Interakcija med maščobnim tkivom in simpatičnimi nevroni prispeva k srčni aritmiji

Nedavna študija, objavljena v Cell Reports Medicine, je odkrila povezavo med pogostostjo dogodkov apneje med fazo hitrega premikanja oči (REM) in stopnjo verbalnega spomina okvaro pri starejših odraslih s tveganjem za razvoj Alzheimerjeve bolezni. Verbalni spomin se nanaša na kognitivno sposobnost zadrževanja in priklica informacij, predstavljenih ustno ali v pisni obliki, in je še posebej ranljiv za Alzheimerjevo bolezen.

Študija skupine znanstvenikov iz Kitajske je preučevala neodvisne povezave med epikardialnim maščobnim tkivom in simpatičnim živčnim sistemom s srčno aritmijo z uporabo in vitro kokulture adipocitov, kardiomiocitov in simpatičnih nevronov. Ugotovili so, da ima os maščobno tkivo-živčni sistem pomembno vlogo pri aritmogenezi.

Nenormalnosti v tvorbi in prevajanju električnih impulzov zaradi električnih ali strukturnih nepravilnosti v srcu lahko povzročijo srčne aritmije. Te nepravilnosti so lahko genetske ali povezane s pridobljeno boleznijo srca. Študije so pokazale, da imajo simpatični nevroni pomembno vlogo pri patogenezi srčne aritmije. Aktivacija nenormalnih električnih tokokrogov in motnje repolarizacije prekatov zaradi neustrezne stimulacije simpatičnega živčnega sistema so bile povezane z ventrikularno fibrilacijo in tahikardijo, atrijsko fibrilacijo in celo s srčno smrtjo.

Nedavne študije so tudi pokazale, da je epikardialno maščobno tkivo močno povezano s pojavom atrijske fibrilacije, ventrikularna fibrilacija in ventrikularna tahikardija. Poleg tega, ker epikardialno maščobno tkivo meji na miokard brez tkiva, ki ločuje njun stik, lahko vnetni citokini in adipokini, ki jih izloča epikardialno maščobno tkivo, spremenijo električno in srčno strukturo. Vendar pa ostaja nejasno, ali epikardialno maščobno tkivo in simpatični nevroni medsebojno delujejo in kako njihova interakcija vpliva na aritmogenezo.

O študiji V tej študiji so raziskovalci zaobšli omejitve zaradi pomanjkanja ustreznih modelov človeških bolezni in težave pri pridobivanju in širjenju zadostnih količin srčnega, živčnega in maščobnega tkiva z ustvarjanjem kardiomiocitov, adipocitov in simpatičnih nevronov in vitro iz matičnih celic in vzpostavitev modelov sokulture za preučevanje interakcij med epikardialnim maščobnim tkivom in simpatičnimi nevroni ter njihov učinek na kardiomiocite.

Vzorci plazme so bili pridobljeni iz periferne vene in koronarnega sinusa 53 udeležencev, vključno z zdravimi kontrolnimi osebami in bolniki s paroksizmalno ali dolgotrajno atrijsko fibrilacijo. Epikardialno maščobno tkivo so pridobili tudi pri bolnikih s trdovratno atrijsko fibrilacijo, ki so bili podvrženi operaciji na odprtem srcu.

Človeške pluripotentne matične celice in inducirane pluripotentne matične celice, pridobljene iz adipogenih matičnih celic, človeških embrionalnih matičnih celic in embrionalnih fibroblastov, so bile uporabljene za ustvarjanje celičnih linij in kultur. Za generiranje simpatičnih nevronov je bila uporabljena strategija sekvenčne indukcije, kjer so bile živčne celice pridobljene iz človeških pluripotentnih matičnih celic in nato gojene v mediju za diferenciacijo.

Adipogene matične celice so gojili v mediju za diferenciacijo adipocitov, da bi izvedli diferenciacijo adipocitov in pridobili epikardialno maščobno tkivo. Za merjenje ekspresije belih, rjavih in bež markerjev maščobnega tkiva smo uporabili kvantitativno reverzno transkripcijsko verižno reakcijo s polimerazo (qRT-PCR). Za pridobitev kardiomiocitov iz človeških pluripotentnih matičnih celic so uporabili dvodimenzionalno enoslojno diferenciacijsko tehniko.

Rezultati Rezultati so pokazali, da so kardiomiociti, gojeni z epikardialnim maščobnim tkivom in simpatičnimi nevroni, vendar ne z enim in drugim, pokazali pomembne električne nenormalnosti, aritmični fenotip in nenormalnosti v signalizaciji kalcijevih ionov (Ca2+).

Poleg tega je študija pokazala, da lahko leptin, ki ga izloča epikardialno maščobno tkivo, aktivira sproščanje nevropeptida Y s simpatičnim nevronom. Ta nevropeptid se veže na receptor Y1 na kardiomiocitih in povzroča nenormalnosti srčnega ritma, tako da vpliva na aktivnost proteinske kinaze II (CaMKII), odvisne od kalcija/kalmodulina, in izmenjevalca natrij (Na2+)/kalcij (Ca2+).

Zaključek Na splošno so rezultati pokazali, da interakcije med epikardialnim maščobnim tkivom in simpatičnimi nevroni vodijo do aritmičnega fenotipa v kardiomiocitih. Študija je pokazala, da je ta fenotip posledica stimulacije simpatičnih nevronov z leptinom, ki ga izločajo adipociti, kar vodi do sproščanja nevropeptida Y. Ta nevropeptid se veže na receptor Y1 in vpliva na aktivnost CaMKII in izmenjevalca Na2+/Ca2+, kar povzroča nenormalno srce ritmi.