Η ωκυτοκίνη οδηγεί σε αναγέννηση κυττάρων του μυοκαρδίου

Η νευροορμόνη ωκυτοκίνη είναι γνωστή για την ενίσχυση των κοινωνικών δεσμών και τη δημιουργία ευχάριστων συναισθημάτων από την τέχνη, την άσκηση ή το σεξ. Αλλά η ορμόνη αυτή έχει και πολλές άλλες λειτουργίες, όπως η ρύθμιση της γαλουχίας και των συσπάσεων της μήτρας στις γυναίκες και η ρύθμιση της εκσπερμάτισης, της μεταφοράς σπέρματος και της παραγωγής τεστοστερόνης στους άνδρες.

Τώρα, ερευνητές από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν έδειξαν ότι σε καλλιέργειες κυττάρων από το ψάρι ζέβρα και σε ανθρώπινα κύτταρα, η ωοκυτοκίνη έχει μια πρόσθετη λειτουργία που κανείς δεν περίμενε: διεγείρει τα βλαστοκύτταρα που προέρχονται από το εξωτερικό στρώμα της καρδιάς (σπλαχνικό περικάρδιο ή επικάρδιο) να μεταναστεύσουν στο μεσαίο στρώμα της (μυοκάρδιο) και να μεταβληθούν στο σημείο αυτό σε κύτταρα του μυοκαρδίου, τα οποία είναι υπεύθυνα για τις συσπάσεις της καρδιάς.

Η ανακάλυψη αυτή, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αναγέννηση της ανθρώπινης καρδιάς μετά από καρδιακή προσβολή.

Η σχετική μελέτη δημοσιεύθηκε στο Frontiers in Cell and Developmental Biology.

«Εδώ δείχνουμε ότι η ωκυτοκίνη, ένα νευροπεπτίδιο γνωστό και ως η ορμόνη της αγάπης, είναι ικανό να ενεργοποιήσει μηχανισμούς αποκατάστασης της καρδιάς σε τραυματισμένες καρδιές του ψαριού ζέβρα και σε καλλιέργειες ανθρώπινων κυττάρων, ανοίγοντας την πόρτα σε πιθανές νέες θεραπείες για την αναγέννηση της καρδιάς στον άνθρωπο», δήλωσε ο Δρ Αιτόρ Αγκίρε, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Βιοϊατρικής Μηχανικής του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν και εποπτεύων συγγραφέας της μελέτης.

Βλαστοκύτταρα αναπληρώνουν κύτταρα μυοκαρδίου

Τα κύτταρα του μυοκαρδίου πεθαίνουν μαζικά κατά την καρδιακή προσβολή. Όμως επειδή είναι εξαιρετικά εξειδικευμένα κύτταρα, δεν μπορούν να αποκατασταθούν από μόνα τους. Ωστόσο, προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι ορισμένα κύτταρα στο επικάρδιο μπορούν να επαναπρογραμματισθούν για να γίνουν προγονικά κύτταρα που μπορούν να αναγεννήσουν όχι μόνο τα κύτταρα του μυοκαρδίου, αλλά και άλλους τύπους καρδιακών κυττάρων.

«Σκεφτείτε τα προγονικά αυτά κύτταρα, ως λιθοξόους που επισκεύασαν τους καθεδρικούς ναούς στην Ευρώπη τον Μεσαίωνα», εξήγησε ο Αγκίρε.

Δυστυχώς για εμάς, η παραγωγή αυτών των προγονικών κυττάρων για την αναγέννηση της καρδιάς στον άνθρωπο υπό φυσικές συνθήκες είναι ανέφικτη.

Το ψάρι ζέβρα αναγεννά τις καρδιές

Το ψάρι ζέβρα είναι διάσημο για την εξαιρετική του ικανότητα να αναγεννά όργανα, από τον εγκέφαλο και τον αμφιβληστροειδή μέχρι τα εσωτερικά όργανα, τα οστά και το δέρμα. Τα ψάρια αυτά, δεν παθαίνουν καρδιακά επεισόδια, αλλά απειλούνται από τα αρπακτικά που τα κυνηγούν. Τα ψάρια ζέβρες μπορούν να αναγεννήσουν τα όργανα που δέχθηκαν πλήγμα από τα αρπακτικά, ακόμη κι αν η επίθεση έχει γίνει στην καρδιά τους και έχουν χάσει μέχρι το ένα τέταρτό της.

Η αναγέννηση της καρδιάς στα ψάρια ζέβρες γίνεται σε κάποιο βαθμό από την αναγέννηση των καρδιακών κυττάρων τους, αλλά το υπόλοιπο καλύπτεται από τα προαναφερόμενα προγονικά κύτταρα.

