Hvordan kjærlighetshormonet oksytocin kan ha hjertehelbredende egenskaper
TankelederAitor Aguirre, Ph.D. Assistant Professor of Biomedical EngineeringMichigan State UniversityI dette intervjuet snakker News Medical med Dr. Aitor Aguirre, assisterende professor i biomedisinsk ingeniørvitenskap ved Michigan State University, om hvordan "kjærlighetshormonet" oksytocin kan ha hjertehelbredende egenskaper. Kan du introdusere deg selv og fortelle oss om din bakgrunn innen biomedisinsk ingeniørfag og hva som interesserte deg i å utføre denne forskningen? Mitt navn er Aitor Aguirre og jeg er assisterende professor i biomedisinsk ingeniørfag ved Michigan State University. Laboratoriet mitt bruker ingeniørmessige tilnærminger for å studere hvordan det menneskelige hjertet dannes og reagerer på skade, med mål om å fremme denne kunnskapen...

Hvordan kjærlighetshormonet oksytocin kan ha hjertehelbredende egenskaper

Kan du introdusere deg selv og fortelle oss om din bakgrunn innen biomedisinsk ingeniørfag og hva som interesserte deg i å utføre denne forskningen?
Mitt navn er Aitor Aguirre og jeg er assisterende professor i biomedisinsk ingeniørfag ved Michigan State University. Laboratoriet mitt bruker ingeniørtilnærminger for å studere hvordan det menneskelige hjertet dannes og reagerer på skader, med mål om å anvende denne kunnskapen til nye terapier basert på regenerativ medisin.
Vi utfører studier på hjerteregenerering fordi selv om mennesker ikke regenererer hjertet, gjør andre dyr rundt oss det, noe som tyder på at vi kan ha en sovende evne i denne forbindelse. Dette støttes av det faktum at når hjertet vårt blir skadet, mobiliserer det stamceller for å reparere seg selv. Arbeidet deres er imidlertid ikke nok fordi det er for få av dem. Vi prøver å finne måter å styrke disse stamcellene på.
Vi kom over oksytocin ved et uhell. Vi lette etter viktige nevrohormoner som kunne kontrollere hjerteregenerering og testet dusinvis av dem da vi fant ut at oksytocin hadde svært kraftige effekter. Slik begynte denne forskningen.

Kan du fortelle oss mer om oksytocin og dets hovedfunksjoner i kroppen?
Oksytocin er et nevropeptid involvert i sosial binding og lykke. Det er lagret i hypothalamus, i hjernen. Vi frigjør oksytocin når vi ser noen vi elsker eller når vi gjør noe vi liker. Imidlertid har oksytocin andre biologiske roller, hvorav noen fortsatt er dårlig forstått.
Forskningen deres brukte sebrafisk og menneskelige cellekulturer for å vise at oksytocin har en annen overraskende funksjon. Kan du fortelle oss hvordan du utførte studien din og hvilke uventede innsikter du oppdaget?
Vi utførte en skjerm for nevrohormoner involvert i kroppens homeostase i humane epikardiale celler. Epikardiale celler er en populasjon av epitelceller som lever på overflaten av hjertet. Imidlertid regnes de også som et reservoar av stamceller som kan reparere hjertet (selv om de er for sjeldne til å hjelpe betydelig).
Siden regenerering er en svært energisk krevende prosess, konkluderte vi med at det burde være en hjernerelatert sentralkontroll for denne prosessen.

Vi fant at oksytocin øker evnen til epikardiale celler til å transformere og formere seg til epikardiale stamceller. Vi henvendte oss deretter til sebrafisk, en etablert regenereringsmodell, for å se om effekten av oksytocin ble bevart. Vi fant at fjerning av oksytocin sterkt begrenset fiskens evne til å regenerere og produsere epikardiale stamceller, noe som bekrefter hypotesen vår.
Sebrafisk kan kanskje vise oss hvordan vi kan regenerere hjerter mer effektivt. Hva er fordelene med å bruke sebrafisk i forskning som din?
Sebrafisken er en av de kraftigste regenererende virveldyrene. Det kan danne en ny hjerne, hjerte, bein, muskler osv. uten tap av funksjon. Siden det er relativt nært oss (det er tross alt et virveldyr), er mange av de cellulære og molekylære prosessene som fører til denne ekstraordinære helbredelsesevnen også til stede i oss. Spørsmålet er: hvorfor kan de gjøre det og vi kan ikke?

Hvordan tror du funnene dine kan åpne døren for potensielle nye terapier for hjerteregenerering hos mennesker?
Disse resultatene tyder på at oksytocin, eller et medikament som etterligner dets effekter, kan ha gunstige effekter hos pasienter som har lidd av et hjerteinfarkt ved å regenerere deler av tapt muskel. Selv om denne behandlingen bare er delvis vellykket (la oss si at bare 15 % av den skadede muskelen kommer tilbake), er det fra et klinisk perspektiv fortsatt et stort fremskritt som vil forbedre pasientenes liv betydelig. Det vil også bane vei for mer sofistikerte tilnærminger, kanskje i kombinasjon med andre medisiner eller pro-regenerative faktorer for å forbedre regenereringen ytterligere.
Hva er det neste for deg og forskningen din fremover?
Det neste trinnet for dette prosjektet er preklinisk testing i relevante dyremodeller for å bestemme sikkerhet og effektivitet. Hvis resultatene er positive, vil jeg se for meg kliniske studier for å utvikle et medikament basert på denne tilnærmingen i nær fremtid.
Hvor kan leserne finne mer informasjon?
Link til studien: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2022.985298/full
Link til Dr. Aguirre: https://www.aguirrelab.org/
Om Aitor Aguirre
Dr. Aguirre fikk sin M.Sc. i biokjemi og molekylærbiologi fra universitetet i Baskerland og hans Ph.D. i materialvitenskap og vevsteknikk fra Institute of Bioengineering of Catalonia (IBEC) og Technical University of Catalonia (UPC). Under sin postdoktorutdanning, Dr. Aguirre ved Salk Institute, hvor han forsket på in vivo omprogrammering ved hjertesykdomRegenerering. Dr. Aguirre ble assisterende professor i medisin ved University of California, San Diego i 2017 og begynte i Institute of Quantitative Health Science and Engineering og Institutt for biomedisinsk ingeniørvitenskap ved Michigan State University et år senere. Dr. Aguirre har lang erfaring innen hjerteutvikling, kardiovaskulær sykdom, regenerativ medisin og vevsteknikk.
.