אינטראקציה בין רקמת שומן ונוירונים סימפטיים תורמת להפרעת קצב לב

מחקר שפורסם לאחרונה ב-Cell Reports Medicine, מצא קשר בין תדירות אירועי דום נשימה במהלך שלב תנועת העיניים המהירה (REM) לבין מידת הזיכרון המילולי פגיעה במבוגרים בסיכון לפתח מחלת אלצהיימר. זיכרון מילולי מתייחס ליכולת הקוגניטיבית לשמור ולזכור מידע המוצג בעל פה או בכתב, והוא פגיע במיוחד למחלת אלצהיימר.

מחקר שנערך על ידי קבוצת מדענים מסין בדק את הקשרים העצמאיים בין רקמת השומן האפיקרדית ומערכת העצבים הסימפתטית עם הפרעות קצב לב תוך שימוש בתרבית משותפת במבחנה של אדיפוציטים, קרדיומיוציטים ונוירונים סימפטיים. הם מצאו שציר רקמת השומן-מערכת העצבים ממלא תפקיד חשוב בהפרעות קצב.

אי תקינות בהיווצרות ובהולכה של דחפים חשמליים עקב הפרעות חשמליות או מבניות בלב עלולות להוביל להפרעות קצב לב. חריגות אלו עשויות להיות גנטיות או קשורות למחלת לב נרכשת. מחקרים הראו כי נוירונים סימפטיים ממלאים תפקיד משמעותי בפתוגנזה של הפרעות קצב לב. הפעלת מעגלים חשמליים לא תקינים והפרעות בקיטוב מחדש של החדרים עקב גירוי לא מתאים של מערכת העצבים הסימפתטית נקשרו לפרפור חדרים וטכיקרדיה, פרפור פרוזדורים ואפילו מוות לב.

מחקרים אחרונים הראו גם שרקמת שומן אפיקרדית קשורה מאוד להתרחשות של פרפור פרוזדורים, פרפור חדרים וטכיקרדיה חדרית. בנוסף, מכיוון שרקמת שומן אפיקרדית צמודה לשריר הלב מבלי שהרקמות מפרידות את המגע ביניהם, ציטוקינים ואדיפוקינים דלקתיים המופרשים על ידי רקמת שומן אפיקרדית יכולים לשנות את המבנה החשמלי והלבבי. עם זאת, עדיין לא ברור אם רקמת השומן האפיקרדית ונוירונים סימפטיים מקיימים אינטראקציה וכיצד האינטראקציה ביניהם משפיעה על הפרעות קצב.

על המחקר במחקר הנוכחי עקפו החוקרים את המגבלות שהציגו היעדר מודלים מתאימים של מחלות אנושיות והקשיים בהשגה והפצה מספקת של רקמת לב, עצבים ושומן על ידי יצירת קרדיומיוציטים, אדיפוציטים ונוירונים סימפטיים. במבחנה מתאי גזע וביסוס מודלים של תרבית משותפת לחקר האינטראקציות בין רקמת שומן אפיקרדית ונוירונים סימפטיים והשפעתם על קרדיומיוציטים.

דגימות פלזמה התקבלו מהווריד ההיקפי ומהסינוס הכלילי של 53 משתתפים, כולל מטופלים בריאים וחולים עם פרפור פרוזדורים התקפי או מתמשך. רקמת שומן אפקרדיאלית התקבלה גם מחולים עם פרפור פרוזדורים מתמשך שעברו ניתוח לב פתוח.

תאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים ותאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים שמקורם בתאי גזע אדיפוגניים, תאי גזע עובריים אנושיים ופיברובלסטים עובריים שימשו ליצירת שורות ותרביות תאים. נעשה שימוש באסטרטגיית אינדוקציה רציפה ליצירת נוירונים סימפטיים, כאשר תאי עצב נגזרו מתאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים ולאחר מכן תורבו במדיום התמיינות.

תאי גזע אדיפוגניים תורבו במדיום התמיינות אדיפוציטים כדי לבצע התמיינות אדיפוציטים ולהשגת רקמת שומן אפיקרדאלית. תגובת שרשרת של שעתוק הפוך-פולימראז (qRT-PCR) שימשה למדידת הביטוי של סמני רקמת שומן לבנים, חומים ובז'. נעשה שימוש בטכניקת התמיינות חד-שכבתית דו-ממדית כדי להשיג קרדיומיוציטים מתאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים.

תוצאות התוצאות הראו כי קרדיומיוציטים שהורכבו עם רקמת שומן אפיקרדית ונוירונים סימפטיים, אך לא אף אחד מהם, הפגינו חריגות חשמליות משמעותיות, פנוטיפ אריתמי וחריגות באיתות של יוני סידן (Ca2+).

בנוסף, המחקר הראה שלפטין המופרש על ידי רקמת שומן אפיקרדית יכול להפעיל את שחרור הנוירופפטיד Y על ידי נוירונים סימפטיים. נוירופפטיד זה נקשר לקולטן Y1 בקרדיומיוציטים וגורם להפרעות בקצב הלב על ידי השפעה על הפעילות של חלבון קינאז II (CaMKII) תלוי סידן/קלמודולין ומחליף נתרן (Na2+)/סידן (Ca2+).

מסקנה בסך הכל, התוצאות הצביעו על כך שאינטראקציות בין רקמת שומן אפיקרדית ונוירונים סימפטיים מובילות לפנוטיפ אריתמי בקרדיומיוציטים. המחקר מצא כי פנוטיפ זה נגרם על ידי גירוי של נוירונים סימפטיים על ידי לפטין המופרש על ידי אדיפוציטים, מה שמוביל לשחרור נוירופפטיד Y. נוירופפטיד זה נקשר לקולטן Y1 ומשפיע על פעילות CaMKII ומחליף Na2+/Ca2+, מה שגורם לב לא תקין מקצבים.