Интеракције између масног ткива и симпатичких неурона доприносе срчаним аритмијама

Недавна студија објављена у часопису Cell Reports Medicine пронашла је везу између учесталости апнеје током РЕМ фазе сна и степена оштећења вербалне меморије код старијих особа које су у ризику од развоја Алцхајмерове болести. Вербална меморија се односи на когнитивну способност задржавања и присећања информација представљених усмено или писмено и посебно је подложна Алцхајмеровој болести.

Студија коју је спровела група научника из Кине испитала је независне везе између епикардијалног масног ткива и симпатичког нервног система са срчаном аритмијом користећи ин витро ко-културу адипоцита, кардиомиоцита и симпатичких неурона. Открили су да оса масно ткиво-нервни систем игра важну улогу у аритмогенези.

Абнормалности у формирању и спровођењу електричних импулса услед електричних или структурних абнормалности у срцу могу довести до срчаних аритмија. Ове абнормалности могу бити генетске или повезане са стеченим срчаним обољењима. Истраживања су показала да симпатички неурони играју значајну улогу у патогенези срчане аритмије. Активација абнормалних електричних кола и поремећаји у реполаризацији комора услед неодговарајуће стимулације симпатичког нервног система повезани су са вентрикуларном фибрилацијом и тахикардијом, атријалном фибрилацијом, па чак и срчаном смрћу.

Недавне студије су такође показале да је епикардијално масно ткиво уско повезано са појавом атријалне фибрилације, вентрикуларне фибрилације и вентрикуларне тахикардије. Поред тога, пошто се епикардијално масно ткиво налази поред миокарда без ткива које раздваја њихов контакт, инфламаторни цитокини и адипокини које лучи епикардијално масно ткиво могу променити електричну и срчану структуру. Међутим, остаје нејасно да ли епикардијално масно ткиво и симпатички неурони међусобно делују и како њихова интеракција утиче на аритмогенезу.

О студији У овој студији, научници су превазишли ограничења која представља недостатак одговарајућих модела људских болести и тешкоће у добијању и ширењу довољних количина срчаног, нервног и масног ткива генерисањем кардиомиоцита, адипоцита и симпатичких неурона in vitro из матичних ћелија и успостављањем модела ко-културе за проучавање интеракција између епикардијалног масног ткива и симпатичких неурона и њихових ефеката на кардиомиоците.

Узорци плазме су добијени из периферне вене и коронарног синуса од 53 учесника, укључујући здраве контролне групе и пацијенте са пароксизмалном или перманентном атријалном фибрилацијом. Епикардијално масно ткиво је такође добијено од пацијената са перманентном атријалном фибрилацијом који су прошли операцију на отвореном срцу.

За успостављање ћелијских линија и култура коришћене су људске плурипотентне матичне ћелије и индуковане плурипотентне матичне ћелије изведене из адипогених матичних ћелија, људских ембрионалних матичних ћелија и ембрионалних фибробласта. За добијање симпатичких неурона коришћена је секвенцијална индукцијска стратегија, где су неуралне ћелије изведене из људских плурипотентних матичних ћелија, а затим култивисане у медијуму за диференцијацију.

Адипогене матичне ћелије су култивисане у медијуму за диференцијацију адипоцита како би се извршила диференцијација адипоцита и генерисало епикардијално масно ткиво. Квантитативна реверзна транскрипциона полимеразна ланчана реакција (qRT-PCR) коришћена је за мерење експресије маркера белог, смеђег и беж масног ткива. Техника дводимензионалне монослојне диференцијације коришћена је за генерисање кардиомиоцита из људских плурипотентних матичних ћелија.

Резултати Резултати су показали да кардиомиоцити култивисани са епикардијалним масним ткивом и симпатичким неуронима, али не ни са једним од њих, показују значајне електричне абнормалности, аритмијски фенотип и ослабљену сигнализацију калцијумових јона (Ca2+).

Поред тога, студија је показала да лептин који лучи епикардијално масно ткиво може активирати ослобађање неуропептида Y од стране симпатичких неурона. Овај неуропептид се везује за Y1 рецептор на кардиомиоцитима и изазива абнормалности срчаног ритма утичући на активност калцијум/калмодулин-зависне протеин киназе II (CaMKII) и измењивача натријума (Na2+)/калцијума (Ca2+).

Закључак Укупно гледано, резултати су показали да интеракције између епикардијалног масног ткива и симпатичких неурона доводе до аритмичког фенотипа у кардиомиоцитима. Студија је показала да је овај фенотип узрокован стимулацијом симпатичких неурона лептином који луче адипоцити, што доводи до ослобађања неуропептида Y. Овај неуропептид се везује за Y1 рецептор и утиче на активност CaMKII и измењивача Na2+/Ca2+, узрокујући абнормалне срчане ритмове.