Rasvkoe ja sümpaatiliste neuronite vaheline koostoime soodustab südame rütmihäireid

Ajakirjas Cell Reports Medicine avaldatud hiljutises uuringus leiti seos kiire silmade liikumise (REM) faasis esinevate apnoe sündmuste sageduse ja verbaalse mälu taseme vahel. Kahjustus vanematel täiskasvanutel, kellel on risk haigestuda Alzheimeri tõvesse. Verbaalne mälu viitab kognitiivsele võimele säilitada ja meelde tuletada suuliselt või kirjalikult esitatud teavet ning on Alzheimeri tõve suhtes eriti haavatav.

Hiina teadlaste rühma läbiviidud uuringus uuriti epikardi rasvkoe ja sümpaatilise närvisüsteemi vahelisi sõltumatuid seoseid südame arütmiaga, kasutades adipotsüütide, kardiomüotsüütide ja sümpaatiliste neuronite in vitro kooskultuuri. Nad leidsid, et rasvkoe-närvisüsteemi telg mängib arütmogeneesis olulist rolli.

Südame elektrilistest või struktuursetest kõrvalekalletest tingitud elektriimpulsside moodustumise ja juhtivuse häired võivad põhjustada südame rütmihäireid. Need kõrvalekalded võivad olla kas geneetilised või seotud omandatud südamehaigustega. Uuringud on näidanud, et sümpaatilised neuronid mängivad olulist rolli südame arütmia patogeneesis. Ebanormaalsete elektriahelate aktiveerumist ja vatsakeste repolarisatsiooni häireid sümpaatilise närvisüsteemi sobimatust stimulatsioonist on seostatud ventrikulaarse fibrillatsiooni ja tahhükardia, kodade virvenduse ja isegi südame surmaga.

Hiljutised uuringud on samuti näidanud, et epikardi rasvkude on tugevalt seotud kodade virvendusarütmia esinemisega, ventrikulaarne fibrillatsioon ja vatsakeste tahhükardia. Lisaks, kuna epikardi rasvkude külgneb müokardiga, ilma et kude nende kontakti eraldaks, võivad epikardi rasvkoest erituvad põletikulised tsütokiinid ja adipokiinid muuta elektrilist ja südame struktuuri. Siiski jääb ebaselgeks, kas epikardi rasvkude ja sümpaatilised neuronid interakteeruvad ning kuidas nende koostoime mõjutab arütmogeneesi.

Uuringu kohta Käesolevas uuringus hoidsid teadlased mööda piirangutest, mis tulenevad sobivate inimeste haiguste mudelite puudumisest ning raskustest piisava koguse südame-, närvi- ja rasvkoe hankimisel ja paljundamisel, tekitades kardiomüotsüüte, adipotsüüte ja sümpaatilisi neuroneid. In vitro tüvirakkudest ja kooskultuuri mudelite loomine, et uurida epikardi rasvkoe ja sümpaatiliste neuronite vahelisi koostoimeid ning nende mõju kardiomüotsüütidele.

Plasmaproovid võeti perifeersest veenist ja koronaarsiinusest 53 osalejalt, sealhulgas tervetelt kontrollidelt ja paroksüsmaalse või püsiva kodade virvendusarütmiaga patsientidelt. Epikardi rasvkude on saadud ka püsiva kodade virvendusarütmiaga patsientidelt, kes on läbinud avatud südameoperatsiooni.

Rakuliinide ja -kultuuride loomiseks on kasutatud inimese pluripotentseid tüvirakke ja adipogeensetest tüvirakkudest, inimese embrüonaalsetest tüvirakkudest ja embrüonaalsetest fibroblastidest saadud indutseeritud pluripotentseid tüvirakke. Sümpaatiliste neuronite genereerimiseks kasutati järjestikust induktsioonistrateegiat, kus närvirakud saadi inimese pluripotentsetest tüvirakkudest ja seejärel kultiveeriti diferentseerumissöötmes.

Adipogeenseid tüvirakke kultiveeriti adipotsüütide diferentseerumissöötmes, et teostada adipotsüütide diferentseerumist ja saada epikardi rasvkude. Valge, pruuni ja beeži rasvkoe markerite ekspressiooni mõõtmiseks kasutati kvantitatiivset pöördtranskriptsiooni-polümeraasi ahelreaktsiooni (qRT-PCR). Kardiomüotsüütide saamiseks inimese pluripotentsetest tüvirakkudest kasutati kahemõõtmelise ühekihilise diferentseerimise tehnikat.

Tulemused Tulemused näitasid, et epikardi rasvkoe ja sümpaatiliste neuronitega kultiveeritud kardiomüotsüütidel, kuid mitte kummalgi, esines olulisi elektrilisi kõrvalekaldeid, arütmilist fenotüüpi ja kaltsiumiioonide (Ca2+) signaaliülekandes.

Lisaks näitas uuring, et epikardi rasvkoe poolt sekreteeritav leptiin võib aktiveerida neuropeptiidi Y vabanemise sümpaatiliste neuronite poolt. See neuropeptiid seondub Y1 retseptoriga kardiomüotsüütidel ja põhjustab südame rütmihäireid, mõjutades kaltsiumi/kalmoduliinist sõltuva proteiinkinaasi II (CaMKII) ja naatriumi (Na2+)/kaltsiumi (Ca2+) vahetust.

Järeldus Üldiselt näitasid tulemused, et epikardi rasvkoe ja sümpaatiliste neuronite vahelised interaktsioonid põhjustavad kardiomüotsüütides arütmilist fenotüüpi. Uuringus leiti, et see fenotüüp on põhjustatud sümpaatiliste neuronite stimuleerimisest adipotsüütide poolt sekreteeritava leptiini poolt, mis viib neuropeptiid Y vabanemiseni. See neuropeptiid seondub Y1 retseptoriga ning mõjutab CaMKII ja Na2+/Ca2+ soojusvaheti aktiivsust, põhjustades ebanormaalset südame tööd. Rütmid.