Interacțiunile dintre țesutul adipos și neuronii simpatici contribuie la aritmiile cardiace

Un studiu recent publicat în revista Cell Reports Medicine a descoperit o legătură între frecvența evenimentelor de apnee în timpul somnului cu mișcări oculare rapide (REM) și gradul de afectare a memoriei verbale la adulții în vârstă cu risc de a dezvolta boala Alzheimer. Memoria verbală se referă la capacitatea cognitivă de a reține și de a reaminti informațiile prezentate verbal sau în scris și este deosebit de vulnerabilă la boala Alzheimer.

Un studiu realizat de un grup de oameni de știință din China a examinat legăturile independente dintre țesutul adipos epicardic și sistemul nervos simpatic cu aritmia cardiacă, utilizând co-culturi in vitro de adipocite, cardiomiocite și neuroni simpatici. Aceștia au descoperit că axa țesutului adipos-sistem nervos joacă un rol important în aritmogeneză.

Anomaliile în formarea și conducerea impulsurilor electrice datorate anomaliilor electrice sau structurale ale inimii pot duce la aritmii cardiace. Aceste anomalii pot fi fie genetice, fie legate de boli cardiace dobândite. Cercetările au arătat că neuronii simpatici joacă un rol semnificativ în patogeneza aritmiei cardiace. Activarea circuitelor electrice anormale și tulburările de repolarizare ventriculară datorate stimulării inadecvate a sistemului nervos simpatic au fost asociate cu fibrilație și tahicardie ventriculară, fibrilație atrială și chiar moarte cardiacă.

Studii recente au arătat, de asemenea, că țesutul adipos epicardic este strâns asociat cu apariția fibrilației atriale, a fibrilației ventriculare și a tahicardiei ventriculare. În plus, deoarece țesutul adipos epicardic este adiacent miocardului fără țesut care să separe contactul lor, citokinele inflamatorii și adipokinele secretate de țesutul adipos epicardic pot altera structura electrică și cardiacă. Cu toate acestea, rămâne neclar dacă țesutul adipos epicardic și neuronii simpatici interacționează și modul în care interacțiunea lor afectează aritmogeneza.

Despre studiu În prezentul studiu, oamenii de știință au depășit limitările prezentate de lipsa unor modele adecvate de boli umane și dificultatea de a obține și extinde cantități suficiente de țesut cardiac, neural și adipos prin generarea de cardiomiocite, adipocite și neuroni simpatici in vitro din celule stem și prin stabilirea de modele de co-cultură pentru a studia interacțiunile dintre țesutul adipos epicardic și neuronii simpatici și efectele acestora asupra cardiomiocitelor.

Probele de plasmă au fost obținute din vena periferică și din sinusul coronarian de la 53 de participanți, inclusiv din grupul de control sănătos și pacienți cu fibrilație atrială paroxistică sau permanentă. De asemenea, a fost obținut țesut adipos epicardic de la pacienți cu fibrilație atrială permanentă care au suferit o intervenție chirurgicală pe cord deschis.

Celulele stem pluripotente umane și celulele stem pluripotente induse derivate din celule stem adipogene, celule stem embrionare umane și fibroblaste embrionare au fost utilizate pentru a stabili linii celulare și culturi. O strategie de inducție secvențială a fost utilizată pentru a obține neuroni simpatici, unde celulele neuronale au fost derivate din celule stem pluripotente umane și apoi cultivate în mediu de diferențiere.

Celulele stem adipogene au fost cultivate în mediu de diferențiere a adipocitelor pentru a efectua diferențierea adipocitelor și a genera țesut adipos epicardic. Reacția de polimerizare în lanț cu transcripție inversă cantitativă (qRT-PCR) a fost utilizată pentru a măsura expresia markerilor țesutului adipos alb, maro și bej. O tehnică de diferențiere bidimensională în monostrat a fost utilizată pentru a genera cardiomiocite din celule stem pluripotente umane.

Rezultate Rezultatele au arătat că cardiomiocitele cultivate cu țesut adipos epicardic și neuroni simpatici, dar nu cu niciunul dintre aceștia, au prezentat anomalii electrice semnificative, un fenotip aritmic și o semnalizare afectată a ionilor de calciu (Ca2+).

În plus, studiul a arătat că leptina secretată de țesutul adipos epicardic poate activa eliberarea neuropeptidei Y de către neuronii simpatici. Această neuropeptidă se leagă de receptorul Y1 de pe cardiomiocite și provoacă anomalii ale ritmului cardiac prin afectarea activității proteinkinazei II dependente de calciu/calmodulină (CaMKII) și a schimbătorului de sodiu (Na2+)/calciu (Ca2+).

Concluzie În general, rezultatele au indicat faptul că interacțiunile dintre țesutul adipos epicardic și neuronii simpatici duc la un fenotip aritmic în cardiomiocite. Studiul a arătat că acest fenotip este cauzat de stimularea neuronilor simpatici de către leptina secretată de adipocite, ceea ce duce la eliberarea neuropeptidei Y. Această neuropeptidă se leagă de receptorul Y1 și afectează activitatea CaMKII și a schimbătorului Na2+/Ca2+, provocând ritmuri cardiace anormale.