Così l’ormone dell’amore guarisce il cuore

l’ossitocina, un neuropeptide noto anche come ormone dell’amore, è in grado di attivare meccanismi di riparazione  nel cuore, aprendo la porta a potenziali nuove terapie per la rigenerazione delle cellule del muscolo cardiaco.

 

 

 

Il neuro ormone ossitocina è ben noto per promuovere legami sociali e generare sentimenti piacevoli, ad esempio dall’arte, dall’esercizio fisico o dal sesso.

Ma l’ormone ha molte altre funzioni, come la regolazione dell’allattamento e delle contrazioni uterine nelle femmine e la regolazione dell’eiaculazione, del trasporto degli spermatozoi e della produzione di testosterone nei maschi.

Ora, i ricercatori della Michigan State University mostrano che nelle colture cellule di pesci zebra e cellule umane, l’ossitocina ha anche un’altra funzione insospettabile: stimola le cellule staminali derivate dallo strato esterno del cuore (epicardio) a migrare nel suo strato intermedio (miocardio) e lì svilupparsi in cardiomiociti, cellule muscolari che generano contrazioni cardiache.

Questa scoperta potrebbe un giorno essere utilizzata per promuovere la rigenerazione del cuore umano dopo un infarto. I risultati sono pubblicati su Frontiers in Cell and Developmental Biology.

“Mostriamo che l’ossitocina, un neuropeptide noto anche come ormone dell’amore, è in grado di attivare meccanismi di riparazione cardiaca nei cuori danneggiati nel pesce zebra e nelle colture cellulari umane, aprendo la porta a potenziali nuove terapie per la rigenerazione del cuore negli esseri umani”, ha detto il dottor Aitor Aguirre, assistente professore presso il Dipartimento di Ingegneria Biomedica della Michigan State University, e l’autore senior dello studio.

I cardiomiociti in genere muoiono in gran numero dopo un infarto. Poiché sono cellule altamente specializzate, non possono ricostituirsi. Ma studi precedenti hanno dimostrato che un sottoinsieme di cellule nell’epicardio può essere sottoposto a riprogrammazione per diventare cellule staminali, chiamate cellule progenitrici derivate dall’epicardio (EpiPC), che possono rigenerare non solo i cardiomiociti, ma anche altri tipi di cellule cardiache.

Sfortunatamente per noi, la produzione di EpiPC è inefficiente per la rigenerazione del cuore negli esseri umani in condizioni naturali.

Il pesce zebra è famoso per la sua straordinaria capacità di rigenerare organi, tra cui il cervello, la retina, gli organi interni, le ossa e la pelle. Può fare ricrescere fino a un quarto del cuore, se viene perso per un morso dai suoi numerosi predatori.

Questo viene fatto in parte dalla proliferazione dei cardiomiociti, ma anche dalle EpiPC. Ma come fanno le EpiPC del pesce zebra a riparare il cuore in modo così efficiente? E possiamo trovare una qualcosa nel pesce zebra che potrebbe aumentare artificialmente la produzione di EpiPC negli esseri umani?

Sì, e questa “bacchetta magica” sembra essere l’ossitocina, sostengono gli autori. Per raggiungere questa conclusione, gli autori hanno scoperto che nel pesce zebra, entro tre giorni dalla crioinfortunità – lesione dovuta al congelamento – al cuore, l’espressione dell’RNA messaggero per l’ossitocina aumenta fino a 20 volte nel cervello.

Hanno inoltre dimostrato che questa ossitocina viaggia poi verso l’epicardio del pesce zebra e si lega al recettore dell’ossitocina, innescando una cascata molecolare che stimola le cellule locali ad espandersi e svilupparsi in EpiPC.

Queste nuove EpiPC migrano quindi nel miocardio per svilupparsi in cardiomiociti, vasi sanguigni e altre importanti cellule cardiache per sostituire quelle che erano state perse.

Fondamentalmente, gli autori hanno dimostrato che l’ossitocina ha un effetto simile sul tessuto umano in vitro. L’ossitocina, ma nessuno degli altri 14 neuroormoni testati, stimola le colture di cellule staminali pluripotenti indotte umane (hIPSC) a diventare EpiPC, fino al doppio della velocità basale: un effetto molto più forte rispetto ad altre molecole precedentemente indicate per stimolare la produzione di EpiPC nei topi.

Al contrario, l’abbattimento genetico del recettore dell’ossitocina ha impedito l’attivazione rigenerativa delle EpiPC umane in coltura.

Gli autori hanno anche dimostrato che il legame tra l’ossitocina e la stimolazione delle EpiPC è l’importante “via di segnalazione TGF-β”, nota per regolare la crescita, la differenziazione e la migrazione delle cellule.

Aguirre ha dichiarato: “Questi risultati mostrano che è probabile che la stimolazione da parte dell’ossitocina della produzione di EpiPC sia evolutivamente conservata negli esseri umani in misura significativa.  Anche se la rigenerazione del cuore è solo parziale, i benefici per i pazienti potrebbero essere enormi”.

“Successivamente, dobbiamo esaminare l’ossitocina negli esseri umani dopo lesioni cardiache. L’ossitocina stessa è di breve durata nella circolazione, quindi i suoi effetti negli esseri umani potrebbero essere ostacolati da questo. Farmaci specificamente progettati con un’emivita più lunga o più potenza potrebbero essere utili in questo contesto. Nel complesso, gli studi pre-clinici sugli animali e gli studi clinici sugli esseri umani sono necessari per andare avanti”,