Ученые обнаружили, что у рыб данио окситоцин заставляет клетки внешнего слоя сердца превращаться в мышечные клетки, генерирующие сердечные сокращения.
Такой же эффект он оказывал в культурах человеческих клеток. По мнению исследователей, этот гормон можно использовать для лечения сердечных заболеваний, в первую очередь для восстановления после инфаркта.
Гормон окситоцин известен своей ролью в создании социальных связей, возникновении дружеских, материнских и романтических чувств между людьми. В организме женщины он также регулирует лактацию и сокращение матки, в организме мужчины — эякуляцию, транспорт спермы и выработку тестостерона.
Теперь исследователи из Мичиганского государственного университета (США) обнаружили еще одну неожиданную функцию этого гормона. Оказалось, в культурах клеток рыб данио-рерио и человека окситоцин стимулирует стволовые клетки, появившиеся из внешнего слоя сердца (эпикарда), мигрировать в его средний слой (миокард) и превращаться в кардиомиоциты — мышечные клетки, генерирующие сердечные сокращения.
В дальнейшем результаты исследования, представленные в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology, можно использовать для разработки стратегий реабилитации после инфаркта.
Инфаркт миокарда приводит к гибели большого числа кардиомиоцитов. Эти узкоспециализированные клетки не способны воспроизводить сами себя. Однако предыдущие исследования показали, что клетки эпикарда могут становиться стволовыми клетками, которые затем превращаются в кардиомиоциты и другие типы клеток.
Данио-рерио известны своей необычайной способностью к регенерации органов, включая мозг, сетчатку, кости и кожу, а также сердце. Последнее удается им не только за счет деления кардиомиоцитов, но и благодаря клеткам эпикарда.
Исследуя рыбок данио в течение трех дней после криоповреждения сердца, ученые обнаружили, что экспрессия матричной РНК, кодирующей окситоцин в головном мозге рыб, увеличивается в 20 раз. Затем окситоцин перемещается в эпикард рыб и связывается с рецептором, запуская молекулярный каскад, который заставляет клетки эпикарда превращаться в стволовые клетки. После они мигрируют в миокард, чтобы стать кардиомиоцитами, клетками сосудов и так далее.
Авторы также показали, что в культуре человеческих клеток окситоцин ведет себя схожим образом. Ученые также протестировали еще четырнадцать других нейропептидов, но только окситоцин стимулировал клетки эпикарда.
Это свидетельствует о том, что стимуляция клеток эпикарда окситоцином в значительной степени эволюционно сохранилась у людей. Окситоцин широко используют в медицине, поэтому его назначение пациентам с повреждениями сердца не представляет большой сложности.
Сам по себе окситоцин не может долго находиться в кровотоке, поэтому его действие может быть затруднено. Ученые полагают, что потребуется разработка препаратов с более длительным периодом полувыведения. В ближайшее время авторы планируют перейти к доклиническим испытаниям на животных, а потом к клиническим испытаниям на людях.
Автор: Александра Медведева