Cum îți poate vindeca „hormonul iubirii” inima?

Neurohormonul oxitocină, cunoscut și drept hormonul iubirii, este binecunoscut pentru favorizarea legăturilor sociale și generarea de sentimente plăcute, de exemplu prin intermediul artei, exercițiilor fizice sau prin sex. Dar acesta are multe alte funcții, cum ar fi reglarea lactației și a contracțiilor uterine la femei și reglarea ejaculării, transportul spermei și producția de testosteron la bărbați.

Cercetătorii de la Universitatea Michigan State, din SUA, arată că în culturile de pește-zebră și de celule umane, oxitocina mai are o funcție, nebănuită: stimulează celulele stem derivate din stratul exterior al inimii (epicard) să migreze în stratul mijlociu (miocard) și acolo să se dezvolte în cardiomiocite, celule musculare care generează contracții ale inimii.

Această descoperire ar putea fi folosită într-o zi pentru a favoriza regenerarea inimii umane după un atac de cord. Rezultatele sunt publicate în Frontiers in Cell and Developmental Biology.

Cum ar putea ajuta hormonul iubirii persoanele ce au suferit un atac de cord?

„Arătăm că oxitocina, o neuropeptidă cunoscută și sub numele de hormonul iubirii, este capabilă să activeze mecanismele de reparare a inimii în inimile rănite în culturile de pește-zebră și de celule umane, ducând către potențiale noi terapii pentru regenerarea inimii la om”, a spus prof. dr. Aitor Aguirre, autor principal al studiului.

Cardiomiocetele mor de obicei în număr mare după un atac de cord. Deoarece sunt celule foarte specializate, ele nu se pot reface.

Dar studiile anterioare au arătat că un subset de celule din epicard poate 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, scrie Eurek Alert.

Peștele-zebră

Aici intervine peștele-zebră: faimos pentru capacitatea extraordinară de a-și regenera organele, inclusiv creierul, retina, organele interne, oasele și pielea.

Acești pești 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 pierdut. Acest lucru se realizează parțial prin proliferarea cardiomiocitelor, dar și prin EpiPC.

Dar cum repară EpiPC-urile peștilor-zebră inima atât de eficient? Și am putea găsi un „ingredient magic” la peștele-zebră care ar putea stimula în mod artificial producția de EpiPC la oameni?

Răspunsul este „Da”, iar acest „ingredient magic” pare a fi oxitocina, susțin autorii.

Hormonul iubirii face ca peștele-zebră să dezvolte celulele necesare reparării inimii

Pentru a ajunge la această concluzie, autorii au descoperit că la peștele-zebră, în decurs de trei zile după o crioleziune (vătămare din cauza înghețului) la inimă, expresia ARN-ului mesager pentru hormonul iubirii crește de până la 20 de ori în creier.

Oamenii de știință 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 pentru a se dezvolta în cardiomiocite, vase de sânge și alte celule importante ale inimii, pentru a le înlocui pe cele care au fost pierdute.

Ceea ce este mai important, autorii au arătat că oxitocina are un efect similar asupra țesutului uman in vitro.

Oamenii ar putea avea același mecanism, dar mai puțin dezvoltat

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 despre care s-a arătat 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 ei pentru pacienții cu leziuni cardiace nu ar trebui să surprindă. Chiar dacă regenerarea inimii este doar parțială, beneficiile pentru pacienți ar putea fi enorme”, a spus Aguirre.

„În continuare, trebuie să ne uităm la oxitocina la oameni după leziunile cardiace. Oxitocina în sine are o durată scurtă în circulație, așa că efectele sale la oameni ar putea fi împiedicate de acest lucru. Medicamentele special concepute cu un timp de înjumătățire mai lung sau 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.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au folosit cu succes microboți pentru a vindeca pneumonia din plămânii șoarecilor

Oamenii de știință au descoperit că un anumit nivel de stres protejează organismul

Un studiu dezvăluie exercițiul fizic care poate stimula memoria

Cum este afectat creierul de lumina zilei? Un nou studiu dezvăluie o legătură moleculară