"Hormon miłości". Naprawdę może naprawiać serca

Oksytocynę wytwarza mózg, w szczególności podwzgórze. Pełni ona ważną rolę w nawiązywaniu więzi społecznych i budowaniu relacji z innymi ludźmi. Jej poziom może wzrastać w sytuacjach fizycznej bliskości - na produkcję wpływa przytulanie się czy uprawianie seksu.

Hormon ten ma również wiele innych funkcji w procesie rozrodczym. Pomaga w produkcji testosteronu czy transporcie nasienia. Wywołuje także skurcze podczas porodu czy też reguluje laktację.

Oksytocyna ma jednak jeszcze jedną ważną funkcję. Naukowcy z Michigan State University odkryli, że zarówno w hodowanych w laboratorium komórkach ludzkich oraz u słodkowodnej ryby z rodziny karpiowatych, danio pręgowanego, oksytocyna wykazywała właściwości regeneracyjne serca. To zainspirowało uczonych do hipotezy, że pewnego dnia uda się zastosować hormon w terapiach serca po zawale. Wyniki i opis badań ukazał się na łamach pisma "Frontiers in Cell and Developmental Biology"

Okazało się, że 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 przeprowadzenia regeneracji ludzkiego serca po incydencie zawału.

- 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 doktor Aitor Aguirre z Michigan State University, uczestnik badawczego zespołu.

Kardiomiocyty zazwyczaj masowo po zawale serca zanikają. Jak wskazują autorzy publikacji, są to wysoce wyspecjalizowane komórki. Zasadniczo nie mogą się uzupełniać. Jednak wcześniejsze badania wykazały, że podzbiór komórek w nasierdziu może ulegać przeprogramowaniu. Wtedy stają się one komórkami podobnymi do macierzystych, tzw. komórkami progenitorowymi pochodzącymi z nasierdzia (EpiPC), które mogą przekształcać się nie tylko kardiomiocyty, ale także w inne typy komórek serca.

- Pomyśl o EpiPC jako kamieniarzach, którzy naprawiali katedry w Europie w średniowieczu - obrazowo wyjaśnia Aguirre. Jak zaznacza naukowiec, jest jedno "ale". Proces wytwarzania EpiPC u ludzi nie jest wystarczająco efektywny, aby regenerować serca. Jednak dużo w tej kwestii możemy się nauczyć od małej rybki, danio pręgowanego.

Danio to okaz popularny wśród akwarystów. Gatunek ma zdumiewające zdolności do regeneracji narządów, w tym mózgu, siatkówki, narządów wewnętrznych, układu kostnego i skóry. Rybki te wprawdzie nie muszą się obawiać zawałów serca, ale jednocześnie potrafią odbudować system krążenia i swoje serce nawet wtedy, gdy stracą jedną czwartą jego części, na przykład w wyniku ataku drapieżnika.

Ten proces odbywa się przez proliferację kardiomiocytów, ale także przez EpiPC. Wszystko wskazuje na to, że EpiPC danio pręgowanego skutecznie naprawiają serce za sprawą oksytocyny.

Naukowcy przeprowadzili eksperyment, polegający na uszkodzeniu serca danio pręgowanego poprzez zamrożenie. Odkryli, że ekspresja informacyjnego RNA dla oksytocyny wzrosła w rybim mózgu 20-krotnie. Oksytocyna przemieściła się do nasierdzia i związała się z receptorem, wyzwalając kaskadę molekularną, w której lokalne komórki stymulowane są do ekspansji i rozwijają się w EpiPC. Tak rozwinęły się kardiomiocyty i inne ważne komórki serca, które mogły zastąpić deficyty.

Zespół badawczy przyjrzał się też tkankom ludzkim in vitro. Uczeni przetestowali 15 różnych neurohormonów. Okazało się, że tylko oksytocyna stymuluje hodowle indukowanych komórek macierzystych do przekształcania się w EpiPC.

- Wyniki 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