The role of peripheral blood mononuclear cells’ autophagy in diagnosis of atrial fibrillation

Abstract

Introduction: Cardiovascular diseases (CVDs) continue to pose a significant global health burden, necessitating a deeper understanding of their underlying mechanisms for effective management and treatment. Atrial fibrillation (AF) stands as the most common sustained cardiac arrhythmia, posing significant health risks and burden globally. Its diagnosis traditionally relies on electrocardiography (ECG) and clinical evaluation. Emerging research has shed light on novel diagnostic approaches, including the evaluation of cellular processes such as autophagy and the use of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), due to their roles in the pathogenesis and progression of CVDs. However, whether PBMCs markers can be used in the diagnosis of AF is currently unclear. Therefore, we aim to investigate autophagic processes in PBMCs of AF patients, which may constitute a potential diagnostic marker for AF.Methods: We performed a case-control study, recruiting AF patients and healthy controls. We isolated PBMCs and analyzed autophagy-related protein levels using western blotting to compare protein levels between groups.Results: We recruited 13 participants, of which 8 (61.5%) belonged to the AF group with a mean age of 56.9 (14.4) years and 5 (38.5%) belonged to the control group with a mean age of 35.2 (10.7) years. While we found no significant differences in the levels of ATG7, ATG16, Beclin, LC3-I, LC3-II, and Ubiquitin between AF patients and controls, a significant decrease in LC3-II/LC3-I ratio was found in AF patients.Conclusion: Our study suggests inhibition of conversion of LC3-I to LC3-II lipidation, which is indicative of an altered autophagic process in PBMCs of AF patients. Further mechanistic studies are required to evaluate the implications of autophagy-related changes in the AF pathogenesis.

Introdução: As doenças cardiovasculares (DCVs), incluindo a fibrilação auricular (FA), continuam a ser uma preocupação significativa de saúde global. Compreender o papel da autofagia na patogénese da FA é crucial para o desenvolvimento de estratégias diagnósticas e terapêuticas eficazes. As células mononucleares do sangue periférico (CMSP) oferecem um meio não invasivo para explorar os processos autofágicos em pacientes com FA. Portanto, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a atividade da autofagia nas CMSP de pacientes com FA, o que poderá constituir um potencial marcador diagnóstico para FA..Métodos: Realizámos um estudo de caso-controlo, recrutando pacientes com FA e controlos saudáveis. Isolámos as CMSP e as analisámos os níveis de diversas proteínas relacionadas com a autofagia usando Western Blot.Resultados: Recrutámos 13 participantes, dos quais 8 (61,5%) pertenciam ao grupo com FA, com uma idade média de 56,9 (14,4) anos, e 5 (38,5%) pertenciam ao grupo controlo, com uma idade média de 35,2 (10,7) anos. Embora não tenhamos encontrado diferenças significativas nos níveis de ATG7, ATG16, Beclina, LC3-I, LC3-II e Ubiquitina entre os pacientes com FA e os controlos, uma diminuição significativa no rácio LC3-II/LC3-I foi encontrada em pacientes com FA.Conclusão: O nosso estudo mostra que existe uma diminuição da conversão da proteína LC3-I para LC3-II, sugerindo assim que a autofagia está alterada nas CMSP de pacientes com FA. Estudos mecanísticos subsequentes são necessários para demonstrar as implicações das alterações da autofagia nas CMSP na patogénese da FA.