A zsírszövet és a szimpatikus neuronok közötti kölcsönhatások hozzájárulnak a szívritmuszavarokhoz

A Cell Reports Medicine című folyóiratban megjelent friss tanulmány összefüggést talált a gyors szemmozgásos (REM) alvás alatti apnoe események gyakorisága és a verbális memóriakárosodás mértéke között az Alzheimer-kór kialakulásának kockázatának kitett idősebb felnőtteknél. A verbális memória a szóban vagy írásban bemutatott információk megőrzésének és felidézésének kognitív képességére utal, és különösen érzékeny az Alzheimer-kórra.

Egy kínai tudóscsoport által végzett tanulmány az epikardiális zsírszövet és a szimpatikus idegrendszer, valamint a szívritmuszavar közötti független összefüggéseket vizsgálta zsírsejtek, szívizomsejtek és szimpatikus neuronok in vitro kokultúrájában. Megállapították, hogy a zsírszövet-idegrendszer tengely fontos szerepet játszik az aritmogenezisben.

A szív elektromos vagy szerkezeti rendellenességei miatti elektromos impulzusok kialakulásának és vezetésének rendellenességei szívritmuszavarokhoz vezethetnek. Ezek a rendellenességek lehetnek genetikai eredetűek, vagy szerzett szívbetegséggel hozhatók összefüggésbe. Kutatások kimutatták, hogy a szimpatikus neuronok jelentős szerepet játszanak a szívritmuszavarok patogenezisében. A szimpatikus idegrendszer nem megfelelő stimulációja miatti rendellenes elektromos áramkörök aktiválódása és a kamrai repolarizáció zavarai kamrafibrillációval és tachycardiával, pitvarfibrillációval, sőt szívhalállal is összefüggésbe hozhatók.

Újabb tanulmányok azt is kimutatták, hogy az epikardiális zsírszövet szorosan összefügga pitvarfibrilláció, a kamrafibrilláció és a kamrai tachycardia előfordulásával. Ezenkívül, mivel az epikardiális zsírszövet a szívizom mellett helyezkedik el anélkül, hogy a kapcsolatukat elválasztó szövetek lennének, az epikardiális zsírszövet által kiválasztott gyulladásos citokinek és adipokinek megváltoztathatják az elektromos és a szív szerkezetét. Azonban az, hogy az epikardiális zsírszövet és a szimpatikus neuronok kölcsönhatásba lépnek-e, és hogyan befolyásolja kölcsönhatásuk az aritmogenezist, továbbra sem tisztázott.

A tanulmányról A jelenlegi tanulmányban a tudósok leküzdötték a megfelelő emberi betegségmodellek hiányából, valamint a szív-, ideg- és zsírszövet megfelelő mennyiségű előállításának és bővítésének nehézségeiből adódó korlátokat azáltal, hogy in vitro őssejtekből kardiomiocitákat, adipocitákat és szimpatikus neuronokat hoztak létre, és ko-kultúra modelleket hoztak létre az epikardiális zsírszövet és a szimpatikus neuronok közötti kölcsönhatások, valamint a kardiomiocitákra gyakorolt hatásuk tanulmányozására.

53 résztvevőtől – köztük egészséges kontrollcsoport tagjaitól és paroxizmális vagy permanens pitvarfibrillációban szenvedő betegektől – perifériás vénából és koszorúér-sinusból vettek plazma mintákat. Epikardiális zsírszövetet is nyertek permanens pitvarfibrillációban szenvedő, nyílt szívműtéten átesett betegektől.

Humán pluripotens őssejteket és adipogén őssejtekből, humán embrionális őssejtekből és embrionális fibroblasztokból származó indukált pluripotens őssejteket használtak sejtvonalak és kultúrák létrehozásához. Szekvenciális indukciós stratégiát alkalmaztak szimpatikus neuronok előállítására, ahol az idegsejteket humán pluripotens őssejtekből nyerték, majd differenciálódási táptalajon tenyésztették.

Az adipogenikus őssejteket adipocita differenciálódási táptalajon tenyésztették az adipocita differenciálódás elvégzéséhez és epikardiális zsírszövet létrehozásához. Kvantitatív reverz transzkripciós polimeráz láncreakciót (qRT-PCR) alkalmaztak a fehér, barna és bézs zsírszövet markerek expressziójának mérésére. Kétdimenziós, egyrétegű differenciálódási technikát alkalmaztak kardiomiociták előállítására humán pluripotens őssejtekből.

Eredmények Az eredmények azt mutatták, hogy az epikardiális zsírszövettel és szimpatikus neuronokkal – de egyikkel sem – együtt tenyésztett kardiomiociták jelentős elektromos rendellenességeket, aritmiás fenotípust és károsodott kalciumion (Ca2+) jelátvitelt mutattak.

Ezenkívül a tanulmány kimutatta, hogy az epikardiális zsírszövet által kiválasztott leptin aktiválhatja a szimpatikus neuronok által termelt Y neuropeptid felszabadulását. Ez a neuropeptid a szívizomsejteken található Y1 receptorhoz kötődik, és a kalcium/kalmodulin-függő protein kináz II (CaMKII) és a nátrium (Na2+)/kalcium (Ca2+) cserélő aktivitásának befolyásolásával szívritmuszavarokat okoz.

Következtetés Összességében az eredmények azt mutatták, hogy az epikardiális zsírszövet és a szimpatikus neuronok közötti kölcsönhatások aritmiás fenotípust eredményeznek a szívizomsejtekben. A tanulmány kimutatta, hogy ezt a fenotípust a szimpatikus neuronok zsírsejtek által kiválasztott leptin általi stimulációja okozza, ami az Y neuropeptid felszabadulásához vezet. Ez a neuropeptid az Y1 receptorhoz kötődik, és befolyásolja a CaMKII és a Na2+/Ca2+ cserélő aktivitását, rendellenes szívritmust okozva.