Rasvakudoksen ja sympaattisten hermosolujen välinen vuorovaikutus vaikuttaa sydämen rytmihäiriöihin.

Äskettäin Cell Reports Medicine -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa havaittiin yhteys REM-unen (rapid eye movement) aikaisten apneatapahtumien esiintymistiheyden ja verbaalisen muistin heikkenemisen asteen välillä iäkkäillä aikuisilla, joilla on riski sairastua Alzheimerin tautiin. Verbaalinen muisti viittaa kognitiiviseen kykyyn säilyttää ja palauttaa mieleen suullisesti tai kirjallisesti esitettyä tietoa, ja se on erityisen altis Alzheimerin taudille.

Kiinalaisen tiedemiesryhmän tekemässä tutkimuksessa tarkasteltiin epikardiaalisen rasvakudoksen ja sympaattisen hermoston välisiä itsenäisiä yhteyksiä sydämen rytmihäiriöihin käyttämällä adiposyyttien, kardiomyosyyttien ja sympaattisten neuronien in vitro -yhteisviljelyä. He havaitsivat, että rasvakudos-hermosto-akselilla on tärkeä rooli rytmihäiriöiden muodostumisessa.

Sähköisten impulssien muodostumisen ja johtumisen poikkeavuudet, jotka johtuvat sydämen sähköisistä tai rakenteellisista poikkeavuuksista, voivat johtaa sydämen rytmihäiriöihin. Nämä poikkeavuudet voivat olla joko geneettisiä tai liittyä hankittuun sydänsairauteen. Tutkimukset ovat osoittaneet, että sympaattisilla neuroneilla on merkittävä rooli sydämen rytmihäiriöiden patogeneesissä. Epänormaalien sähköpiirien aktivoituminen ja kammioiden repolarisaation häiriöt, jotka johtuvat sympaattisen hermoston sopimattomasta stimulaatiosta, on yhdistetty kammiovärinään ja takykardiaan, eteisvärinään ja jopa sydänkuolemaan.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat myös osoittaneet, että epikardiaalinen rasvakudos liittyy läheisestieteisvärinän, kammiovärinän ja kammiotakykardian esiintymiseen. Lisäksi, koska epikardiaalinen rasvakudos on sydänlihaksen vieressä ilman, että niiden kontaktipintaa erottaisi kudos, epikardiaalisen rasvakudoksen erittämät tulehdussytokiinit ja adiposiinit voivat muuttaa sydämen sähköistä rakennetta ja rakennetta. On kuitenkin edelleen epäselvää, ovatko epikardiaalinen rasvakudos ja sympaattiset neuronit vuorovaikutuksessa keskenään ja miten niiden vuorovaikutus vaikuttaa rytmihäiriöihin.

Tietoa tutkimuksesta Tässä tutkimuksessa tutkijat voittivat sopivien ihmissairausmallien puutteen ja sydän-, hermo- ja rasvakudoksen riittävien määrien hankkimisen ja lisäämisen vaikeuden tuottamalla sydän-, lihas- ja adiposyyttejä sekä sympaattisia neuroneja in vitro kantasoluista ja luomalla yhteisviljelymalleja epikardiaalisen rasvakudoksen ja sympaattisten neuronien välisten vuorovaikutusten ja niiden vaikutusten sydän- ja lihassoluihin tutkimiseksi.

Tutkimukseen osallistujilta otettiin plasmanäytteitä 53:lta perifeerisestä laskimosta ja sepelvaltimosta. Osallistujista oli terveitä verrokkeja ja potilaita, joilla oli kohtauksellinen tai pysyvä eteisvärinä. Epikardiaalista rasvakudosta otettiin myös potilailta, joilla oli pysyvä eteisvärinä ja joille oli tehty avosydänleikkaus.

Solulinjojen ja viljelmien luomiseen käytettiin ihmisen pluripotentteja kantasoluja ja indusoituja pluripotentteja kantasoluja, jotka oli johdettu adipogeenisistä kantasoluista, ihmisen alkion kantasoluista ja alkion fibroblasteista. Sympaattisten hermosolujen saamiseksi käytettiin peräkkäistä induktiostrategiaa, jossa hermosolut oli johdettu ihmisen pluripotenteista kantasoluista ja sitten viljelty erilaistumisalustassa.

Adipogeenisiä kantasoluja viljeltiin adiposyyttien erilaistumisalustassa adiposyyttien erilaistumisen suorittamiseksi ja epikardiaalisen rasvakudoksen tuottamiseksi. Kvantitatiivista käänteiskopiointipolymeraasiketjureaktiota (qRT-PCR) käytettiin valkoisten, ruskeiden ja beigenväristen rasvakudosmerkkiaineiden ilmentymisen mittaamiseen. Kaksiulotteista yksikerroksista erilaistumistekniikkaa käytettiin kardiomyosyyttien tuottamiseen ihmisen pluripotenteista kantasoluista.

Tulokset Tulokset osoittivat, että epikardiaalisen rasvakudoksen ja sympaattisten neuronien, mutta ei kummankaan, kanssa viljellyissä kardiomyosyyteissä havaittiin merkittäviä sähköisiä poikkeavuuksia, rytmihäiriöitä ja heikentynyttä kalsiumionien (Ca2+) signalointia.

Lisäksi tutkimus osoitti, että epikardiaalisen rasvakudoksen erittämä leptiini voi aktivoida sympaattisten hermosolujen neuropeptidi Y:n vapautumisen. Tämä neuropeptidi sitoutuu sydänlihassolujen Y1-reseptoriin ja aiheuttaa sydämen rytmihäiriöitä vaikuttamalla kalsium/kalmoduliiniriippuvaisen proteiinikinaasi II:n (CaMKII) ja natriumin (Na2+)/kalsiumin (Ca2+) vaihtajan aktiivisuuteen.

Johtopäätös Kaiken kaikkiaan tulokset osoittivat, että epikardiaalisen rasvakudoksen ja sympaattisten hermosolujen väliset vuorovaikutukset johtavat rytmihäiriöihin kardiomyosyyteissä. Tutkimus osoitti, että tämän fenotyypin aiheuttaa sympaattisten hermosolujen stimulaatio adiposyyttien erittämällä leptiinillä, mikä johtaa neuropeptidi Y:n vapautumiseen. Tämä neuropeptidi sitoutuu Y1-reseptoriin ja vaikuttaa CaMKII:n ja Na2+/Ca2+-vaihtimen aktiivisuuteen aiheuttaen epänormaaleja sydämen rytmejä.