Boldogsághormon: kiderült, hogy szívgyógyító tulajdonságokkal is rendelkezik

2022.10.02.

oxitocin szívizomsejt szívbetegség neurohormon szívgyógyító kutatás zebrahal

oxitocin, szívbetegség, szívgyógyító, neurohormon, kutatás, zebrahal

Zebrahalakat vizsgálva a kutatók felfedezték, hogy a boldogsághormonként is ismert oxitocin segíthet meggyógyítani a szívet szívrohamot követően is.

Az oxitocin egy hormon, ami neurotranszmitterként működik. Az oxitocint a hipotalamusz termeli, és a közeli agyalapi mirigy választja ki. A nőknél az oxitocin fontos szerepet tölt be a szülés során, és az anyatej kiválasztásában, de hatással van a párkapcsolat működésére is.

Az oxitocin hatása a párkapcsolatra

Az oxitocint, a dopamint és a szerotonint gyakran nevezik "boldogsághormonnak is". Amikor valaki vonzódik egy másik emberhez, az agy dopamint szabadít fel, a szerotoninszint megemelkedik, és közben oxitocin termelődik. Közben az illetőt elárasztják a pozitív érzelmek. A hormonnak azonban számos más funkciója is van, például a nőknél a szoptatás és a méhösszehúzódások, a férfiaknál pedig az ejakuláció, a spermiumszállítás és a tesztoszterontermelés szabályozása.

Az oxitocin eddig nem sejtett funkciójára derült fény

A Michigan Állami Egyetem kutatói most kimutatták, hogy a zebrahal és az emberi sejttenyészetekben az oxitocinnak van egy másik, nem is sejtett funkciója is: a szív külső rétegéből (epikardium) származó őssejteket arra serkenti, hogy a középső rétegbe (myocardium) vándoroljanak, és ott kardiomiocitákká, a szív összehúzódását generáló izomsejtekké fejlődjenek. Ez a felfedezés egy napon felhasználható lehet az emberi szív szív szívroham utáni regenerációjának elősegítésére. Az eredményeket a Frontiers in Cell and Developmental Biology című folyóiratban tették közzé.

"Itt azt mutatjuk be, hogy az oxitocin, a szerelemhormonként is ismert neuropeptid képes aktiválni a szívjavító mechanizmusokat a sérült szívekben zebradániában és emberi sejttenyészetekben, megnyitva ezzel egy ajtót a lehetséges új terápiák előtt az emberi szív regenerálása érdekében" - mondta Dr. Aitor Aguirre, a Michigan Állami Egyetem Biomedikai Mérnöki Tanszékének adjunktusa, a tanulmány vezető szerzője.

Az őssejtszerű sejtek képesek a kardiomiociták pótlására

A szívizomsejtek jellemzően nagy számban pusztulnak el szívroham után. Mivel rendkívül specializált sejtek, nem tudnak regenerálódni, nem képesek a szervezet őket csak úgy pótolni. A korábbi tanulmányok azonban kimutatták, hogy az epicardium sejtjeinek egy része átprogramozható őssejtekké, úgynevezett epicardium-eredetű progenitorsejtekké (EpiPC-k), amelyek nemcsak a szívizomsejteket, hanem más típusú szívsejteket is képesek regenerálni.

„Úgy is gondolhatunk az EpiPC-kre, mint azokra a kőműves mesterekre, akik a középkorban a legkomplexebb katedrálisokat is kijavítottak Európában” – magyarázta Aguirre.

Sajnos természetes körülmények között az ember számára az EpiPC-k előállítása nem hatékony, nincs jelen, a természet nem tette lehetővé, hogy számíthassunk rá az emberi szív regenerációjában.

A zebrahal megtaníthat bennünket arra, hogyan lehet hatékonyabban regenerálni a szívet

Figyeljük meg a zebrahalakat, amelyek arról híresek, hogy rendkívüli módon képesek regenerálni a szerveket, beleértve az agyat, a retinát, a belső szerveket, a csontokat és a bőrt is. Szívinfarktust ugyan zebrahalak jellemzően nem kapnak, de mivel számos ragadozó falatozik szívesen bármely szervéből, így a szívükből is, a zebrahalak képessé váltak újranöveszteni a szívüket még akkor is, ha már a negyede elveszett. Ez részben a szívizomsejtek szaporodásával, illetve az EpiPC-k segítségével történik. De hogyan javítják a zebrahalak EpiPC-jei ilyen hatékonyan a szívet? Találhatunk-e olyan "csodafegyvert" a zebrahalakban, amely mesterségesen fokozhatná az EpiPC-k termelését az emberekben?

Igen, és ez a "csodafegyver" a szerzők szerint az oxitocin

A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a zebrahalban a szív krio-sérülését – fagyásból eredő sérülését – követő három napon belül az oxitocin hírvivő RNS-ének expressziója akár 20-szorosára is megnő az agyban. Kimutatták továbbá, hogy ez az oxitocin ezután eljut a zebrahal epikardiumába, és az oxitocinreceptorhoz kötődik, elindítva egy molekuláris kaszkádot, amely a helyi sejteket arra serkenti, hogy EpiPC-ként terjeszkedjenek és fejlődjenek. Ezek az új EpiPC-k ezután a zebrahalak szívizomzatába vándorolnak, hogy szívizomsejtekké, erekké és más fontos szívsejtekké fejlődjenek, és pótolják az elvesztett sejteket.

Hasonló hatás az emberi szövettenyészetekre

Lényeges, hogy a szerzők kimutatták, hogy az oxitocin hasonló hatással van az emberi szövetekre in vitro. Az oxitocin – de az itt tesztelt 14 másik neurohormon egyike sem – stimulálja a humán indukált pluripotens őssejtek (hIPSC) tenyészeteit, hogy EpiPC-kké alakuljanak, mégpedig az alapszinthez képest akár kétszeres sebességgel: ez sokkal erősebb hatás, mint más molekuláké, amelyekről korábban kimutatták, hogy egerekben serkentik az EpiPC-termelést.

Ezzel szemben az oxitocinreceptor genetikai kiütése megakadályozta a humán EpiPC-k regeneratív aktiválását a tenyészetben. A szerzők azt is kimutatták, hogy az oxitocin és az EpiPC-k stimulálása közötti kapcsolat a fontos „TGF-β jelátviteli útvonal”, amelyről ismert, hogy szabályozza a sejtek növekedését, differenciálódását és migrációját.

Mit jelent midez a betegek számára?

„Ezek az eredmények azt mutatják, hogy valószínű, hogy az EpiPC-termelés oxitocin általi stimulálása valószínűleg jelentős mértékben evolúciósan konzerválódott az emberben. Az oxitocint széles körben használják a klinikumban más okokból, így a szívkárosodás utáni betegek számára történő újrafelhasználás nem túl távoli. Még ha a szív regenerálódása csak részleges is, a betegek számára óriási előnyökkel járhat" - mondta Aguirre, aki összefoglalásként megállapította:

„Meg kell vizsgálnunk az oxitocint az emberekben szívsérülés után. Maga az oxitocin rövid életű a keringésben, így az emberekben kifejtett hatását ez akadályozhatja. A kifejezetten hosszabb felezési idővel vagy nagyobb hatékonysággal rendelkező gyógyszerek hasznosak lehetnek ebben a helyzetben. Összességében a továbblépéshez preklinikai vizsgálatokra állatokon és klinikai vizsgálatokra embereken van szükség".

Hivatkozás:

Frontiers in Cell and Developmental Biology

10.3389/fcell.2022.985298