Noi cercetări arată că în culturile de pește-zebră și de celule umane, neurohormonul oxitocina – cunoscut și sub numele de „hormonul iubirii” – stimulează celulele stem derivate din stratul exterior al inimii (epicard) să migreze în stratul său mijlociu (miocard) și să se dezvolte în cardiomiocite, celule musculare care generează contracții ale inimii. Descoperirea ar putea fi folosită într-o zi pentru a promova regenerarea inimii umane după un atac de cord.
„Aici arătăm că oxitocina este capabilă să activeze mecanismele de reparare a inimii în inimile rănite în culturile de pești zebra și de celule umane, deschizând ușa către potențiale noi terapii pentru regenerarea inimii la oameni”, a spus autorul principal, dr. Aitor Aguirre, cercetător în cadrul Departamentului. de Inginerie Biomedicală la Universitatea de Stat din Michigan.
Cardiomiocetele 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 poate suferi reprogramare pentru a deveni celule stem, numite celule progenitoare derivate din epicard (EpiPC), care pot regenera nu numai cardiomiocitele, ci și alte tipuri de celule ale inimii.
„Gândiți-vă la EpiPC ca la pietrari care au reparat catedralele din Europa în Evul Mediu”, a spus dr. Aguirre.
„Din păcate pentru noi, producția de EpiPC este ineficientă pentru regenerarea inimii la oameni în condiții naturale.”
Dr. Aguirre și colegii săi au descoperit că la peștele zebra, în decurs de trei zile de la crio-leziune - vătămare datorată 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 zebra 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 zebra pentru a se dezvolta în cardiomiocite, vase de sânge și alte celule ale inimii importante, pentru a le înlocui pe cele care au fost pierdute.
În mod crucial, cercetătorii au arătat că oxitocina are un efect similar asupra țesutului uman in vitro.
Oxitocina – dar niciunul dintre alți 14 neurohormoni testați aici – stimulează culturile de celule stem pluripotente induse de om (hIPSC) 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 importanta „cale de semnalizare a TGF-β”, cunoscută pentru a reglementa 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”, a spus dr. Aguirre.
„Oxitocina este utilizată pe scară largă în clinică din alte motive, așa că reutilizarea pacienților după leziuni cardiace nu este chiar pură ficțiune.”
„Chiar dacă regenerarea inimii este doar parțială, beneficiile pentru pacienți ar putea fi enorme.”
„În continuare, trebuie să ne uităm la oxitocina la oameni după leziuni cardiace. Oxitocina în sine este de scurtă durată 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 context.”
„În general, studiile preclinice pe animale și studiile clinice pe oameni sunt necesare pentru a merge mai departe.”
Studiul a fost publicat în revista Frontiers in Cell and Developmental Biology.
Comentariul va fi postat dupa aprobare