Взаимодействието между мастната тъкан и симпатиковите неврони допринася за сърдечна аритмия

Неотдавнашно проучване, публикувано в Cell Reports Medicine, установи връзка между честотата на събитията на апнея по време на фазата на бързо движение на очите (REM) и степента на вербалната памет увреждане при възрастни хора с риск от развитие на болестта на Алцхаймер. Вербалната памет се отнася до когнитивната способност за запазване и извикване на информация, представена устно или в писмена форма, и е особено уязвима към болестта на Алцхаймер.

Проучване на група учени от Китай изследва независимите връзки между епикардната мастна тъкан и симпатиковата нервна система със сърдечна аритмия, използвайки съвместно култивиране in vitro на адипоцити, кардиомиоцити и симпатикови неврони. Те откриха, че оста мастна тъкан-нервна система играе важна роля в аритмогенезата.

Аномалии във формирането и провеждането на електрически импулси, дължащи се на електрически или структурни аномалии в сърцето, могат да доведат до сърдечни аритмии. Тези аномалии могат да бъдат генетични или свързани с придобито сърдечно заболяване. Проучванията показват, че симпатиковите неврони играят значителна роля в патогенезата на сърдечната аритмия. Активирането на необичайни електрически вериги и смущенията във вентрикуларната реполяризация поради неподходяща стимулация на симпатиковата нервна система са свързани с камерно мъждене и тахикардия, предсърдно мъждене и дори сърдечна смърт.

Последните проучвания показват също, че епикардната мастна тъкан е силно свързана с появата на предсърдно мъждене, камерно мъждене и камерна тахикардия. В допълнение, тъй като епикардната мастна тъкан е в съседство с миокарда без тъкан, разделяща техния контакт, възпалителните цитокини и адипокини, секретирани от епикардната мастна тъкан, могат да променят електрическата и сърдечната структура. Въпреки това, остава неясно дали епикардната мастна тъкан и симпатиковите неврони си взаимодействат и как тяхното взаимодействие влияе върху аритмогенезата.

Относно изследването В настоящото проучване изследователите заобикалят ограниченията, представени от липсата на подходящи модели на човешки заболявания и трудностите при получаване и размножаване на достатъчни количества сърдечна, неврална и мастна тъкан чрез генериране на кардиомиоцити, адипоцити и симпатикови неврони in vitro от стволови клетки и установяване на модели на съвместна култура за изследване на взаимодействията между епикардната мастна тъкан и симпатиковите неврони и техния ефект върху кардиомиоцитите.

Бяха получени плазмени проби от периферната вена и коронарния синус на 53 участници, включително здрави контроли и пациенти с пароксизмална или персистираща предсърдна фибрилация. Епикардна мастна тъкан също е получена от пациенти с персистираща предсърдна фибрилация, които са претърпели операция на отворено сърце.

Човешки плурипотентни стволови клетки и индуцирани плурипотентни стволови клетки, получени от адипогенни стволови клетки, човешки ембрионални стволови клетки и ембрионални фибробласти са използвани за генериране на клетъчни линии и култури. Използвана е последователна индукционна стратегия за генериране на симпатикови неврони, където нервните клетки са получени от човешки плурипотентни стволови клетки и след това са култивирани в среда за диференциация.

Адипогенните стволови клетки се култивират в среда за диференциране на адипоцити, за да се извърши диференциация на адипоцити и да се получи епикардна мастна тъкан. Количествена обратна транскрипция-полимеразна верижна реакция (qRT-PCR) беше използвана за измерване на експресията на бели, кафяви и бежови маркери на мастната тъкан. Използвана е двуизмерна техника за монослойна диференциация за получаване на кардиомиоцити от човешки плурипотентни стволови клетки.

Резултати Резултатите показват, че кардиомиоцитите, култивирани с епикардна мастна тъкан и симпатикови неврони, но не и двете, показват значителни електрически аномалии, аритмичен фенотип и аномалии в сигнализирането на калциевите йони (Ca2+).

В допълнение, проучването показа, че лептинът, секретиран от епикардната мастна тъкан, може да активира освобождаването на невропептид Y от симпатиковите неврони. Този невропептид се свързва с Y1 рецептора на кардиомиоцитите и причинява аномалии на сърдечния ритъм, като повлиява активността на калций/калмодулин-зависимата протеин киназа II (CaMKII) и натриевия (Na2+)/калциев (Ca2+) обменник.

Заключение Като цяло, резултатите показват, че взаимодействията между епикардната мастна тъкан и симпатиковите неврони водят до аритмичен фенотип в кардиомиоцитите. Проучването установява, че този фенотип е причинен от стимулиране на симпатиковите неврони от лептин, секретиран от адипоцитите, което води до освобождаване на невропептид Y. Този невропептид се свързва с Y1 рецептора и засяга активността на CaMKII и Na2+/Ca2+ обменника, причинявайки абнормно сърце ритми.