Oxitocina ar putea ajuta la vindecarea daunelor în urma unui atac de cord.
Cercetătorii au descoperit că oxitocina stimulează celulele stem din stratul exterior al inimii și migrează în stratul mijlociu, unde se dezvoltă în celule musculare care generează contracții ale inimii.
Acest lucru ar putea fi folosit pentru a promova regenerarea celulelor cardiace în urma unui atac de cord.
Neurohormonul oxitocina este binecunoscut pentru promovarea legăturilor sociale și generarea de sentimente plăcute, de exemplu din artă, exerciții fizice sau sex. Dar hormonul are multe alte funcții, cum ar fi reglarea lactației și a contracțiilor uterine la femei și reglarea ejaculării, transportul spermatozoizilor și producția de testosteron la bărbați.
Acum, cercetătorii de la Universitatea de Stat din Michigan arată că oxitocina are încă o funcție, nebănuită: stimulează celulele stem derivate din stratul exterior al inimii (epicard) să migreze în stratul său mijlociu (miocard) și să se dezvolte acolo, în cardiomiocite, celule musculare care generează contracții ale inimii.
Această descoperire ar putea fi folosită într-o zi pentru a provoca regenerarea inimii umane după un atac de cord.
Rezultatele sunt publicate în Frontiers in Cell and Developmental Biology.
„Aici arătăm că oxitocina, o neuropeptidă cunoscută și sub numele de hormonul iubirii, este capabilă să activeze mecanismele de reparare ale inimii, deschizând potențiale noi terapii pentru regenerarea inimii la om”, a spus Dr. Aitor Aguirre, Profesor asistent la Departamentul de Inginerie Biomedicală al Universității de Stat din Michigan și autorul principal al studiului.
Cardiomiocitele mor de obicei în număr mare după un atac de cord. Deoarece sunt celule foarte specializate, ele nu se pot completa. Dar studiile anterioare au arătat că un subset de celule din epicard pot suferi o reprogramare pentru a deveni celule stem, numite Epicardium-derived Progenitor Cells (EpiPC), care pot regenera nu numai cardiomiocitele, ci și alte tipuri de celule ale inimii.
„Gândiți-vă la EpiPC-uri ca la pietrarii care au reparat catedralele din Europa în Evul Mediu”, a explicat Aguirre.
Din păcate pentru noi, producția de EpiPC este ineficientă pentru regenerarea inimii la oameni în condiții naturale.
Peștele zebră ne-ar putea învăța cum să regenerăm inimile mai eficient. El este renumit pentru capacitatea lui extraordinară de a regenera organe, inclusiv creierul, retina, organele interne, oasele și pielea. Ei nu suferă atacuri de cord, dar numeroșii săi prădători sunt bucuroși să muște orice organ, inclusiv inima, astfel încât peștii zebră își pot reface inima atunci când un sfert din ea a fost pierdută. Acest lucru se realizează parțial prin proliferarea cardiomiocitelor, dar și prin EpiPC.
Dar cum repară EpiPC-urile peștilor zebră inima atât de eficient? Și putem găsi un „glonț magic” la peștele-zebră care ar putea stimula în mod artificial producția de EpiPC la oameni?
Da, iar acest „glonț magic” pare a fi oxitocina, susțin autorii.
Pentru a ajunge la această concluzie, autorii au descoperit că la peștele-zebră, în decurs de trei zile după crioleziune (vătămare din cauza înghețului) la inimă, expresia ARN-ului mesager pentru oxitocină crește de până la 20 de ori în creier. Ei au mai arătat că această oxitocină se deplasează apoi la epicardul peștelui zebră și se leagă de receptorul de oxitocină, declanșând o cascadă moleculară care stimulează celulele locale să se extindă și să se dezvolte în EpiPC. Aceste noi EpiPC migrează apoi în miocardul peștelui zebră pentru a se dezvolta în cardiomiocite, vase de sânge și alte celule ale inimii pentru a le înlocui pe cele care au fost pierdute.
În mod crucial, autorii au arătat că oxitocina are un efect similar asupra țesutului uman in vitro. Oxitocina dar niciunul dintre alți 14 neurohormoni testați stimulează culturile de celule stem pluripotente induse umane (hIPSCs) să devină EpiPC, cu până la dublul ratei bazale: un efect mult mai puternic decât alte molecule arătate anterior că stimulează producția de EpiPC la șoareci.
În schimb, distrugerea genetică a receptorului de oxitocină a împiedicat activarea regenerativă a EpiPC-urilor umane în cultură.
Autorii au arătat, de asemenea, că legătura dintre oxitocină și stimularea EpiPC-urilor este „calea de semnalizare a TGF-β”, cunoscută că reglează creșterea, diferențierea și migrarea celulelor.
„Aceste rezultate arată că este probabil ca stimularea de către oxitocină a producției de EpiPC să fie conservată evolutiv la oameni într-o măsură semnificativă. Oxitocina este utilizată pe scară largă în clinici din alte motive, așa că reutilizarea pe pacienții cu leziuni cardiace nu implică probleme. Chiar dacă regenerarea inimii este doar parțială, beneficiile pentru pacienți ar putea fi enorme.” a spus Aguirre.
„ Oxitocina în sine are o scurtă durată în circulație, așa că efectele sale la oameni ar putea fi împiedicate de acest lucru. Medicamentele special concepute cu o potență mai mare ar putea fi utile în acest cadru. În general, studiile preclinice pe animale și studiile clinice pe oameni sunt necesare pentru a merge mai departe. ” a concluzionat Aguirre.
Articol de Răzvan Lupu
