Взаимодействие между жировой тканью и симпатическими нейронами способствует возникновению сердечной аритмии

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Cell Reports Medicine, выявило связь между частотой событий апноэ во время фазы быстрого движения глаз (REM) и степенью нарушения вербальной памяти у пожилых людей с риском развития болезни Альцгеймера. Вербальная память относится к когнитивной способности сохранять и воспроизводить информацию, представленную устно или в письменной форме, и она особенно уязвима для болезни Альцгеймера.

Исследование, проведенное группой ученых из Китая, изучило независимые связи между эпикардиальной жировой тканью и симпатической нервной системой с сердечной аритмией с помощью in vitro ко-культуры адипоцитов, кардиомиоцитов и симпатических нейронов. Они обнаружили, что ось "жировая ткань-нервная система" играет важную роль в аритмогенезе.

Аномалии в формировании и проведении электрических импульсов из-за электрических или структурных аномалий в сердце могут приводить к сердечным аритмиям. Эти аномалии могут быть как генетическими, так и связанными с приобретенными сердечными заболеваниями. Исследования показали, что симпатические нейроны играют значительную роль в патогенезе сердечной аритмии. Активизация аномальных электрических цепей и нарушения реполяризации желудочков из-за неправильной стимуляции симпатической нервной системы были связаны с желудочковой фибрилляцией и тахикардией, предсердной фибрилляцией и даже сердечной смертью.

Недавние исследования также показали, что эпикардиальная жировая ткань тесно связана с возникновением предсердной фибрилляции, желудочковой фибрилляции и желудочковой тахикардии. Кроме того, поскольку эпикардиальная жировая ткань прилегает к миокарду без ткани, разделяющей их контакт, воспалительные цитокины и адипокины, секретируемые эпикардиальной жировой тканью, могут изменять электрическую и сердечную структуру. Однако остается неясным, взаимодействуют ли эпикардиальная жировая ткань и симпатические нейроны и как их взаимодействие влияет на аритмогенез.

О исследовании В настоящем исследовании ученые обошли ограничения, представленные недостатком подходящих моделей человеческих заболеваний и трудностями в получении и размножении достаточного количества сердечной, нервной и жировой ткани, создав кардиомиоциты, адипоциты и симпатические нейроны in vitro из стволовых клеток и установив модели ко-культуры для изучения взаимодействий между эпикардиальной жировой тканью и симпатическими нейронами и их влияния на кардиомиоциты.

Плазменные образцы были получены из периферической вены и коронарного синуса 53 участников, включая здоровых контрольных лиц и пациентов с пароксизмальной или постоянной предсердной фибрилляцией. Эпикардиальная жировая ткань также была получена у пациентов с постоянной предсердной фибрилляцией, которые перенесли операцию на открытом сердце.

Человеческие плюрипотентные стволовые клетки и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, полученные из адипогенных стволовых клеток, человеческих эмбриональных стволовых клеток и эмбриональных фибробластов, использовались для получения клеточных линий и культур. Была применена последовательная индукционная стратегия для получения симпатических нейронов, где нервные клетки были получены из человеческих плюрипотентных стволовых клеток и затем культивированы в среде для дифференцировки.

Адипогенные стволовые клетки культивировались в среде для дифференцировки адипоцитов для проведения дифференцировки адипоцитов и получения эпикардиальной жировой ткани. Количественная обратная транскрипционная полимеразная цепная реакция (qRT-PCR) использовалась для измерения экспрессии маркеров белой, коричневой и бежевой жировой ткани. Для получения кардиомиоцитов из человеческих плюрипотентных стволовых клеток была применена двухмерная монолайерная дифференциационная методика.

Результаты Результаты показали, что кардиомиоциты, культивированные с эпикардиальной жировой тканью и симпатическими нейронами, но не с одним из них, демонстрировали значительные электрические аномалии, аритмический фенотип и нарушения в сигнальной передаче ионов кальция (Ca2+).

Кроме того, исследование показало, что лептин, секретируемый эпикардиальной жировой тканью, может активировать высвобождение нейропептида Y симпатическими нейронами. Этот нейропептид связывается с рецептором Y1 на кардиомиоцитах и вызывает аномалии сердечных ритмов, влияя на активность кальций/кальмодулин-зависимой протеинкиназы II (CaMKII) и обменника натрия (Na2+)/кальция (Ca2+).

Заключение В целом, результаты указали на то, что взаимодействия между эпикардиальной жировой тканью и симпатическими нейронами приводят к аритмическому фенотипу в кардиомиоцитах. Исследование показало, что этот фенотип вызван стимуляцией симпатических нейронов лептином, секретируемым адипоцитами, что приводит к высвобождению нейропептида Y. Этот нейропептид связывается с рецептором Y1 и влияет на активность CaMKII и обменника Na2+/Ca2+, вызывая аномальные сердечные ритмы.