Взаємодія між жировою тканиною та симпатичними нейронами сприяє виникненню серцевої аритмії

Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі Cell Reports Medicine, виявило зв'язок між частотою апное під час фази швидкого руху очей (REM-сну) та ступенем порушення вербальної пам'яті у літніх людей, які мають ризик розвитку хвороби Альцгеймера. Вербальна пам'ять стосується когнітивної здатності зберігати та згадувати інформацію, представлену усно або письмово, і особливо схильна до хвороби Альцгеймера.

Дослідження, проведене групою вчених з Китаю, вивчало незалежні зв'язки між епікардіальною жировою тканиною та симпатичною нервовою системою з серцевою аритмією, використовуючи спільне культивування адипоцитів, кардіоміоцитів та симпатичних нейронів in vitro. Вони виявили, що вісь жирова тканина-нервова система відіграє важливу роль в аритмогенезі.

Порушення у формуванні та проведенні електричних імпульсів через електричні або структурні аномалії в серці можуть призвести до серцевих аритмій. Ці аномалії можуть бути як генетичними, так і пов'язаними з набутими захворюваннями серця. Дослідження показали, що симпатичні нейрони відіграють значну роль у патогенезі серцевої аритмії. Активація аномальних електричних ланцюгів та порушення реполяризації шлуночків через неадекватну стимуляцію симпатичної нервової системи пов'язані з фібриляцією та тахікардією шлуночків, фібриляцією передсердь і навіть серцевою смертю.

Недавні дослідження також показали, що епікардіальна жирова тканина тісно пов'язана з виникненням фібриляції передсердь, фібриляції шлуночків та шлуночкової тахікардії. Крім того, оскільки епікардіальна жирова тканина прилягає до міокарда без тканини, що розділяє їхній контакт, запальні цитокіни та адипокіни, що секретуються епікардіальною жировою тканиною, можуть змінювати електричну структуру та структуру серця. Однак, чи взаємодіють епікардіальна жирова тканина та симпатичні нейрони, і як їхня взаємодія впливає на аритмогенез, залишається незрозумілим.

Про дослідження У цьому дослідженні вчені подолали обмеження, пов'язані з відсутністю відповідних моделей захворювань людини та труднощами в отриманні та розмноженні достатньої кількості серцевої, нервової та жирової тканини, шляхом створення кардіоміоцитів, адипоцитів та симпатичних нейронів in vitro зі стовбурових клітин та створення моделей спільного культивування для вивчення взаємодії між епікардіальною жировою тканиною та симпатичними нейронами та їхнього впливу на кардіоміоцити.

Зразки плазми були отримані з периферичної вени та коронарного синуса 53 учасників, включаючи здорових людей контрольної групи та пацієнтів з пароксизмальною або постійною фібриляцією передсердь. Епікардіальну жирову тканину також було отримано від пацієнтів з постійною фібриляцією передсердь, які перенесли операцію на відкритому серці.

Для створення клітинних ліній та культур використовували плюрипотентні стовбурові клітини людини та індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, отримані з адипогенних стовбурових клітин, ембріональних стовбурових клітин людини та ембріональних фібробластів. Для отримання симпатичних нейронів застосовували стратегію послідовної індукції, де нервові клітини отримували з плюрипотентних стовбурових клітин людини, а потім культивували в середовищі для диференціації.

Адипогенні стовбурові клітини культивували в середовищі для диференціації адипоцитів для проведення диференціації адипоцитів та створення епікардіальної жирової тканини. Для вимірювання експресії маркерів білої, коричневої та бежевої жирової тканини використовували кількісну полімеразну ланцюгову реакцію зі зворотною транскрипцією (qRT-PCR). Для створення кардіоміоцитів з плюрипотентних стовбурових клітин людини використовували метод двовимірної моношарової диференціації.

Результати. Результати показали, що кардіоміоцити, культивовані з епікардіальною жировою тканиною та симпатичними нейронами, але не з жодним з них, демонстрували значні електричні порушення, аритмічний фенотип та порушення сигналізації іонів кальцію (Ca2+).

Крім того, дослідження показало, що лептин, що секретується епікардіальною жировою тканиною, може активувати вивільнення нейропептиду Y симпатичними нейронами. Цей нейропептид зв'язується з рецептором Y1 на кардіоміоцитах і викликає порушення серцевого ритму, впливаючи на активність кальцій/кальмодулінзалежної протеїнкінази II (CaMKII) та натрій (Na2+)/кальцій (Ca2+) обмінника.

Висновок Загалом, результати показали, що взаємодія між епікардіальною жировою тканиною та симпатичними нейронами призводить до аритмічного фенотипу в кардіоміоцитах. Дослідження показало, що цей фенотип викликаний стимуляцією симпатичних нейронів лептином, що секретується адипоцитами, що призводить до вивільнення нейропептиду Y. Цей нейропептид зв'язується з рецептором Y1 та впливає на активність CaMKII та обмінника Na2+/Ca2+, викликаючи порушення серцевого ритму.