A interação entre o tecido adiposo e os neurônios simpáticos contribui para a arritmia cardíaca

Um estudo recente publicado na Cell Reports Medicine encontrou uma ligação entre a frequência de eventos de apneia durante a fase de movimento rápido dos olhos (REM) e o grau de memória verbal. Comprometimento em idosos com risco de desenvolver a doença de Alzheimer. A memória verbal refere-se à capacidade cognitiva de reter e recordar informações apresentadas verbalmente ou por escrito e é particularmente vulnerável à doença de Alzheimer.

Um estudo realizado por um grupo de cientistas da China examinou as conexões independentes entre o tecido adiposo epicárdico e o sistema nervoso simpático com arritmia cardíaca usando cocultura in vitro de adipócitos, cardiomiócitos e neurônios simpáticos. Eles descobriram que o eixo tecido adiposo-sistema nervoso desempenha um papel importante na arritmogênese.

Anormalidades na formação e condução de impulsos elétricos devido a anormalidades elétricas ou estruturais no coração podem levar a arritmias cardíacas. Essas anormalidades podem ser genéticas ou relacionadas a doenças cardíacas adquiridas. Estudos demonstraram que os neurônios simpáticos desempenham um papel significativo na patogênese da arritmia cardíaca. A ativação de circuitos elétricos anormais e distúrbios na repolarização ventricular devido à estimulação inadequada do sistema nervoso simpático têm sido associados à fibrilação ventricular e taquicardia, fibrilação atrial e até mesmo morte cardíaca.

Estudos recentes também mostraram que o tecido adiposo epicárdico está fortemente associado à ocorrência de fibrilação atrial, fibrilação ventricular e taquicardia ventricular. Além disso, como o tecido adiposo epicárdico é adjacente ao miocárdio sem tecido que separe seu contato, as citocinas inflamatórias e as adipocinas secretadas pelo tecido adiposo epicárdico podem alterar a estrutura elétrica e cardíaca. No entanto, ainda não está claro se o tecido adiposo epicárdico e os neurônios simpáticos interagem e como sua interação influencia a arritmogênese.

Sobre o estudo No presente estudo, os pesquisadores contornaram as limitações apresentadas pela falta de modelos adequados de doenças humanas e as dificuldades em obter e propagar quantidades suficientes de tecido cardíaco, neural e adiposo gerando cardiomiócitos, adipócitos e neurônios simpáticos in vitro a partir de células-tronco e estabelecendo modelos de co-cultura para estudar as interações entre tecido adiposo epicárdico e neurônios simpáticos e seu efeito sobre os cardiomiócitos.

Amostras de plasma foram obtidas da veia periférica e do seio coronário de 53 participantes, incluindo controles saudáveis e pacientes com fibrilação atrial paroxística ou persistente. O tecido adiposo epicárdico também foi obtido de pacientes com fibrilação atrial persistente que foram submetidos a cirurgia cardíaca aberta.

Células-tronco pluripotentes humanas e células-tronco pluripotentes induzidas derivadas de células-tronco adipogênicas, células-tronco embrionárias humanas e fibroblastos embrionários foram usadas para gerar linhagens celulares e culturas. Uma estratégia de indução sequencial foi usada para gerar neurônios simpáticos, onde células nervosas foram derivadas de células-tronco pluripotentes humanas e então cultivadas em meio de diferenciação.

Células-tronco adipogênicas foram cultivadas em meio de diferenciação de adipócitos para realizar a diferenciação de adipócitos e obter tecido adiposo epicárdico. A reação em cadeia da polimerase de transcrição reversa quantitativa (qRT-PCR) foi usada para medir a expressão de marcadores de tecido adiposo branco, marrom e bege. Uma técnica de diferenciação de monocamada bidimensional foi usada para obter cardiomiócitos de células-tronco pluripotentes humanas.

Resultados Os resultados mostraram que cardiomiócitos cultivados com tecido adiposo epicárdico e neurônios simpáticos, mas não com nenhum dos dois, exibiram anormalidades elétricas significativas, um fenótipo arrítmico e anormalidades na sinalização do íon cálcio (Ca2+).

Além disso, o estudo mostrou que a leptina secretada pelo tecido adiposo epicárdico pode ativar a liberação do neuropeptídeo Y pelos neurônios simpáticos. Este neuropeptídeo se liga ao receptor Y1 nos cardiomiócitos e causa anormalidades no ritmo cardíaco ao afetar a atividade da proteína quinase II dependente de cálcio/calmodulina (CaMKII) e do trocador de sódio (Na2+)/cálcio (Ca2+).

Conclusão No geral, os resultados indicaram que as interações entre o tecido adiposo epicárdico e os neurônios simpáticos levam a um fenótipo arrítmico nos cardiomiócitos. O estudo descobriu que esse fenótipo é causado pela estimulação de neurônios simpáticos pela leptina secretada pelos adipócitos, levando à liberação do neuropeptídeo Y. Esse neuropeptídeo se liga ao receptor Y1 e afeta a atividade do CaMKII e do trocador Na2+/Ca2+, causando ritmos cardíacos anormais.