Co-cultivation of mastocytes and cumulus cells in polycystic ovary syndrome

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of the study was to study the cytokine-producing function of cumulus cells of the ovaries in PCOS during co-cultivation of cumulus cells with mast cells to identify their mutual influence in the immunopathogenesis of PCOS.

The study was approved by the Interdisciplinary Ethics Committee of the FSBEI of HE of the Ministry of Health of the Russian Federation. A permanent human mast cell line HMC-1 (Human mast cell, ATCC, USA) and a primary culture of cumulus cells were used. The condition of cumulus cells and mastocytes was determined using fluorescent dyes followed by flow cytometry before co-cultivation and after 7 days co-cultivation. The levels of IL-6, IL-10, and IFNã were studied on days 1, 3, and 7 of the experiment.

In monoculture and during co-culture of cells, the synthesis of cytokines IL-6, IL-10, and IFNã continues, but to varying degrees of severity. In the permanent mast cell line, an increase in IL-6, IL-10, and IFNã is observed on the 1st, 3rd, and 7th days of cultivation. On the first day, cytokine levels of donor cumulus cells and mastocytes did not differ significantly (p > 0.05). In the culture of donor cumulus cells, the synthesis of IL-6, IL-10, and IFNã progressively increases by the 7th day of the experiment (p < 0.05). On the first day of the experiment, the balance of Th1/Th2 cytokines in PCOS was twice as high as in healthy women. The ratio increased, and on the 7th day reached 3.83 times higher than the ratio of Th1/Th2 cytokines in the control group. Hyperproduction of IFNã by mastocytes was most significant when they were co-cultured with cumulus cells, in monoculture mast cells synthesized excessively cytokine twice from the initial values of IFNã, and the monoculture cumulus cells in PCOS it practically did not contain.

The studied cytokines are regulators of the function of ovarian cumulus cells and factors that increase the competence of the oocyte, indicating the need for their correction, which will allow a real influence on the links of pathogenesis in PCOS in the future.later on.

About the authors

O. V. Valikova

Pacific State Medical University; Regional Clinical Hospital No. 2; Cliniс “Plastic Surgery”

Author for correspondence.
Email: renalex.99@mail.ru

Junior Research Associate, Endocrinologist

Russian Federation, Vladivostok; Vladivostok; Vladivostok

V. V. Zdor

Pacific State Medical University; Cliniс for Diabetes and Endocrine Diseases

Email: renalex.99@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Leading Research Associate, Endocrinologist

Russian Federation, Vladivostok; Vladivostok

Ya. N. Tikhonov

Pacific State Medical University

Email: renalex.99@mail.ru

Senior Lecturer, Department of Pathological Anatomy

Russian Federation, Vladivostok

A. V. Boroda

A. Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences

Email: renalex.99@mail.ru

PhD, Senior Research Associate, Laboratory of Cell Technology, Deputy Director for Scientific Activities

Russian Federation, Vladivostok

K. G. Kolbin

Clinic for Reproduction and Genetics “Next Generation Clinic”

