การโต้ตอบระหว่างเนื้อเยื่อไขมันและเซลล์ประสาทซิมพาเทติกทำให้เกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ

การศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Cell Reports Medicineพบว่ามีการเชื่อมโยงระหว่างความถี่ของเหตุการณ์หยุดหายใจขณะหลับที่มีการเคลื่อนไหวตาอย่างรวดเร็ว (REM) กับระดับความบกพร่องของความจำทางวาจาในผู้สูงอายุที่มีความเสี่ยงต่อการเป็นโรคอัลไซเมอร์ ความจำทางวาจาหมายถึงความสามารถในการรับรู้ในการจดจำและเรียกคืนข้อมูลที่นำเสนอด้วยวาจาหรือลายลักษณ์อักษร และมีความเสี่ยงต่อโรคอัลไซเมอร์เป็นพิเศษ

การศึกษาวิจัยของกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากประเทศจีนได้ตรวจสอบความเชื่อมโยงอิสระระหว่างเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจและระบบประสาทซิมพาเทติกกับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะโดยใช้เซลล์ไขมัน เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ และเซลล์ประสาทซิมพาเทติกที่เพาะเลี้ยงร่วมกันในหลอดทดลอง พบว่าแกนของเนื้อเยื่อไขมันและระบบประสาทมีบทบาทสำคัญในภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ

ความผิดปกติในการสร้างและการนำไฟฟ้าเนื่องจากความผิดปกติทางไฟฟ้าหรือโครงสร้างในหัวใจอาจนำไปสู่ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ความผิดปกติเหล่านี้อาจเป็นทางพันธุกรรมหรือเกี่ยวข้องกับโรคหัวใจที่เกิดขึ้นภายหลัง การวิจัยแสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาทซิมพาเทติกมีบทบาทสำคัญในการเกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ การทำงานของวงจรไฟฟ้าที่ผิดปกติและการรบกวนการกลับขั้วของโพรงหัวใจเนื่องจากการกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกที่ไม่เหมาะสมมีความเกี่ยวข้องกับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะและหัวใจเต้นเร็ว ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบเอเทรียลฟิบริลเลชัน และแม้แต่ภาวะหัวใจตาย

การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ยังแสดงให้เห็นว่าเนื้อเยื่อไขมัน ของเยื่อหุ้มหัวใจ มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเกิด ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบ เอเทรียล ไฟบริลเลชัน เวนตริ คิวลาร์ ไฟบริลเลชัน และเวนตริคิวลาร์ ทิชการ์เดียนอกจากนี้ เนื่องจากเนื้อเยื่อไขมันของเยื่อหุ้มหัวใจอยู่ติดกับกล้ามเนื้อหัวใจโดยไม่มีเนื้อเยื่อคั่นระหว่างการสัมผัส ไซโตไคน์และอะดิโปไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบซึ่งหลั่งออกมาจากเนื้อเยื่อไขมันของเยื่อหุ้มหัวใจอาจเปลี่ยนแปลงโครงสร้างไฟฟ้าและหัวใจ อย่างไรก็ตาม ยังไม่ชัดเจนว่าเนื้อเยื่อไขมันของเยื่อหุ้มหัวใจและเซลล์ประสาทซิมพาเทติกมีปฏิสัมพันธ์กันหรือไม่ และปฏิสัมพันธ์ของทั้งสองส่งผลต่อภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะอย่างไร

เกี่ยวกับการศึกษา ในการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้เอาชนะข้อจำกัดที่เกิดจากการขาดแบบจำลองโรคในมนุษย์ที่เหมาะสม และความยากลำบากในการได้รับและขยายปริมาณเนื้อเยื่อหัวใจ เส้นประสาท และไขมันที่เพียงพอโดยการสร้างเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์ไขมัน และเซลล์ประสาทซิมพาเทติกในหลอดทดลองจากเซลล์ต้นกำเนิด และสร้างแบบจำลองการเพาะเลี้ยงร่วมกันเพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจและเซลล์ประสาทซิมพาเทติก และผลกระทบต่อเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ

