{"id":5778,"date":"2026-03-31T08:38:38","date_gmt":"2026-03-31T08:38:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/auriane-ernault\/"},"modified":"2026-03-31T08:38:45","modified_gmt":"2026-03-31T08:38:45","slug":"auriane-ernault","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/auriane-ernault\/","title":{"rendered":"Auriane Ernault"},"content":{"rendered":"","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":8,"featured_media":5779,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-5778","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"main_text":"","naam_van_het_proefschift":"Epicardial Adipose Tissue as a Modulator of Cardiac Arrhythmogenesis","samenvatting":"Boezemfibrilleren (atriumfibrilleren, AF) is de meest voorkomende hartritmestoornis en heeft een grote medische en maatschappelijke impact. Het is geassocieerd met een verminderde levenskwaliteit en een verhoogd risico op beroerte en sterfte. Risicofactoren voor AF zijn onder meer zwaarlijvigheid dat gepaard gaat met een toegenomen hoeveelheid epicardiaal vetweefsel. Er is een verband tussen de hoeveelheid epicardiaal vetweefsel en ritmestoornissen. Echter, de elektrofysiologische mechanismen die ten grondslag liggen aan dit verband zijn vooralsnog onbekend. In dit proefschrift onderzoeken wij hoe epicardiaal vetweefsel het ontstaan van hartritmestoornissen be\u00efnvloedt. \n\nIn hoofdstuk 2 geven wij een overzicht van de literatuur en beschrijven wij het verband tussen epicardiale vetweefselophoping en geleidingsvertraging in het hart. Ook leggen we uit hoe epicardiaal vetweefsel via structurele en functionele mechanismen het ontstaan van ritmestoornissen kan bevorderen. De aanwezigheid van vetweefsel tussen hartspiercellen kan een obstakel vormen en elektrische geleiding bemoeilijken. Dit maakt het opwekken van levensbedreigende cirkelgeleidingsritmestoornissen (\u2018re-entrant arrhythmias\u2019) makkelijker. Bovendien kunnen de vetweefselcellen zich koppelen aan hartspiercellen en zo een vertraging van de voortgeleiding veroorzaken. Ten slotte kunnen signaalmoleculen (adipokines) die door vetweefsel worden uitgescheiden (in het zogenaamde secretoom) het ontstaan van hartritmestoornissen be\u00efnvloeden. Deze adipokines kunnen bijvoorbeeld de genexpressie voor ionkanalen wijzigen, de functie van de ionkanalen veranderen, de elektrische koppeling tussen cardiomyocyten verlagen en\/of fibrose stimuleren. Al deze mechanismen vergemakkelijken re-entry en \u2018triggered activity\u2019 ritmestoornissen.\n\nDoordat het epicardiale vetweefsel direct contact maakt met de hartspier, veronderstelden wij dat signaalstoffen uit het secretoom elektrische veranderingen van de hartspier veroorzaken, en vervolgens het opwekken van ritmestoornissen vergemakkelijken. In hoofdstuk 3 laten we de resultaten zien van de experimenten die deze hypothese toetsten. Wij hebben zo aangetoond dat de verzameling signaalmoleculen die het epicardiale vetweefsel van AF pati\u00ebnten uitscheidt elektrische veranderingen in de aangrenzende hartspier veroorzaakt door de genexpressie van Kcnj2 te verminderen, de membraan van hartspiercellen in rust te depolariseren en de elektrische koppeling tussen de hartspiercellen te verminderen. Dit resulteerde in geleidingsvertraging en toegenomen geleidingsverschillen in de hartspier. De signaalmoleculen van onderhuids vetweefsel leidden niet tot dergelijke veranderingen. Met behulp van een computermodel van de menselijke linkerboezem hebben wij vervolgens aangetoond dat de elektrofysiologische veranderingen, veroorzaakt door de signaalmoleculen uit het epicardiale vetweefsel, aanhoudende re-entry ritmestoornissen en AF makkelijk maakten. \n\nVervolgens onderzochten wij de signaalmoleculen uit het epicardiale vetweefsels die verantwoordelijk zijn voor deze elektrische veranderingen. Wij veronderstelden dat epicardiaal vetweefsel geleidingsvertraging opwekt door van de celmembraan afgespliste vetblaasjes (\u2018vesicles\u2019) met daarin microRNA (miRNA) af te scheiden. In hoofdstuk 4 hebben wij laten zien dat epicardiaal vetweefsel veel meer extracellulaire blaasjes uitscheidt dan onderhuids vetweefsel. Verder toonden wij aan dat deze extracellulaire blaasjes honderden soorten miRNA\u2019s bevatten, waarvan sommige de rustmembraanpotentiaal en de activiteit van kaliumkanalen zouden kunnen reguleren. Wij hebben laten zien dat twee ervan, miR-1-3p en miR-133a-3p, meer tot expressie komen in epicardiaal vetweefsel dan in onderhuids vetweefsel. Tenslotte toonden wij in neonatale hartspiercellen van ratten aan dat vermeerdering van miR-1-3p of miR-133a-3p tot dezelfde elektrische geleidingsverschillen en dezelfde verminderde expressie van Kcnj2 leidt als het secretoom in hoofdstuk 3. De miRNA\u2019s in de extracellulaire blaasjes die uitgescheiden worden door epicardiaal vetweefsel kunnen daarom een belangrijke rol spelen in het veroorzaken van hartritmestoornissen en dus een aangrijpingspunt worden voor therapie die de ritmestoornissen moet voorkomen. \n\nVerbindweefseling van de hartboezem (atriale fibrosering) speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling en het voortbestaan van AF door het bevorderen van re-entry. Het is bekend dat primaire cilia als regulator van fibroblastactivatie en van extracellulaire-matrixdepositie kunnen optreden. In hoofdstuk 5 hebben wij onderzocht hoe selectieve vermindering van primaire cilia in fibroblasten leidt tot toenemende fibrose en re-entry in hartspierweefsel. Wij laten in dit hoofdstuk in een celkweek met hartspiercellen en fibroblasten zien dat de verstoring van de vorming van cilia in fibroblasten inderdaad gepaard gaat met een verhoogde genexpressie van extracellulaire matrix (verbindweefseling), en ook met geleidingsvertraging en een verhoogde kans op spontane re-entry. Wij denken dat het voork\u00f3men van ciliaverlies een nieuw doel is voor farmacologische of gentherapeutische preventie van ritmestoornissen.