Navorsers het gevind dat, soms bekend as die "liefdeshormoon", eendag kan help om beskadigde harte na 'n hartaanval te genees.
Die neurohormoon oksitosien, soms bekend as die "liefdeshormoon", word wyd erken vir die bevordering van sosiale verbindings en die vervaardiging van aangename gevoelens, soos dié wat verband hou met seks, oefening of kuns. Die hormoon het egter 'n verskeidenheid ander funksies, soos die regulering van laktasie en baarmoederkontraksies by vroue, en die regulering van ejakulasie, spermvervoer en testosteroonproduksie by mans.
Nou, wetenskaplikes van Michigan State University het getoon dat oksitosien nog 'n ander, voorheen onbekende, funksie in sebravis en menslike selkulture het: dit stimuleer stamselle van die hart se buitenste laag (epicardium) om na sy middelste laag (miokardium) te migreer, waar hulle ontwikkel in kardiomiosiete, die spierselle wat hartkontraksies veroorsaak. Hierdie bevinding kan eendag gebruik word om die wedergeboorte van die menslike hart na 'n hartaanval te bevorder. Die navorsers se bevindinge is onlangs in die joernaal gepubliseer Grense in sel- en ontwikkelingsbiologie.
"Hier wys ons dat oksitosien, 'n neuropaptied ook bekend as die liefdeshormoon, in staat is om hartherstelmeganismes in beseerde harte in sebravis- en menslike selkulture te aktiveer, wat die deur oopmaak vir potensiële nuwe terapieë vir hartherlewing by mense," het dr. Aitor Aguirre, 'n assistent-professor by die Departement Biomediese Ingenieurswese van Michigan State University, en die studie se senior skrywer.
Stamagtige selle kan kardiomiosiete aanvul
Na 'n hartaanval sterf kardiomiosiete dikwels in groot getalle af. Hulle kan hulself nie aanvul nie aangesien hulle hoogs gespesialiseerde selle is. Vorige navorsing het egter aan die lig gebring dat 'n subset van selle in die epikardium herprogrammeer kan word om stamagtige selle te word, bekend as Epikardium-afgeleide Progenitor Cells (EpiPC's), wat nie net kardiomiosiete kan regenereer nie, maar ook ander soorte hartselle.
"Dink aan die EpiPC's as die klipkappers wat katedrale in herstel het Europa in die Middeleeue,” het Aguirre verduidelik.
Ongelukkig, onder natuurlike toestande, is die produksie van EpiPC's ondoeltreffend vir menslike hartherlewing.
Sebravis kan ons leer hoe om harte meer doeltreffend te regenereer
Betree die sebravis: bekend vir hul buitengewone vermoë om organe te herstel, insluitend die brein, retina, interne organe, been en vel. Hulle kry nie hartaanvalle nie, maar sy baie roofdiere is bly om 'n hap uit enige orgaan, insluitend die hart - so sebravis kan hul hart hergroei wanneer soveel as 'n kwart daarvan verlore is. Dit word deels gedoen deur proliferasie van kardiomiosiete, maar ook deur EpiPC's. Maar hoe herstel die EpiPC's van sebravis die hart so doeltreffend? En kan ons 'n 'magic bullet' in sebravis vind wat die produksie van EpiPC's in mense kunsmatig kan bevorder?
Ja, en hierdie 'magic bullet' blyk oksitosien te wees, redeneer die skrywers.
Om tot hierdie gevolgtrekking te kom, het die skrywers gevind dat die uitdrukking van die boodskapper-RNA* vir oksitosien binne drie dae na kriobesering – besering as gevolg van bevriesing – aan die hart, tot 20-voudig in die brein toeneem. Hulle het verder getoon dat hierdie oksitosien dan na die sebravis-epikardium beweeg en aan die oksitosienreseptor bind, wat 'n molekulêre kaskade veroorsaak wat plaaslike selle stimuleer om uit te brei en in EpiPC's te ontwikkel. Hierdie nuwe EpiPC's migreer dan na die sebravismiokardium om in kardiomiosiete, bloedvate en ander belangrike hartselle te ontwikkel om dié wat verlore gegaan het, te vervang.
'n Soortgelyke effek op menslike weefselkulture
Die skrywers het getoon dat oksitosien 'n soortgelyke effek op menslike weefsel in vitro het. Oksitosien - maar nie een van 14 ander neurohormone wat hier getoets word nie - stimuleer kulture van menslike geïnduseerde pluripotente stamselle (hIPSC's) om EpiPC's te word, teen tot twee keer die basale tempo: 'n baie sterker effek as ander molekules wat voorheen gewys is om EpiPC-produksie in muise te stimuleer. Omgekeerd het genetiese afbreek van die oksitosienreseptor die regeneratiewe aktivering van menslike EpiPC's in kultuur verhoed. Die skrywers het ook getoon dat die verband tussen oksitosien en die stimulasie van EpiPC's die belangrike 'TGF-β seinweg' is, wat bekend is om die groei, differensiasie en migrasie van selle te reguleer.
Aguirre het gesê: "Hierdie resultate toon dat dit waarskynlik is dat die stimulasie deur oksitosien van EpiPC-produksie evolusionêr in 'n beduidende mate bewaar word by mense. Oksitosien word om ander redes wyd in die kliniek gebruik, so hergebruik vir pasiënte na hartskade is nie 'n lang stuk van die verbeelding nie. Selfs as hartherlewing net gedeeltelik is, kan die voordele vir pasiënte enorm wees.”
Aguirre het afgesluit: “Volgende moet ons kyk na oksitosien by mense na hartbesering. Oksitosien self is kortstondig in sirkulasie, so die uitwerking daarvan op mense kan daardeur belemmer word. Dwelms wat spesifiek ontwerp is met 'n langer halfleeftyd of meer sterkte kan nuttig wees in hierdie omgewing. In die algemeen is pre-kliniese proewe in diere en kliniese proewe in mense nodig om vorentoe te beweeg."
Verwysing: "Oxytocin bevorder epikardiale selaktivering en hartherlewing na hartbesering" deur Aaron H. Wasserman, Amanda R. Huang, Yonatan R. Lewis-Israeli, McKenna D. Dooley, Allison L. Mitchell, Manigandan Venkatesan en Aitor Aguirre, 30 September 2022, Grense in sel- en ontwikkelingsbiologie.
DOI: 10.3389/fcell.2022.985298
Die studie is befonds deur die National Institutes of Health, die American Heart Association en die Spectrum-MSU Foundation.
*RNA
Ribonukleïensuur (RNA) is 'n polimeriese molekule soortgelyk aan DNA wat noodsaaklik is in verskeie biologiese rolle in kodering, dekodering, regulering en uitdrukking van gene. Albei is nukleïensure, maar anders as DNA, is RNA enkelstrengs. 'n RNA-string het 'n ruggraat wat bestaan uit afwisselende suiker (ribose) en fosfaatgroepe. Aan elke suiker is een van vier basisse geheg—adenien (A), uracil (U), sitosien (C), of guanien (G). Verskillende tipes RNA bestaan in die sel: boodskapper-RNA (mRNA), ribosomale RNA (rRNA) en oordrag-RNA (tRNA).
