L’interazione tra tessuto adiposo e neuroni simpatici contribuisce all’aritmia cardiaca

Un recente studio pubblicato su Cell Reports Medicine, ha trovato un legame tra la frequenza degli eventi di apnea durante la fase REM (movimento rapido degli occhi) e il grado di memoria verbale compromissione negli anziani a rischio di sviluppare la malattia di Alzheimer. La memoria verbale si riferisce alla capacità cognitiva di conservare e ricordare informazioni presentate verbalmente o in forma scritta ed è particolarmente vulnerabile al morbo di Alzheimer.

Uno studio condotto da un gruppo di scienziati cinesi ha esaminato le connessioni indipendenti tra il tessuto adiposo epicardico e il sistema nervoso simpatico con aritmia cardiaca utilizzando la co-coltura in vitro di adipociti, cardiomiociti e neuroni simpatici. Hanno scoperto che l'asse tessuto adiposo-sistema nervoso svolge un ruolo importante nell'aritmogenesi.

Anomalie nella formazione e conduzione degli impulsi elettrici dovute ad anomalie elettriche o strutturali nel cuore possono portare ad aritmie cardiache. Queste anomalie possono essere genetiche o correlate a malattie cardiache acquisite. Gli studi hanno dimostrato che i neuroni simpatici svolgono un ruolo significativo nella patogenesi dell’aritmia cardiaca. L'attivazione di circuiti elettrici anomali e i disturbi della ripolarizzazione ventricolare dovuti alla stimolazione inappropriata del sistema nervoso simpatico sono stati associati a fibrillazione ventricolare e tachicardia, fibrillazione atriale e persino morte cardiaca.

Studi recenti hanno anche dimostrato che il tessuto adiposo epicardico è fortemente associato all'insorgenza di fibrillazione atriale, fibrillazione ventricolare e tachicardia ventricolare. Inoltre, poiché il tessuto adiposo epicardico è adiacente al miocardio senza tessuto che separa il loro contatto, le citochine infiammatorie e le adipochine secrete dal tessuto adiposo epicardico possono alterare la struttura elettrica e cardiaca. Tuttavia, non è chiaro se il tessuto adiposo epicardico e i neuroni simpatici interagiscano e in che modo la loro interazione influenzi l'aritmogenesi.

Informazioni sullo studio Nel presente studio, i ricercatori hanno aggirato i limiti presentati dalla mancanza di modelli adeguati di malattie umane e le difficoltà nell'ottenere e propagare quantità sufficienti di tessuto cardiaco, neurale e adiposo generando cardiomiociti, adipociti e neuroni simpatici in vitro da cellule staminali e creazione di modelli di co-coltura per studiare le interazioni tra tessuto adiposo epicardico e neuroni simpatici e il loro effetto sui cardiomiociti.

I campioni di plasma sono stati ottenuti dalla vena periferica e dal seno coronarico di 53 partecipanti, inclusi controlli sani e pazienti con fibrillazione atriale parossistica o persistente. Il tessuto adiposo epicardico è stato ottenuto anche da pazienti con fibrillazione atriale persistente sottoposti a intervento chirurgico a cuore aperto.

Cellule staminali pluripotenti umane e cellule staminali pluripotenti indotte derivate da cellule staminali adipogeniche, cellule staminali embrionali umane e fibroblasti embrionali sono state utilizzate per generare linee e colture cellulari. È stata utilizzata una strategia di induzione sequenziale per generare neuroni simpatici, in cui le cellule nervose sono state derivate da cellule staminali pluripotenti umane e poi coltivate in un mezzo di differenziazione.

Le cellule staminali adipogeniche sono state coltivate in terreno di differenziazione degli adipociti per eseguire la differenziazione degli adipociti e ottenere tessuto adiposo epicardico. La reazione a catena della polimerasi-trascrizione inversa quantitativa (qRT-PCR) è stata utilizzata per misurare l'espressione dei marcatori del tessuto adiposo bianco, marrone e beige. Per ottenere cardiomiociti da cellule staminali umane pluripotenti è stata utilizzata una tecnica di differenziazione monostrato bidimensionale.

Risultati I risultati hanno mostrato che i cardiomiociti coltivati con tessuto adiposo epicardico e neuroni simpatici, ma non nessuno dei due, mostravano anomalie elettriche significative, un fenotipo aritmico e anomalie nella segnalazione degli ioni calcio (Ca2+).

Inoltre, lo studio ha dimostrato che la leptina secreta dal tessuto adiposo epicardico può attivare il rilascio del neuropeptide Y da parte dei neuroni simpatici. Questo neuropeptide si lega al recettore Y1 sui cardiomiociti e provoca anomalie del ritmo cardiaco influenzando l'attività della proteina chinasi II calcio/calmodulina-dipendente (CaMKII) e dello scambiatore sodio (Na2+)/calcio (Ca2+).

Conclusione Nel complesso, i risultati hanno indicato che le interazioni tra il tessuto adiposo epicardico e i neuroni simpatici portano a un fenotipo aritmico nei cardiomiociti. Lo studio ha scoperto che questo fenotipo è causato dalla stimolazione dei neuroni simpatici da parte della leptina secreta dagli adipociti, che porta al rilascio del neuropeptide Y. Questo neuropeptide si lega al recettore Y1 e influenza l'attività di CaMKII e dello scambiatore Na2+/Ca2+, causando anomalie cardiache. Ritmi.