Email: renalex.99@mail.ru

PhD (Biology), Embryologist

Russian Federation, Vladivostok

References

  1. Адамян Л.В., Андреева Е.Н., Абсатарова Ю.С., Григорян О.Р., Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Сутурина Л.В., Филиппов О.С., Чернуха Г.Е., Шереметьева Е.В., Ярмолинская М.И. Синдром поликистозных яичников в репродуктивном возрасте (современные подходы к диагностике и лечению): Клинические рекомендации (протокол лечения) // Проблемы эндокринологии, 2022, Т. 68, № 2. С. 112-127. [Adamyan L.V., Andreeva E.N., Absatarova Y.S., Grigoryan O.R., Dedov I.I., Melnichenko G.A., Suturina L.V., Filippov O.S., Sheremetyeva E.V., Chernukha G.E., Yarmolinskaya M.I. Clinical guidelines “Polycystic Ovary Syndrome”]. Problemy endokrinologii = Problems of Endocrinology, 2022, Vol. 68, no. 2, pp. 112-127. (In Russ.)]
  2. Elieh Ali Komi D., Shafaghat F., Haidl G. Significance of mast cells in spermatogenesis, implantation, pregnancy, and abortion: Cross talk and molecular mechanisms. Reprod. Immunol., 2020, Vol. 83, no. 5, e13228. doi: 10.1111/aji.13228.
  3. Goodman N.F., Cobin R.H., Futterweit W., Glueck J.S., Legro R.S., Carmina E.; American Association of Clinical Endocrinologists (AACE); American College of Endocrinology (ACE); Androgen Excess and PCOS Society (AES). American Association of Clinical Endocrinologists, American College of Endocrinology, and Androgen Excess and PCOS Society Disease State Clinical Review: Guide to the Best Practices in the Evaluation and Treatment of Polycystic Ovary Syndrome – Part 1. Endocr. Pract., 2015, Vol. 21, no. 11, pp. 1291-1300.
  4. Heider U., Pedal I., Spanel-Borowski K.. Increase in nerve fibers and loss of mast cells in polycystic and postmenopausal ovaries. Fertil. Steril., 2001, Vol. 75, no. 6, pp. 1141-1147.
  5. Jutel M., Agache I., Zemelka-Wiacek M., Akdis M., Chivato T., Del Giacco S., Gajdanowicz P., Gracia I.E., Klimek L., Lauerma A., Ollert M., O’Mahony L., Schwarze J., Shamji M.H., Skypala I., Palomares O., Pfaar O., Torres M.J., Bernstein J.A., Cruz A.A., Durham S.R., Galli S.J., Gómez R.M., Guttman-Yassky E., Haahtela T., Holgate S.T., Izuhara K., Kabashima K., Larenas-Linnemann D.E., von Mutius E., Nadeau K.C., Pawankar R., Platts-Mills T.A.E., Sicherer S.H., Park H.S., Vieths S., Wong G., Zhang L., Bilò M.B., Akdis C.A. Nomenclature of allergic diseases and hypersensitivity reactions: Adapted to modern needs: An EAACI position paper. Allergy. Eur. J. Allergy Clin. Immunol., 2023, Vol. 78, no. 11, pp. 2851-2874.
  6. Krishna A., Beesley K., Terranova P.F. Histamine, mast cells and ovarian function. Am. J. Endocrinol., 1989, Vol. 120, no. 3, pp. 363-371.
  7. Liu Z., de Matos D.G., Fan H.Y., Shimada M., Palmer S., Richards J.S. Interleukin-6: an autocrine regulator of the mouse cumulus cell-oocyte complex expansion process. Am. J. Endocrinol., 2009, Vol. 150, no. 7, pp. 3360-3368.
  8. Piccinni M.P. Role of T-cell cytokines in decidua and in cumulus oophorus during pregnancy. Gynecol. Obstet. Invest., 2007, Vol. 64, no. 3, pp. 144-148.
  9. Richards J.S. Genetics of ovulation. Semin Reprod. Med., 2007, Vol. 25, no. 4, pp. 235-242.
  10. Shimada M., Hernandez-Gonzalez I., Gonzalez-Robanya I., Richards J.S. Induced expression of pattern recognition receptors in cumulus oocyte complexes: novel evidence for innate immune-like functions during ovulation. Mol Endocrinol., 2006, Vol. 20, no. 12, pp. 3228-3239.
  11. Thibault C., Levasseur M.C. Ovulation. Hum. Reprod., 1988, Vol. 3, no. 4, pp. 513-523.
  12. Wang C., Feng G., Shu J., Zhou H., Zhang B., Chen H., Lin R., Gan X., Wu Z., Wei T. Cumulus oophorus complexes favor physiologic selection of spermatozoa for intracytoplasmic sperm injection. Fertil Steril., 2018, Vol. 109, no. 5, pp. 823-831.
  13. Wang J., Yin T., Liu S. Dysregulation of immune response in PCOS organ system. Front. Immunol., 2023, Vol. 14 , 1169232. doi: 10.3389/fimmu.2023.1169232.
  14. Weidinger S., Mayerhofer A., Frungieri M.B., Meineke V., Ring J., Kohn F.M. Mast cell-sperm interaction: evidence for tryptase and proteinase-activated receptors in the regulation of sperm motility. Hum. Reprod., 2003, Vol. 18, no. 12, pp. 2519-2524.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Cytokine levels during co-cultivation of a permanent line of human mast cells HMC-1 and cumulus cells of patients with polycystic ovary syndrome

Download (1MB)
3. Figure 2. Cytokine levels during co-cultivation of a permanent line of human mast cells HMC-1 and cumulus cells of healthy donors

Download (1007KB)
4. Figure 3. Cytometry parameters in the co-cultivation of a permanent line of human mast cells HMC-1 and cumulus cells of healthy donors

Download (1MB)
5. Figure 4. Cytometry parameters in the joint cultivation of a permanent line of human mast cells HMC-1 and cumulus cells of patients with polycystic ovary syndrome

Download (1MB)

Copyright (c) 2024 Valikova O.V., Zdor V.V., Tikhonov Y.N., Boroda A.V., Kolbin K.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».