\n\nIn de voorgaande hoofdstukken hebben wij elektrische veranderingen gemeten in hartspiercellagen gekweekt op een rooster van elektrodes (multielectrode grid). De interpretatie van de met deze methode geregistreerde lokale signalen, ook wel veldpotentialen genoemd, is echter niet eenduidig. De veldpotentialen worden aan het oppervlak van een hartspiercel gemeten en komen tot stand door plaatselijke elektrische veranderingen die het membraan van de hartspiercel ondergaat (in de actiepotentiaal). Voor hoofdstuk 6 hebben wij gebruik gemaakt van een computermodel van zo\u2019n rooster met electroden en een daarop gelegen hartspiercellaag, met als doel de relatie tussen de veldpotentiaal en de actiepotentiaal te onderzoeken. In het hoofdstuk laten wij zien dat de duur van de veldpotentiaal inderdaad kan worden gebruikt als indirecte maat voor de duur van de actiepotentiaal. Ook hebben we onderzocht of een actiepotentiaal-achtige signaal gemeten aan het oppervlak van de hartspiercel (een LEAP) een goede schatting is van actiepotentiaal die plaatsvindt op de gemeten plek. Wij laten zien de dit LEAP-signaal niet wordt veroorzaakt door een actiepotentiaal die ontstaat op de plek waar het LEAP-signaal is gemeten, maar het gevolg is van actiepotentialen van hartspiercellen op afstand van de meetlocatie. Wij maken aannemelijk dat de LEAP geen betrouwbare methode is om de actiepotentiaal vorm vast te leggen.\n\nIn hoofdstuk 7 beschrijven wij het verband tussen de belangrijkste bevindingen van dit proefschrift. We hebben verscheidene factoren gevonden die de geleiding in het hart veranderen door paracriene of juxtracriene remodellering. Deze factoren bieden nieuwe aanknopingspunten voor alternatieve therapie om ritmestoornissen te voorkomen, bijvoorbeeld door preventie van ciliaverlies in hartfibroblasten, door vermindering van de afgifte van extracellulaire blaasjes door epicardiaal vetweefsel, door gerichte anti-miR strategie\u00ebn, of door vermindering van het volume van epicardiaal vetweefsel door verlagen van het lichaamsgewicht.","summary":"Atrial fibrillation (AF) is the most common cardiac arrhythmia and has a large medical and societal impact. It is associated with decreased quality of life, increased risk of stroke and mortality. Risk factors of atrial fibrillation include obesity, which is associated with an increased volume of epicardial adipose tissue. Although observational studies document the association between epicardial adipose tissue volume and arrhythmias, the underlying electrophysiological mechanisms are unknown. In this thesis, we identified mechanisms by which epicardial adipose tissue modulates cardiac arrhythmogenesis. \n\nIn Chapter 2, we reviewed literature and summarized evidence showing that epicardial adipose tissue accumulation is associated with cardiac conduction slowing. We discussed various structural and functional pathways by which epicardial adipose tissue can facilitate arrhythmias. Adipose tissue infiltration between myocytes creates an anatomical obstacle to cardiac excitation, which delays activation and increases heterogeneity in the myocardium, thus facilitating the genesis of life-threatening reentrant arrhythmias. Furthermore, epicardial adipose tissue cells can couple to cardiomyocytes and induce conduction slowing. Finally, epicardial adipose tissue secretes adipokines that can modulate cardiac arrhythmogenesis by modifying ion channels function and expression, by altering electrical coupling between cardiomyocytes, and by stimulating fibrosis. All of those mechanisms facilitate reentrant arrhythmias and triggered activity.\n\nBecause there is no fascia separating epicardial adipose tissue from the myocardium, we hypothesized that epicardial adipose tissue secretes adipokines which induce electrical remodeling of the myocardium, facilitating arrhythmias. In Chapter 3, we showed results of the experimental test of this hypothesis. We showed that epicardial adipose tissue secretome from atrial fibrillation patients induces electrical remodeling of adjacent myocardium by reducing Kcnj2 expression, depolarizing the resting membrane of cardiomyocytes and decreasing electrical coupling. This resulted in conduction slowing and increased conduction heterogeneity in a neonatal rat ventricular myocytes model. On the other hand, secretome from subcutaneous adipose tissue did not lead to such changes. Using an in