Dodano: 11 października 2022r.

„Hormon miłości” może aktywować mechanizmy naprawy serca

Oksytocyna, nazywana też „hormonem miłości”, może pomóc w regeneracji tkanki serca po urazie i zdaniem naukowców, pewnego dnia może być stosowana w terapiach po zawale serca.

Ból serca

 

Oksytocyna to hormon wytwarzany przez mózg (w szczególności podwzgórze). Jest często nazywana „hormonem miłości”, a to ze względu na rolę, jaką pełni w nawiązywaniu więzi społecznych i budowania relacji z innymi. Jej poziom często wzrasta, gdy ludzie się przytulają czy uprawiają seks. Ale hormon ten ma również wiele innych funkcji, jak wywoływanie skurczów podczas porodu czy regulacji laktacji po porodzie. Pomaga też w produkcji testosteronu czy transporcie nasienia.

Ale oksytocyna ma jeszcze jedną ważną funkcję. Naukowcy z Michigan State University odkryli, że w hodowanych w laboratorium komórkach ludzkich oraz danio pręgowanego (słodkowodna ryba z rodziny karpiowatych) oksytocyna wykazywała właściwości regeneracyjne serca i jak sądzą uczeni, pewnego dnia może być używana w terapiach serca po zawale.

Wyniki i opis badań ukazał się na łamach pisma „Frontiers in Cell and Developmental Biology” (DOI: 10.3389/fcell.2022.985298).

„Hormon miłości” na złamane serce

Jak wykazały nowe badania, oksytocyna stymuluje komórki macierzyste pochodzące z zewnętrznej warstwy serca (nasierdzia) do migracji do mięśnia sercowego, gdzie rozwijają się w kardiomiocyty, komórki mięśniowe, które wywołują skurcze serca. To odkrycie może pewnego dnia zostać wykorzystane do promowania regeneracji ludzkiego serca po zawale.

- Pokazujemy, że oksytocyna, neuropeptyd znany również jako „hormon miłości”, jest w stanie aktywować mechanizmy naprawy serca w uszkodzonych sercach w hodowlach komórkowych danio pręgowanego i ludzkich, otwierając drzwi do potencjalnych nowych terapii regeneracji serca u ludzi – powiedział dr Aitor Aguirre z Michigan State University, starszy autor badania.

Komórki macierzyste mogą uzupełniać kardiomiocyty

Kardiomiocyty zazwyczaj masowo giną po zawale serca i jak wskazują autorzy publikacji, ponieważ są to wysoce wyspecjalizowane komórki, nie mogą się uzupełniać. Jednak wcześniejsze badania wykazały, że podzbiór komórek w nasierdziu może podlegać przeprogramowaniu, aby stać się komórkami podobnymi do macierzystych, tzw. komórkami progenitorowymi pochodzącymi z nasierdzia (EpiPC), które mogą przekształcać się nie tylko kardiomiocyty, ale także inne typy komórek serca.

- Pomyśl o EpiPC jako kamieniarzach, którzy naprawiali katedry w Europie w średniowieczu” – wyjaśnił Aguirre.

Niestety, proces wytwarzania EpiPC u ludzi nie jest wystarczająco efektywny, aby regenerować serca. Ale dużo w tej kwestii możemy się nauczyć od danio pręgowanego.

Danio pręgowany

Ta mała rybka popularna wśród akwarystów ma zdumiewające zdolności do regeneracji narządów, w tym mózgu, siatkówki, narządów wewnętrznych, kości i skóry. Rybki te nie cierpią z powodu zawałów serca, ale potrafią odbudować swoje serce nawet, gdy stracą jedną czwartą jego części, chociażby w wyniku ataku drapieżnika.

Odbywa się to częściowo przez proliferację kardiomiocytów, ale także przez EpiPC. Ale w jaki sposób EpiPC danio pręgowanego tak skutecznie naprawiają serce? Wydaje się, że wszystko za sprawą właśnie oksytocyny.

Jak to robi danio pręgowany? Naukowcy próbowali odpowiedzieć na to pytanie, uszkadzając serce danio pręgowanego (poprzez mrożenie) i odkryli, że ekspresja informacyjnego RNA dla oksytocyny wzrosła w mózgu 20-krotnie. Oksytocyna następnie przemieszcza się do nasierdzia danio pręgowanego i wiąże się z receptorem oksytocyny, co z kolei wyzwala kaskadę molekularną, w której lokalne komórki stymulowane są do ekspansji i rozwijają się w EpiPC. Te nowe EpiPC migrują następnie do mięśnia sercowego danio pręgowanego, aby rozwinąć się w kardiomiocyty i inne ważne komórki serca, w celu zastąpienia utraconych w wyniku urazu komórek.

Korzyści dla pacjentów mogą być ogromne

Zespół badawczy przyjrzał się też tkankom ludzkim in vitro. Uczeni przetestowali 15 różnych neurohormonów i odkryli, że tylko oksytocyna stymuluje hodowle indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (hIPSC) do przekształcania się w EpiPC. Stymulacja ta wystąpiła dwukrotnie szybciej niż podstawowa i była w rzeczywistości znacznie silniejsza niż jakiekolwiek inne cząsteczki znane z stymulowania produkcji EpiPC u myszy. Ale gdy receptor oksytocyny został osłabiony, EpiPC nie aktywowały swoich regeneracyjnych funkcji.

- Wyniki te pokazują, że prawdopodobnie stymulacja wytwarzania EpiPC przez oksytocynę jest w znacznym stopniu zachowana ewolucyjnie u ludzi. Oksytocyna jest szeroko stosowana klinicznie z innych powodów, więc zastosowanie jej u pacjentów po uszkodzeniu serca nie byłoby czymś wyjątkowym. Nawet jeśli regeneracja serca jest tylko częściowa, korzyści dla pacjentów mogą być ogromne – podkreślił Aguirre.

- Musimy przyjrzeć się oksytocynie u ludzi po urazie serca. Sama oksytocyna krótko utrzymuje się w układzie krążenia, więc jej działanie u ludzi może być przez to utrudnione. W takim przypadku przydatne mogą być specjalnie zaprojektowane leki, które przedłużałyby „żywotność” hormonu i dawałyby mu większą moc – podsumował Aguirre.

 

Źródło: Frontiers, fot. Max Pixel