Interaksi antara jaringan adiposa dan neuron simpatis berkontribusi terhadap aritmia jantung

Sebuah studi terkini yang dipublikasikan dalam jurnal Cell Reports Medicine menemukan hubungan antara frekuensi kejadian apnea selama tidur rapid eye movement (REM) dan tingkat gangguan memori verbal pada orang dewasa yang berisiko terkena penyakit Alzheimer. Memori verbal mengacu pada kemampuan kognitif untuk menyimpan dan mengingat informasi yang disajikan secara lisan atau tertulis, dan sangat rentan terhadap penyakit Alzheimer.

Sebuah studi yang dilakukan oleh sekelompok ilmuwan dari Tiongkok meneliti hubungan independen antara jaringan adiposa epikardial dan sistem saraf simpatik dengan aritmia jantung menggunakan kultur bersama adiposit, kardiomiosit, dan neuron simpatik secara in vitro. Mereka menemukan bahwa aksis jaringan adiposa-sistem saraf memainkan peran penting dalam aritmogenesis.

Kelainan dalam pembentukan dan konduksi impuls listrik akibat kelainan listrik atau struktur di jantung dapat menyebabkan aritmia jantung. Kelainan ini dapat bersifat genetik atau terkait dengan penyakit jantung yang didapat. Penelitian telah menunjukkan bahwa neuron simpatik memainkan peran penting dalam patogenesis aritmia jantung. Aktivasi sirkuit listrik abnormal dan gangguan dalam repolarisasi ventrikel akibat stimulasi sistem saraf simpatik yang tidak tepat telah dikaitkan dengan fibrilasi ventrikel dan takikardia, fibrilasi atrium, dan bahkan kematian jantung.

Penelitian terkini juga menunjukkan bahwa jaringan adiposa epikardial berhubungan erat dengan terjadinya fibrilasi atrium, fibrilasi ventrikel, dan takikardia ventrikel. Selain itu, karena jaringan adiposa epikardial berdekatan dengan miokardium tanpa jaringan yang memisahkan kontaknya, sitokin inflamasi dan adipokin yang disekresikan oleh jaringan adiposa epikardial dapat mengubah struktur listrik dan jantung. Namun, apakah jaringan adiposa epikardial dan neuron simpatik berinteraksi dan bagaimana interaksinya memengaruhi aritmogenesis masih belum jelas.

Mengenai penelitian Dalam penelitian saat ini, para ilmuwan mengatasi keterbatasan yang disebabkan oleh kurangnya model penyakit manusia yang sesuai dan kesulitan dalam memperoleh dan memperbanyak jaringan jantung, saraf, dan lemak yang cukup dengan menghasilkan kardiomiosit, adiposit, dan neuron simpatik secara in vitro dari sel punca dan membangun model kultur bersama untuk mempelajari interaksi antara jaringan adiposa epikardial dan neuron simpatik serta efeknya pada kardiomiosit.

Sampel plasma diperoleh dari vena perifer dan sinus koroner dari 53 peserta, termasuk kontrol sehat dan pasien dengan fibrilasi atrium paroksismal atau permanen. Jaringan adiposa epikardial juga diperoleh dari pasien dengan fibrilasi atrium permanen yang telah menjalani operasi jantung terbuka.

Sel punca pluripoten manusia dan sel punca pluripoten terinduksi yang berasal dari sel punca adipogenik, sel punca embrionik manusia, dan fibroblas embrionik digunakan untuk membentuk lini sel dan kultur. Strategi induksi berurutan digunakan untuk memperoleh neuron simpatik, di mana sel saraf berasal dari sel punca pluripoten manusia dan kemudian dikultur dalam medium diferensiasi.

Sel punca adipogenik dikulturkan dalam medium diferensiasi adiposit untuk melakukan diferensiasi adiposit dan menghasilkan jaringan adiposa epikardial. Reaksi berantai polimerase transkripsi balik kuantitatif (qRT-PCR) digunakan untuk mengukur ekspresi penanda jaringan adiposa berwarna putih, cokelat, dan krem. Teknik diferensiasi monolapis dua dimensi digunakan untuk menghasilkan kardiomiosit dari sel punca pluripoten manusia.

Hasil Hasil penelitian menunjukkan bahwa kardiomiosit yang dikultur dengan jaringan adiposa epikardial dan neuron simpatik, tetapi tidak dengan salah satunya, menunjukkan kelainan listrik yang signifikan, fenotipe aritmia, dan gangguan pensinyalan ion kalsium (Ca2+).

Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa leptin yang disekresikan oleh jaringan adiposa epikardial dapat mengaktifkan pelepasan neuropeptida Y oleh neuron simpatik. Neuropeptida ini mengikat reseptor Y1 pada kardiomiosit dan menyebabkan kelainan irama jantung dengan memengaruhi aktivitas protein kinase II yang bergantung pada kalsium/kalmodulin (CaMKII) dan penukar natrium (Na2+)/kalsium (Ca2+).

Kesimpulan Secara keseluruhan, hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi antara jaringan adiposa epikardial dan neuron simpatis menyebabkan fenotipe aritmia pada kardiomiosit. Penelitian menunjukkan bahwa fenotipe ini disebabkan oleh stimulasi neuron simpatis oleh leptin yang disekresikan oleh adiposit, yang menyebabkan pelepasan neuropeptida Y. Neuropeptida ini mengikat reseptor Y1 dan memengaruhi aktivitas CaMKII dan penukar Na2+/Ca2+, yang menyebabkan ritme jantung abnormal.