As interações entre o tecido adiposo e os neurónios simpáticos contribuem para as arritmias cardíacas

Um estudo recente publicado na revista Cell Reports Medicine encontrou uma ligação entre a frequência de episódios de apneia durante o sono REM (movimento rápido dos olhos) e o grau de comprometimento da memória verbal 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, sendo particularmente vulnerável à doença de Alzheimer.

Um estudo conduzido por um grupo de cientistas da China examinou as ligações independentes entre o tecido adiposo epicárdico e o sistema nervoso simpático com arritmia cardíaca, utilizando 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. Pesquisas demonstraram que os neurônios simpáticos desempenham um papel significativo na patogênese das arritmias cardíacas. A ativação de circuitos elétricos anormais e distúrbios na repolarização ventricular devido à estimulação inadequada do sistema nervoso simpático têm sido associados à fibrilação e taquicardia ventricular, fibrilação atrial e até mesmo à morte cardíaca.

Estudos recentes também demonstraram que o tecido adiposo epicárdico está intimamente associado à ocorrência de fibrilação atrial, fibrilação ventricular e taquicardia ventricular. Além disso, como o tecido adiposo epicárdico é adjacente ao miocárdio sem tecido separando seu contato, citocinas inflamatórias e 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 afeta a arritmogênese.

Sobre o estudo No presente estudo, os cientistas superaram as limitações apresentadas pela falta de modelos adequados de doenças humanas e a dificuldade em obter e expandir 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 cocultura para estudar as interações entre tecido adiposo epicárdico e neurônios simpáticos e seus efeitos 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 permanente. Tecido adiposo epicárdico também foi obtido de pacientes com fibrilação atrial permanente 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 utilizadas para estabelecer linhagens e culturas celulares. Uma estratégia de indução sequencial foi utilizada para obter neurônios simpáticos, onde células neurais 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 gerar tecido adiposo epicárdico. A reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa quantitativa (qRT-PCR) foi utilizada para medir a expressão dos marcadores de tecido adiposo branco, marrom e bege. Uma técnica de diferenciação em monocamada bidimensional foi utilizada para gerar cardiomiócitos a partir de células-tronco pluripotentes humanas.

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

Além disso, o estudo demonstrou que a leptina secretada pelo tecido adiposo epicárdico pode ativar a liberação do neuropeptídeo Y pelos neurônios simpáticos. Esse 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 sódio (Na₂+)/cálcio (Ca₂+).

Conclusão: Em 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 demonstrou que esse fenótipo é causado pela estimulação dos neurônios simpáticos pela leptina secretada pelos adipócitos, o que leva à liberação do neuropeptídeo Y. Esse neuropeptídeo se liga ao receptor Y1 e afeta a atividade da CaMKII e do trocador Na2+/Ca2+, causando ritmos cardíacos anormais.