Οι επιστήμονες, αναζητώντας τον τρόπο με τον οποίο η καρδιά των ψαριών ζέβρα επιδιορθώνεται τόσο αποτελεσματικά, διερωτήθηκαν αν θα μπορούσε να ενισχυθεί τεχνητά η παραγωγή των προγονικών αυτών κυττάρων και στους ανθρώπους. Η απάντηση είναι «ναι», και ο τρόπος για να συμβεί αυτό, είναι η ωκυτοκίνη, σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης.

Για να καταλήξουν σε αυτό το συμπέρασμα, οι συγγραφείς τραυμάτισαν τα ψάρια με πάγο και διαπίστωσαν ότι μέσα σε τρεις ημέρες από τον κρυοτραυματισμό στην καρδιά, η έκφραση του αγγελιαφόρου RNA για την ωκυτοκίνη αυξάνεται έως και 20 φορές στον εγκέφαλο. Στη συνέχεια έδειξαν ότι αυτή η ωκυτοκίνη ταξιδεύει στο επικάρδιο του ψαριού και συνδέεται με τον υποδοχέα ωκυτοκίνης, πυροδοτώντας έναν μοριακό καταρράκτη που διεγείρει τα τοπικά κύτταρα να επεκταθούν και να αναπτυχθούν σε προγονικά κύτταρα. Αυτά τα νέα προγονικά κύτταρα στη συνέχεια μεταναστεύουν στο μυοκάρδιο του ψαριού ζέβρα για να αναπτυχθούν σε κύτταρα μυοκαρδίου, αιμοφόρα αγγεία και άλλα σημαντικά καρδιακά κύτταρα, για να αντικαταστήσουν αυτά που χάθηκαν.

Επιδρά και στις καλλιέργειες ανθρώπινων κυττάρων

Το σημαντικό είναι ότι οι συγγραφείς έδειξαν πως η ωκυτοκίνη έχει παρόμοια επίδραση στον ανθρώπινο ιστό στο δοκιμαστικό σωλήνα. Μόνο η ωκυτοκίνη – και καμία από τις 14 άλλες νευροορμόνες που δοκιμάστηκαν – διεγείρει τις καλλιέργειες ανθρώπινων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων να γίνουν προγονικά κύτταρα επικαρδίου, μέχρι και δυό φορές παραπάνω, επίδραση πολύ ισχυρότερη της αντίστοιχης που διαπιστώθηκε στα ποντίκια με τη χρήση άλλων παραγόντων για την διέγερση των προγονικών κυττάρων επικαρδίου. Αντίθετα, η γενετική καταστροφή του υποδοχέα ωκυτοκίνης εμπόδισε την αναγεννητική ενεργοποίηση των ανθρώπινων προγονικών κυττάρων επικαρδίου σε καλλιέργεια. Οι συγγραφείς έδειξαν επίσης ότι η σύνδεση μεταξύ της ωκυτοκίνης και της διέγερσης των προγονικών κυττάρων επικαρδίου είναι η σημαντική «οδός σηματοδότησης TGF-β», που ρυθμίζει την ανάπτυξη, τη διαφοροποίηση και τη μετανάστευση των κυττάρων.

Ο Αγκίρε είπε: «Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι είναι πιθανό η διέγερση από την ωκυτοκίνη της παραγωγής προγονικών κυττάρων επικαρδίου να διατηρείται εξελικτικά στους ανθρώπους σε σημαντικό βαθμό. Η ωκυτοκίνη χρησιμοποιείται ευρέως στην κλινική για άλλους λόγους, επομένως η επαναχρησιμοποίηση για ασθενείς μετά από καρδιακή βλάβη δεν είναι μεγάλη φαντασία. Ακόμα κι αν η αναγέννηση της καρδιάς είναι μόνο μερική, τα οφέλη για τους ασθενείς θα μπορούσαν να είναι τεράστια».

Ο Αγκίρε κατέληξε: «Στη συνέχεια, πρέπει να εξετάσουμε την ωκυτοκίνη στους ανθρώπους μετά από καρδιακό τραυματισμό. Η ίδια η ωκυτοκίνη είναι βραχύβια στην κυκλοφορία της, οπότε τα αποτελέσματά της στους ανθρώπους μπορεί να είναι αντίστοιχα περιορισμένα. Φάρμακα ειδικά σχεδιασμένα με μεγαλύτερο χρόνο ζωής ή μεγαλύτερη δραστικότητα μπορεί να είναι χρήσιμα. Συνολικά, οι προκλινικές δοκιμές σε ζώα και οι κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους είναι απαραίτητες για να προχωρήσουμε».