Взаємодія між жировою тканиною та симпатичними нейронами сприяє серцевій аритмії

Недавнє дослідження, опубліковане в Cell Reports Medicine, виявило зв’язок між частотою апное під час фази швидкого руху очей (REM) і ступенем вербальної пам’яті порушення у літніх людей із ризиком розвитку хвороби Альцгеймера. Вербальна пам’ять стосується когнітивної здатності зберігати та згадувати інформацію, подану усно чи письмово, і особливо вразлива до хвороби Альцгеймера.

Дослідження, проведене групою вчених із Китаю, вивчало незалежні зв’язки між епікардіальною жировою тканиною та симпатичною нервовою системою з серцевою аритмією за допомогою in vitro спільного культивування адипоцитів, кардіоміоцитів і симпатичних нейронів. Вони виявили, що вісь жирова тканина – нервова система відіграє важливу роль у аритмогенезі.

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

Недавні дослідження також показали, що епікардіальна жирова тканина тісно пов’язана з виникненням фібриляції передсердь, фібриляція шлуночків і шлуночкова тахікардія. Крім того, оскільки епікардіальна жирова тканина прилягає до міокарда без тканини, що розділяє їх контакт, запальні цитокіни та адипокіни, що виділяються епікардіальною жировою тканиною, можуть змінити електричну та серцеву структуру. Однак залишається незрозумілим, чи взаємодіють епікардіальна жирова тканина та симпатичні нейрони та як їх взаємодія впливає на аритмогенез.

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

Зразки плазми були отримані з периферичної вени та коронарного синуса 53 учасників, у тому числі здорових осіб контрольної групи та пацієнтів із пароксизмальною або стійкою фібриляцією передсердь. Епікардіальну жирову тканину також було отримано від пацієнтів із стійкою фібриляцією передсердь, які перенесли операцію на відкритому серці.

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

Адипогенні стовбурові клітини культивували в середовищі для диференціації адипоцитів для проведення диференціювання адипоцитів і отримання епікардіальної жирової тканини. Для вимірювання експресії білих, коричневих і бежевих маркерів жирової тканини використовували кількісну полімеразну ланцюгову реакцію зворотної транскрипції (qRT-PCR). Для отримання кардіоміоцитів із плюрипотентних стовбурових клітин людини було використано метод двовимірної моношарової диференціації.

Результати Результати показали, що кардіоміоцити, культивовані з епікардіальною жировою тканиною та симпатичними нейронами, але не з тими іншими, демонстрували значні електричні аномалії, аритмічний фенотип і аномалії в передачі сигналів іонів кальцію (Ca2+).

Крім того, дослідження показало, що лептин, який виділяється 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) і натрій (Na2+)/кальцієвий (Ca2+) обмінник.

Висновок Загалом результати показали, що взаємодія між епікардіальною жировою тканиною та симпатичними нейронами призводить до аритмічного фенотипу в кардіоміоцитах. Дослідження показало, що цей фенотип спричинений стимуляцією симпатичних нейронів лептином, що виділяється адипоцитами, що призводить до вивільнення нейропептиду Y. Цей нейропептид зв’язується з рецептором Y1 і впливає на активність CaMKII та обмінник Na2+/Ca2+, спричиняючи аномалії серця ритми.