Hvordan kærlighedshormonet oxytocin kunne have hjertehelbredende egenskaber

Hvordan kærlighedshormonet oxytocin kunne have hjertehelbredende egenskaber

TankelederAitor Aguirre, ph.d.Adjunkt i biomedicinsk teknikMichigan State UniversityI dette interview taler News Medical med Dr. Aitor Aguirre, assisterende professor i biomedicinsk teknik ved Michigan State University, om hvordan "kærlighedshormonet" oxytocin kan have hjertehelbredende egenskaber.

Kan du venligst præsentere dig selv og fortælle os om din baggrund inden for biomedicinsk teknik og hvad der interesserede dig i at udføre denne forskning?

Mit navn er Aitor Aguirre og jeg er assisterende professor i biomedicinsk teknik ved Michigan State University. Mit laboratorium anvender ingeniørmæssige tilgange til at studere, hvordan det menneskelige hjerte dannes og reagerer på skader, med det mål at anvende denne viden til nye terapier baseret på regenerativ medicin.

Vi udfører undersøgelser af hjerteregenerering, fordi selvom mennesker ikke regenererer hjertet, gør andre dyr omkring os det, hvilket tyder på, at vi kan have en sovende evne i denne henseende. Dette understøttes af det faktum, at når vores hjerte er skadet, mobiliserer det stamceller til at reparere sig selv. Deres arbejde er dog ikke nok, fordi der er for få af dem. Vi forsøger at finde måder at styrke disse stamceller på.

Vi stødte på oxytocin ved et uheld. Vi ledte efter vigtige neurohormoner, der kunne kontrollere hjerteregenerering, og testede dusinvis af dem, da vi fandt ud af, at oxytocin havde meget kraftige virkninger. Sådan begyndte denne forskning.

Kan du fortælle os mere om oxytocin og dets vigtigste funktioner i kroppen?

Oxytocin er et neuropeptid involveret i social binding og lykke. Det er lagret i hypothalamus, i hjernen. Vi frigiver oxytocin, når vi ser nogen, vi elsker, eller når vi gør noget, vi nyder. Imidlertid har oxytocin andre biologiske roller, hvoraf nogle stadig er dårligt forstået.

Deres forskning brugte zebrafisk og menneskelige cellekulturer til at vise, at oxytocin har en anden overraskende funktion. Kan du fortælle os, hvordan du udførte dit studie, og hvilke uventede indsigter du opdagede?

Vi udførte en screening for neurohormoner involveret i kroppens homeostase i humane epikardieceller. Epikardieceller er en population af epitelceller, der lever på overfladen af ​​hjertet. Men de betragtes også som et reservoir af stamceller, der kan reparere hjertet (selvom de er for sjældne til at hjælpe væsentligt).

Da regenerering er en meget energisk krævende proces, konkluderede vi, at der skulle være en hjernerelateret central kontrol for denne proces.

Vi fandt ud af, at oxytocin øger epikardiale cellers evne til at transformere og formere sig til epikardielle stamceller. Vi henvendte os derefter til zebrafisk, en etableret regenereringsmodel, for at se, om virkningerne af oxytocin blev bevaret. Vi fandt ud af, at fjernelse af oxytocin i høj grad begrænsede fiskens evne til at regenerere og producere epikardielle stamceller, hvilket bekræfter vores hypotese.

Zebrafisk kan muligvis vise os, hvordan man kan regenerere hjerter mere effektivt. Hvad er fordelene ved at bruge zebrafisk i forskning som din?

Zebrafisken er en af ​​de mest kraftfulde regenererende hvirveldyr. Det kan danne en ny hjerne, hjerte, knogler, muskler osv. uden tab af funktion. Da det er relativt tæt på os (det er jo et hvirveldyr), er mange af de cellulære og molekylære processer, der fører til denne ekstraordinære helbredende evne, også til stede i os. Spørgsmålet er: hvorfor kan de gøre det, og vi kan ikke?

Hvordan tror du, at dine resultater kunne åbne døren til potentielle nye terapier til hjerteregenerering hos mennesker?

Disse resultater tyder på, at oxytocin eller et lægemiddel, der efterligner dets virkninger, kan have gavnlige virkninger hos patienter, der har lidt et myokardieinfarkt ved at regenerere dele af tabt muskel. Selvom denne behandling kun lykkes delvist (lad os sige, at kun 15% af den beskadigede muskel kommer tilbage), er det fra et klinisk perspektiv stadig et stort fremskridt, som ville forbedre patienternes liv markant. Det vil også bane vejen for mere sofistikerede tilgange, måske i kombination med andre lægemidler eller pro-regenerative faktorer for at forbedre regenereringen yderligere.

Hvad er det næste for dig og din forskning fremadrettet?

Det næste trin for dette projekt er præklinisk test i relevante dyremodeller for at bestemme sikkerhed og effektivitet. Hvis resultaterne er positive, ville jeg forestille mig kliniske forsøg med at udvikle et lægemiddel baseret på denne tilgang i den nærmeste fremtid.

Hvor kan læserne finde mere information?

Link til undersøgelsen: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2022.985298/full

Link til Dr. Aguirre: https://www.aguirrelab.org/

Om Aitor Aguirre

Dr. Aguirre modtog sin M.Sc. i biokemi og molekylærbiologi fra universitetet i Baskerlandet og hans ph.d. i Materials Science and Tissue Engineering fra Institute of Bioengineering of Catalonia (IBEC) og Technical University of Catalonia (UPC). Under sin postdoktorale uddannelse, Dr. Aguirre ved Salk Institute, hvor han forskede i in vivo omprogrammering i hjertesygdommeRegenerering. Dr. Aguirre blev assisterende professor i medicin ved University of California, San Diego i 2017 og kom til Institute of Quantitative Health Science and Engineering og Department of Biomedical Engineering ved Michigan State University et år senere. Dr. Aguirre har stor erfaring inden for hjerteudvikling, hjertekarsygdomme, regenerativ medicin og vævsteknologi.

.