Окситоцин способствует регенерации сердца после повреждений

Окситоцин, известный как «гормон любви», стимулирует восстановление сердца после повреждений у рыбок данио-рерио и в культурах человеческих клеток. Это открывает путь к потенциальным новым методам лечения для регенерации сердца у людей после инфаркта. Результаты опубликованы в Frontiers in Cell and Developmental Biology.

Как можно восстановить кардиомиоциты

После инфаркта кардиомиоциты (мышечные клетки сердца) массово гибнут и не могут самовоспроизводиться. Однако клетки внешнего слоя сердца (эпикарда) могут перепрограммироваться в стволовоподобные клетки-предшественники, происходящие из эпикарда (EpiPCs). Эти клетки способны регенерировать кардиомиоциты и другие типы клеток сердца.

Уроки от рыбок данио-рерио

Рыбки данио-рерио известны своей выдающейся способностью к регенерации органов, включая сердце. Исследователи из Университета штата Мичиган обнаружили, что у данио-рерио после криоповреждения сердца экспрессия матричной РНК (mRNA) для окситоцина в мозге увеличивается до 20 раз в течение трех дней.

Окситоцин перемещается к эпикарду, связывается с рецептором и запускает молекулярный каскад, который стимулирует местные клетки к превращению в EpiPCs. Эти новые клетки мигрируют в средний слой сердца (миокард), где развиваются в кардиомиоциты, кровеносные сосуды и другие важные клетки сердца.

Эффект на культурах человеческих клеток

Ключевое открытие: окситоцин оказывает аналогичное действие на человеческие ткани in vitro. В культурах человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (hIPSCs) окситоцин стимулировал превращение клеток в EpiPCs со скоростью, в два раза превышающей базовый уровень. Этот эффект был сильнее, чем у других молекул, ранее испытанных на мышах.

Напротив, «нокаут» гена рецептора окситоцина блокировал регенеративную активацию человеческих EpiPCs. Ученые также показали, что связь между окситоцином и стимуляцией EpiPCs осуществляется через сигнальный путь TGF-β, регулирующий рост, дифференцировку и миграцию клеток.

Перспективы для медицины

По словам старшего автора исследования доктора Айтора Агирре, эти результаты показывают, что стимуляция производства EpiPCs окситоцином, вероятно, в значительной степени эволюционно консервативна и у людей.

«Окситоцин уже широко используется в клинической практике по другим показаниям, поэтому его применение для пациентов после повреждения сердца — не такая уж надуманная идея. Даже частичная регенерация сердца может принести пациентам огромную пользу».

Следующие шаги — изучение действия окситоцина у людей после сердечных повреждений. Поскольку окситоцин быстро выводится из кровотока, могут потребоваться специально разработанные препараты с более длительным периодом полураспада или большей эффективностью. Для продвижения необходимы доклинические испытания на животных и клинические испытания на людях.