Новые исследования показывают, что в культурах клеток рыбок данио и человека нейрогормон окситоцин, также известный как «гормон любви», 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. Открытие может быть использовано для ускорения регенерации человеческого сердца после сердечного приступа.
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 стволоподобными клетками, называемыми клетками-предшественниками, происходящими из эпикарда (EpiPC), которые могут регенерировать не только кардиомиоциты, но и другие типы клеток сердца.
«К сожалению для нас, производство EpiPC неэффективно для регенерации сердца у людей в естественных условиях» — говорят ученые.
В своем исследовании они обнаружили, что у рыбок данио в течение трех дней после криоповреждения сердца, вызванного замораживанием, экспрессия матричной РНК окситоцина в головном мозге увеличивается до 20 раз.
Они также показали, что окситоцин затем перемещается в эпикард рыбок данио и связывается с рецептором окситоцина, запуская молекулярный каскад, который стимулирует локальные клетки к расширению и развитию в EpiPC.
Эти новые EpiPC затем мигрируют в миокард рыбок данио, чтобы развиться в кардиомиоциты, кровеносные сосуды и другие важные клетки сердца, чтобы заменить те, которые были потеряны.
Важно отметить, что исследователи показали, что окситоцин оказывает аналогичное воздействие на ткани человека in vitro.
Окситоцин — но ни один из 14 других протестированных нейрогормонов — стимулирует культуры индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток (hIPSC) к превращению в EpiPC со скоростью, в два раза превышающей базовую: гораздо более сильный эффект, чем другие молекулы, ранее показавшие, что они стимулируют выработку EpiPC у мышей.
Наоборот, генетический нокдаун рецептора окситоцина предотвращает регенеративную активацию EpiPC человека в клеточной культуре.
Авторы также показали, что связь между окситоцином и стимуляцией EpiPC является важным «сигнальным путем TGF-β», который, как известно, регулирует рост, дифференцировку и миграцию клеток.
«Эти результаты показывают, что вполне вероятно, стимуляция окситоцином производства EpiPC в значительной степени эволюционно законсервирована у людей», — говорят ученые.
«Окситоцин широко используется в лечении по другим причинам, поэтому повторное назначение для пациентов с повреждением сердца не является чем-то большим. Даже если регенерация сердца будет лишь частичной, польза для пациентов может быть огромной».
«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 этом случае могут быть полезны препараты, специально разработанные с более длительным периодом выведения или большей эффективностью».
«В целом, для продвижения вперед необходимы доклинические испытания на животных и клинические испытания на людях».
Исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology.
Подпишитесь на наш канал в Telegram
