidates for searching the biomarkers in “inflamm-ageing”.

About the authors

A. Sadek

B. Yeltsin Ural Federal University

Email: hramtsova15@mail.ru

Postgraduate Student

Russian Federation, Yekaterinburg

Yu. S. Khramtsova

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: hramtsova15@mail.ru

PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Immunophysiology and Immunopharmacology

Russian Federation, Yekaterinburg

B. G. Yushkov

Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: hramtsova15@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Corresponding Member, Russian Academy of Sciences, Head, Laboratory of Immunophysiology and Immunopharmacology

Russian Federation, Yekaterinburg

References

  1. Baldwin A.L. Mast cell activation by stress. Mast Cells – Humana Press, 2006, pp. 349-360.
  2. Franceschi C., Garagnani P., Parini P., Giuliani C., Santoro A. Inflammaging: a new immune–metabolic viewpoint for age-related diseases. Nat. Rev. Endocrinol., 2018, Vol. 14, no. 10, pp. 576-590.
  3. Franceschi C., Capri M., Monti D., Giunta S., Olivieri F., Sevini F., Panourgia M.P., Invidia L., Celani L., Scurti M., Cevenini E., Castellani G.C., Salvioli S. Inflammaging and anti-inflammaging: a systemic perspective on aging and longevity emerged from studies in humans. Mech. Ageing Dev., 2007, Vol. 128, no. 1, pp. 92-105.
  4. Legere S.A., Haidl I.D., Légaré J.-F., Marshall J.S. Mast cells in cardiac fibrosis: new insights suggest opportunities for intervention. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 580. doi: 10.3389/fimmu.2019.00580.
  5. López-Otín C., Blasco M.A., Partridge L., Serrano M., Kroemer G. The hallmarks of aging. Cell, 2013, Vol. 153, no. 6, pp. 1194-1217.
  6. Magrone T., Jirillo E. The interaction between gut microbiota and age-related changes in immune function and inflammation. Immun. Ageing, 2013, Vol. 10, no. 1, pp. 1-6.
  7. Montecino-Rodriguez E., Berent-Maoz B., Dorshkind K. Causes, consequences, and reversal of immune system aging. J. Clin. Invest., 2013, Vol. 123, no. 3, pp. 958-965.
  8. Raica M., Cimpean A.M., Nico B., Guidolin D., Ribatti D. A comparative study of the spatial distribution of mast cells and microvessels in the foetal, adult human thymus and thymoma. Int. J. Exp. Pathol., 2010, Vol. 91, no. 1, pp. 17-23.
  9. Simon A.K., Hollander G.A., McMichael A. Evolution of the immune system in humans from infancy to old age. Proc. Biol. Sci., 2015, Vol. 282, no. 1821, 20143085. doi: 10.1098/rspb.2014.3085.
  10. Wang Z., Wang Y., Bradbury N., Gonzales Bravo C., Schnabl B., di Nardo A. Skin wound closure delay in metabolic syndrome correlates with SCF deficiency in keratinocytes. Sci. Rep., 2020, Vol. 10, no. 1, pp. 1-12.
  11. Yu Y., Daly D.M., Adam I.J., Kitsanta P., Hill C.J., Wild J., Shorthouse A., Grundy D., Jiang W. Interplay between mast cells, enterochromaffin cells, and sensory signaling in the aging human bowel. Neurogastroenterol. Motil., 2016, Vol. 28, no. 10, pp. 1465-1479.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Distribution of MCs by their degree of maturity in the organs of animals of different ages

Download (292KB)

Copyright (c) 2022 Sadek A., Khramtsova Y.S., Yushkov B.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».