Исследования показали, что у рыбок данио окситоцин способствует преобразованию клеток внешнего слоя сердца в мышечные клетки, ответственные за сокращения. Аналогичный эффект был зафиксирован при воздействии на культуры клеток человека. Ученые полагают, что этот гормон может быть применен в терапии сердечных заболеваний, особенно для восстановления тканей после инфаркта.
Окситоцин играет важную роль в формировании социальных связей и возникновении различных чувств, таких как дружба, материнская привязанность и романтическая любовь. У женщин этот гормон регулирует процессы лактации и сокращения матки, а у мужчин – эякуляцию, транспортировку спермы и секрецию тестостерона.
Ученые из Мичиганского государственного университета (США) выявили дополнительную неожиданную роль этого гормона. В исследованиях, проведенных на культурах клеток рыб данио-рерио и человека, окситоцин стимулировал стволовые клетки, происходящие из эпикарда (внешнего слоя сердца), к миграции в миокард (средний слой сердца) и дифференцировке в кардиомиоциты — клетки, ответственные за сокращения сердца.
В дальнейшем результаты исследования, представленные в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology, можно использовать для разработки стратегий реабилитации после инфаркта.
Инфаркт миокарда вызывает значительную потерю кардиомиоцитов. Данные специализированные клетки не обладают способностью к самовоспроизведению. Тем не менее, результаты предыдущих исследований указывают на то, что клетки эпикарда способны трансформироваться в стволовые клетки, которые впоследствии дифференцируются в кардиомиоциты и другие типы клеток.
Данио-рерио обладают уникальной способностью к восстановлению органов, в том числе мозга, сетчатки, костей, кожи и сердца. Восстановление сердца у этих рыбок обеспечивается не только за счет деления кардиомиоцитов, но и благодаря клеткам эпикарда.
В ходе трехдневного исследования данио, подвергшихся криоповреждению сердца, было установлено, что экспрессия матричной РНК, кодирующей окситоцин в головном мозге рыб, возрастает в 20 раз. После этого окситоцин транспортируется в эпикард рыб и взаимодействует с рецептором, активируя молекулярный каскад, который стимулирует трансформирование клеток эпикарда в стволовые клетки. Затем эти стволовые клетки мигрируют в миокард, где дифференцируются в кардиомиоциты, клетки сосудов и другие типы клеток.
В ходе исследований авторы продемонстрировали, что окситоцин оказывает аналогичное воздействие на клетки, культивируемые из тканей человека. Кроме того, исследователи проверили действие еще четырнадцать нейропептидов, однако стимулировать клетки эпикарда смог только окситоцин.
Наблюдаемая стимуляция клеток эпикарда окситоцином указывает на высокую степень эволюционной консервации этого механизма у людей. Благодаря широкому применению окситоцина в медицинской практике, его использование для лечения пациентов с сердечными повреждениями не является сложной задачей.
Окситоцин быстро выводится из крови, что может ограничивать его эффективность. Исследователи считают, что необходимо создание лекарственных средств с увеличенным периодом полувыведения. В перспективе авторы намерены начать доклинические исследования на животных, а затем перейти к клиническим испытаниям на людях.