silico model of human left atrium we demonstrated that the electrophysiological changes of the myocardium induced by epicardial adipose tissue secretome facilitate sustained reentrant arrhythmias. \n\nNext, we aimed to identify the components in the epicardial adipose tissue secretome responsible for this electrical remodeling. We hypothesized that epicardial adipose tissue induces arrhythmogenic conduction slowing by secreting extracellular vesicles and their microRNA cargo. In Chapter 4, we showed that epicardial adipose tissue secretome contains higher extracellular vesicle concentration than secretome of subcutaneous adipose tissue. We further demonstrated that epicardial adipose tissue secretome-derived extracellular vesicles contain hundreds of microRNAs, some of them predicted to be related to cardiac electrophysiology through regulation of resting membrane potential and potassium channels activity. We reported that miR-1-3p and miR-133a-3p are more expressed in epicardial adipose tissue than in subcutaneous adipose tissue. Finally, we showed that overexpression of miR-1-3p or miR-133a-3p in neonatal rat ventricular myocytes recapitulates the same heterogenous conduction slowing effect as epicardial adipose tissue secretome in association with decreased expression of Kcnj2, as demonstrated in Chapter 3. Thus, the microRNA cargo of extracellular vesicles from epicardial adipose tissue secretome can be important players of epicardial adipose tissue secretome-induced arrhythmogenicity, and may become targets for therapy. \n\nAtrial fibrosis plays an important role in the development and persistence of atrial fibrillation by promoting reentry. Primary cilia have been identified as a regulator of fibroblasts activation and extracellular matrix deposition. In Chapter 5, we therefore tested the hypothesis that selective reduction of primary cilia in fibroblasts causes increased fibrosis and facilitates reentry. We genetically disrupted the formation of primary cilia in neonatal rat ventricular fibroblasts and examined the consequences of reduction of ciliated fibroblasts on conduction and tissue remodeling by performing electrical mapping, microelectrode recording, and gene expression measurements. We show that the disruption of cilia formation in fibroblasts is associated with enhanced extracellular matrix gene expression, conduction delay and increased risk of spontaneous reentry in cardiomyocyte-fibroblast co-cultures. Therefore, prevention of cilia loss can be a novel target for prevention of arrhythmias.\n\nIn the previous chapters we have cultured neonatal rat ventricular myocytes on multielectrode arrays as a method to assess the electrophysiological characteristics and their long term changes after exposure to epicardial adipose tissue secretome or increased extracellular matrix. However, the interpretation of the local electrograms is not unequivocal. In Chapter 6, we used an in silico model of a multielectrode array to validate the interpretation of extracellular field potentials recorded from neonatal rat ventricular myocytes. We show that field potential duration can be used as a measure for action potential duration. We also show that local extracellular action potential (LEAP) measurements are not resulting from high coupling of cardiomyocytes on the array, but from local depolarization of cardiomyocytes which leads to monophasic action potential measurement on the site of LEAP. We also show that the LEAP is not a reliable method to capture action potential morphology.\n\nIn Chapter 7, we interpret and discuss the relation between the key findings of this thesis. We have identified several extra-myocardial factors that alter conduction through paracrine or juxtracrine remodeling. These factors provide new inroads for alternative antiarrhythmic therapy for example by prevention of cilia loss of cardiac fibroblasts, by reduction of extracellular vesicles release by epicardial adipose tissue, by targeted anti-miR strategies, or by reducing epicardial adipose tissue volume by body weight reduction.","auteur":"Auriane Ernault","auteur_slug":"auriane-ernault","publicatiedatum":"27 maart 2023","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/aurianeernault?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/2fd135ce-031b-435e-b88c-1d3b227123d7\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"FTP-202603310834","isbn":"978-94-6469-218-1","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Universiteit van Amsterdam","afbeeldingen":5780,"video_url":"","podcast_url":"","naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Universiteit van Amsterdam","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/5778","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5778"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/5778\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5781,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/5778\/revisions\/5781"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5779"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5778"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=5778"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}