Резюме: Исследователи впервые показали, что нейрогормон окситоцин обладает ранее неожиданной функцией в культурах клеток рыбок данио и человека: он стимулирует зрелые клетки в эпикарде сердца к превращению в стволовые клетки, которые могут заменить сердечные клетки, утраченные после повреждения. . Это открытие однажды может быть использовано для стимуляции регенерации человеческого сердца после сердечного приступа.

Основной текст: Нейрогормон окситоцин хорошо известен тем, что укрепляет социальные связи и вызывает приятные чувства, например, от искусства, упражнений или секса. Но у гормона есть много других функций, таких как регуляция лактации и сокращений матки у женщин, а также регуляция эякуляции, транспорта спермы и выработки тестостерона у мужчин.

Теперь исследователи из Мичиганского государственного университета показывают, что в культурах клеток рыбок данио и человека окситоцин выполняет еще одну, неожиданную функцию: он стимулирует стволовые клетки, полученные из внешнего слоя сердца (эпикарда), мигрировать в его средний слой (миокард) и там развиваться. в кардиомиоциты, мышечные клетки, которые генерируют сердечные сокращения. Это открытие однажды может быть использовано для ускорения регенерации человеческого сердца после сердечного приступа. Результаты опубликованы в Frontiers in Cell and Developmental Biology .

Здесь мы показываем, что окситоцин, нейропептид, также известный как гормон любви, способен активировать механизмы восстановления сердца в поврежденных сердцах у рыбок данио и в культурах клеток человека, открывая дверь для потенциальных новых методов лечения регенерации сердца у людей».

Доктор Айтор Агирре, доцент кафедры биомедицинской инженерии Мичиганского государственного университета и старший автор исследования.

Стволоподобные клетки могут пополнять кардиомиоциты

Кардиомиоцеты обычно погибают в больших количествах после сердечного приступа. Поскольку это узкоспециализированные клетки, они не могут восполняться. Но предыдущие исследования показали, что подмножество клеток в эпикарде может подвергаться перепрограммированию, чтобы стать стволовыми клетками, называемыми клетками-предшественниками, происходящими из эпикарда (EpiPC), которые могут регенерировать не только кардиомиоциты, но и другие типы клеток сердца.

«Думайте о EpiPC как о каменщиках, которые ремонтировали соборы в Европе в средние века», — объяснил Агирре.

California Gold Nutrition, Органическая спирулина, 500 мг, 720 таблеток

К сожалению для нас, производство ЭпиПК неэффективно для регенерации сердца человека в естественных условиях.

Рыбки данио могут научить нас более эффективно регенерировать сердце

Войдите в рыбок данио: известных своей необычайной способностью к регенерации органов, включая мозг, сетчатку, внутренние органы, кости и кожу. Они не страдают от сердечных приступов, но многие его хищники с удовольствием откусывают любой орган, включая сердце, поэтому рыбки данио могут заново вырастить свое сердце, даже если оно утрачено на четверть. Это осуществляется частично за счет пролиферации кардиомиоцитов, но также и за счет EpiPC. Но как EpiPC рыбок данио так эффективно восстанавливают сердце? И можем ли мы найти «волшебную пулю» у рыбок данио, которая могла бы искусственно повысить выработку EpiPC у людей?

Да, и эта «волшебная пуля» оказывается окситоцином, утверждают авторы.

Чтобы прийти к такому выводу, авторы обнаружили, что у рыбок данио в течение трех дней после криоповреждения сердца в результате замораживания экспрессия матричной РНК окситоцина в головном мозге увеличивается до 20 раз. Они также показали, что этот окситоцин затем перемещается в эпикард рыбок данио и связывается с рецептором окситоцина, запуская молекулярный каскад, который стимулирует локальные клетки к расширению и развитию в EpiPCs. Эти новые EpiPCs затем мигрируют в миокард рыбок данио, чтобы развиться в кардиомиоциты, кровеносные сосуды и другие важные клетки сердца, чтобы заменить те, которые были потеряны.

Аналогичное влияние на культуры тканей человека

Важно отметить, что авторы показали, что окситоцин оказывает аналогичное действие на ткани человека in vitro . Окситоцин, но ни один из 14 других протестированных здесь нейрогормонов, не стимулирует культуры человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (hIPSC) к превращению в EpiPC, причем в два раза выше базальной скорости: гораздо более сильный эффект, чем у других молекул, которые, как ранее было показано, стимулируют выработку EpiPC у мышей. , имеют. И наоборот, генетический нокдаун рецептора окситоцина предотвращает регенеративную активацию EpiPCs человека в культуре. Авторы также показали, что связь между окситоцином и стимуляцией EpiPCs является важным «сигнальным путем TGF-β», который, как известно, регулирует рост, дифференцировку и миграцию клеток.

Агирре сказал: «Эти результаты показывают, что вполне вероятно, что стимуляция окситоцином производства EpiPC в значительной степени эволюционно сохраняется у людей. Окситоцин широко используется в клинике и по другим причинам, поэтому его повторное назначение пациентам после повреждения сердца не представляет большой сложности. Даже если регенерация сердца будет лишь частичной, польза для пациентов может быть огромной».

Агирре заключил: «Далее нам нужно посмотреть на окситоцин у людей после травмы сердца. Сам по себе окситоцин недолговечен в кровообращении, поэтому его действие на человека может быть затруднено из-за этого. В этих условиях могут быть полезны препараты, специально разработанные с более длительным периодом полувыведения или большей эффективностью. В целом, для продвижения вперед необходимы доклинические испытания на животных и клинические испытания на людях».