ตัวอย่างพลาสมาได้มาจากหลอดเลือดดำส่วนปลายและไซนัสหลอดเลือดหัวใจของผู้เข้าร่วม 53 ราย ซึ่งรวมถึงกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดีและผู้ป่วยที่มีภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบพารอกซิสมาลหรือถาวร นอกจากนี้ ยังได้รับเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจจากผู้ป่วยที่มีภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบถาวรที่ได้รับการผ่าตัดเปิดหัวใจด้วย

เซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพของมนุษย์และเซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพที่เหนี่ยวนำซึ่งมาจากเซลล์ต้นกำเนิดไขมัน เซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนของมนุษย์และไฟโบรบลาสต์ตัวอ่อนถูกนำมาใช้เพื่อสร้างสายเซลล์และวัฒนธรรม มีการใช้กลยุทธ์การเหนี่ยวนำตามลำดับเพื่อให้ได้เซลล์ประสาทซิมพาเทติก โดยเซลล์ประสาทจะมาจากเซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพของมนุษย์แล้วเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อสำหรับการแยกตัว

เซลล์ต้นกำเนิดไขมันได้รับการเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเซลล์ไขมันเพื่อแยกความแตกต่างของเซลล์ไขมันและสร้างเนื้อเยื่อไขมันของเยื่อหุ้มหัวใจ ปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรสแบบถอดรหัสย้อนกลับเชิงปริมาณ (qRT-PCR) ถูกใช้เพื่อวัดการแสดงออกของเครื่องหมายเนื้อเยื่อไขมันสีขาว น้ำตาล และเบจ เทคนิคการแยกความแตกต่างแบบโมโนเลเยอร์สองมิติถูกใช้เพื่อสร้างกล้ามเนื้อหัวใจจากเซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพของมนุษย์

ผลลัพธ์ ผลแสดงให้เห็นว่าเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่ได้รับการเพาะเลี้ยงด้วยเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจและเซลล์ประสาทซิมพาเทติก แต่ไม่ได้เพาะเลี้ยงด้วยเซลล์เหล่านี้ แสดงให้เห็นความผิดปกติทางไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ ปรากฏการณ์หัวใจเต้นผิดจังหวะ และการส่งสัญญาณไอออนแคลเซียม (Ca2+) บกพร่อง

นอกจากนี้ การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าเลปตินที่หลั่งออกมาจากเนื้อเยื่อไขมันของเยื่อหุ้มหัวใจสามารถกระตุ้นการปล่อยนิวโรเปปไทด์ Y โดยเซลล์ประสาทซิมพาเทติก นิวโรเปปไทด์นี้จะจับกับตัวรับ Y1 บนกล้ามเนื้อหัวใจและทำให้เกิดความผิดปกติของจังหวะการเต้นของหัวใจโดยส่งผลต่อการทำงานของโปรตีนไคเนสที่ขึ้นอยู่กับแคลเซียม/แคลโมดูลิน II (CaMKII) และตัวแลกเปลี่ยนโซเดียม (Na2+)/แคลเซียม (Ca2+)

ข้อสรุปโดยรวม ผลการศึกษาบ่งชี้ว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจและเซลล์ประสาทซิมพาเทติกทำให้เกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะในกล้ามเนื้อหัวใจ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะนี้เกิดจากการกระตุ้นเซลล์ประสาทซิมพาเทติกด้วยเลปตินที่หลั่งออกมาจากเซลล์ไขมัน ซึ่งนำไปสู่การปลดปล่อยนิวโรเปปไทด์ Y นิวโรเปปไทด์นี้จะจับกับตัวรับ Y1 และส่งผลต่อกิจกรรมของ CaMKII และตัวแลกเปลี่ยน Na2+/Ca2+ ส่งผลให้หัวใจเต้นผิดจังหวะ