Hur kärlekshormonet oxytocin kan ha hjärtläkande egenskaper

Hur kärlekshormonet oxytocin kan ha hjärtläkande egenskaper

TankeledareAitor Aguirre, Ph.D.Biträdande professor i biomedicinsk teknikMichigan State UniversityI den här intervjun pratar News Medical med Dr Aitor Aguirre, biträdande professor i biomedicinsk teknik vid Michigan State University, om hur "kärlekshormonet" oxytocin kan ha hjärtläkande egenskaper.

Kan du snälla presentera dig själv och berätta om din bakgrund inom biomedicinsk teknik och vad som intresserar dig för att bedriva denna forskning?

Mitt namn är Aitor Aguirre och jag är biträdande professor i biomedicinsk teknik vid Michigan State University. Mitt laboratorium tillämpar tekniska tillvägagångssätt för att studera hur det mänskliga hjärtat formas och reagerar på skador, med målet att tillämpa denna kunskap på nya terapier baserade på regenerativ medicin.

Vi genomför studier om hjärtats regenerering för även om människor inte regenererar hjärtat, gör andra djur runt omkring oss det, vilket tyder på att vi kan ha en vilande förmåga i detta avseende. Detta stöds av det faktum att när vårt hjärta skadas mobiliserar det stamceller för att reparera sig själva. Deras arbete räcker dock inte eftersom det är för få av dem. Vi försöker hitta sätt att stärka dessa stamceller.

Vi stötte på oxytocin av en slump. Vi letade efter viktiga neurohormoner som kunde kontrollera hjärtats regenerering och testade dussintals av dem när vi fann att oxytocin hade mycket kraftfulla effekter. Det var så denna forskning började.

Kan du berätta mer om oxytocin och dess huvudsakliga funktioner i kroppen?

Oxytocin är en neuropeptid involverad i social bindning och lycka. Det lagras i hypotalamus, i hjärnan. Vi släpper oxytocin när vi ser någon vi älskar eller när vi gör något vi tycker om. Oxytocin har dock andra biologiska roller, av vilka några fortfarande är dåligt förstådda.

Deras forskning använde zebrafisk och mänskliga cellkulturer för att visa att oxytocin har en annan överraskande funktion. Kan du berätta hur du genomförde din studie och vilka oväntade insikter du upptäckte?

Vi gjorde en screening för neurohormoner involverade i kroppens homeostas i mänskliga epikardceller. Epikardceller är en population av epitelceller som lever på ytan av hjärtat. Men de anses också vara en reservoar av stamceller som kan reparera hjärtat (även om de är för sällsynta för att hjälpa avsevärt).

Eftersom regenerering är en mycket energiskt krävande process, drog vi slutsatsen att det borde finnas en hjärnrelaterad central kontroll för denna process.

Vi fann att oxytocin ökar förmågan hos epikardiella celler att transformera och föröka sig till epikardiella stamceller. Vi vände oss sedan till zebrafisk, en etablerad regenereringsmodell, för att se om effekterna av oxytocin bevarades. Vi fann att avlägsnande av oxytocin allvarligt begränsade fiskens förmåga att regenerera och producera epikardiella stamceller, vilket bekräftar vår hypotes.

Zebrafisk kanske kan visa oss hur man kan regenerera hjärtan mer effektivt. Vilka är fördelarna med att använda zebrafisk i forskning som din?

Zebrafisken är en av de mest kraftfulla regenererande ryggradsdjuren. Det kan bilda en ny hjärna, hjärta, skelett, muskler etc. utan funktionsförlust. Eftersom det är relativt nära oss (det är trots allt ett ryggradsdjur) finns många av de cellulära och molekylära processer som leder till denna extraordinära läkningsförmåga också i oss. Frågan är: varför kan de göra det och vi kan inte?

Hur tror du att dina fynd kan öppna dörren till potentiella nya terapier för hjärtregenerering hos människor?

Dessa resultat tyder på att oxytocin, eller ett läkemedel som efterliknar dess effekter, kan ha positiva effekter hos patienter som har drabbats av en hjärtinfarkt genom att regenerera delar av förlorad muskel. Även om denna behandling bara är delvis framgångsrik (låt oss säga att bara 15 % av den skadade muskeln kommer tillbaka), är det ur ett kliniskt perspektiv fortfarande ett stort framsteg som avsevärt skulle förbättra patienternas liv. Det kommer också att bana väg för mer sofistikerade tillvägagångssätt, kanske i kombination med andra läkemedel eller pro-regenerativa faktorer för att förbättra regenereringen ytterligare.

Vad är nästa steg för dig och din forskning framåt?

Nästa steg för detta projekt är prekliniska tester i relevanta djurmodeller för att fastställa säkerhet och effektivitet. Om resultaten är positiva skulle jag föreställa mig kliniska prövningar för att utveckla ett läkemedel baserat på detta tillvägagångssätt inom en snar framtid.

Var kan läsarna hitta mer information?

Länk till studien: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2022.985298/full

Länk till Dr Aguirre: https://www.aguirrelab.org/

Om Aitor Aguirre

Dr. Aguirre tog sin M.Sc. i biokemi och molekylärbiologi från universitetet i Baskien och hans Ph.D. i materialvetenskap och vävnadsteknik från Institute of Bioengineering of Catalonia (IBEC) och Technical University of Catalonia (UPC). Under sin postdoktorala utbildning, Dr Aguirre vid Salk Institute, där han forskade om in vivo omprogrammering vid hjärtsjukdomarRegeneration. Dr. Aguirre blev biträdande professor i medicin vid University of California, San Diego 2017 och började på Institute of Quantitative Health Science and Engineering och Institutionen för biomedicinsk teknik vid Michigan State University ett år senare. Dr. Aguirre har lång erfarenhet av hjärtutveckling, hjärt-kärlsjukdomar, regenerativ medicin och vävnadsteknik.

.