L'”ormone dell’amore” si rivela avere proprietà curative per il cuore


Modello PCK della molecola di Oxitocina.

Il neuro-ormone ossitocina è noto per promuovere i legami sociali e generare sensazioni piacevoli, ad esempio dall’arte, dall’esercizio fisico o dal sesso. Ma l’ormone ha molte altre funzioni, come la regolazione della lattazione e delle contrazioni uterine nelle donne e la regolazione dell’eiaculazione, del trasporto dello sperma e della produzione di testosterone nei maschi.

Ora i ricercatori della Michigan State University dimostrano che nelle colture cellulari di pesci zebra e di esseri umani l’ossitocina ha un’altra funzione insospettata: Stimola le cellule staminali derivate dallo strato esterno del cuore (epicardio) a migrare nello strato centrale (miocardio) e a svilupparsi in cardiomiociti, cellule muscolari che generano le contrazioni cardiache. Questa scoperta potrebbe un giorno essere utilizzata per promuovere la rigenerazione del cuore umano dopo un attacco cardiaco.

I risultati sono pubblicati su Frontiers in Cell and Developmental Biology.

Qui dimostriamo che l’ossitocina, un neuropeptide noto anche come ormone dell’amore, è in grado di attivare meccanismi di riparazione cardiaca in cuori feriti in colture cellulari di zebrafish e umane, aprendo la porta a potenziali nuove terapie per la rigenerazione cardiaca nell’uomo“, ha dichiarato il dottor Aitor Aguirre, professore assistente presso il Dipartimento di Ingegneria Biomedica della Michigan State University e autore senior dello studio.

Le cellule staminali possono ricostituire i cardiomiociti

I cardiomiociti in genere muoiono in gran numero dopo un attacco cardiaco. Essendo cellule altamente specializzate, non possono ricostituirsi da sole. Ma studi precedenti hanno dimostrato che un sottogruppo di cellule dell’epicardio può subire una riprogrammazione per diventare cellule simili alle staminali, chiamate cellule progenitrici derivate dall’epicardio (EpiPC), che possono rigenerare non solo i cardiomiociti, ma anche altri tipi di cellule cardiache.

Pensate alle EpiPC come agli scalpellini che riparavano le cattedrali in Europa nel Medioevo“, ha spiegato Aguirre.

Purtroppo per noi, la produzione di EpiPC è inefficiente per la rigenerazione cardiaca nell’uomo in condizioni naturali.

Il pesce zebra potrebbe insegnarci come rigenerare i cuori in modo più efficiente

Ecco i pesci zebra: famosi per la loro straordinaria capacità di rigenerare gli organi, tra cui il cervello, la retina, gli organi interni, le ossa e la pelle. Non soffrono di attacchi cardiaci, ma i suoi numerosi predatori sono felici di prendere a morsi qualsiasi organo, compreso il cuore: così i pesci zebra possono far ricrescere il loro cuore anche quando un quarto di esso è stato perso. Ciò avviene in parte grazie alla proliferazione dei cardiomiociti, ma anche grazie alle EpiPC.

Ma come fanno le EpiPC dei pesci zebra a riparare il cuore in modo così efficiente?

E possiamo trovare un “proiettile magico” nel pesce zebra che possa aumentare artificialmente la produzione di EpiPC nell’uomo?

Sì, e questo “proiettile magico” sembra essere l’ossitocina, sostengono gli autori.

Per giungere a questa conclusione, gli autori hanno scoperto che nei pesci zebra, entro tre giorni dal crioinjury (lesione dovuta al congelamento del cuore), l’espressione dell’RNA messaggero dell’ossitocina aumenta fino a 20 volte nel cervello. Hanno inoltre dimostrato che l’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 a espandersi e svilupparsi in EpiPC. Queste nuove EpiPC migrano poi verso il miocardio del pesce zebra per svilupparsi in cardiomiociti, vasi sanguigni e altre importanti cellule cardiache in sostituzione di quelle perse.

Effetto simile su colture di tessuto umano

Gli autori hanno dimostrato che l’ossitocina ha un effetto simile sui tessuti umani in vitro. L’ossitocina – ma nessuno degli altri 14 neuroormoni qui testati – stimola le colture di cellule staminali pluripotenti indotte umane (hIPSC) a trasformarsi in EpiPC, a un tasso fino a due volte superiore a quello basale: un effetto molto più forte di quello di altre molecole che hanno precedentemente dimostrato di stimolare la produzione di EpiPC nei topi.

Al contrario, il knock-down 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 dimostrano che è probabile che la stimolazione della produzione di EpiPC da parte dell’ossitocina sia evolutivamente conservata nell’uomo in misura significativa“. L’ossitocina è ampiamente utilizzata in clinica per altri motivi, quindi un suo reimpiego per i pazienti che hanno subito un danno cardiaco non è un’ipotesi azzardata. Anche se la rigenerazione del cuore è solo parziale, i benefici per i pazienti potrebbero essere enormi“.

Poi dobbiamo esaminare l’ossitocina negli esseri umani dopo una lesione cardiaca. L’ossitocina stessa ha una vita breve in circolazione, quindi i suoi effetti nell’uomo potrebbero essere ostacolati da questo. Farmaci specificamente progettati con un’emivita più lunga o una maggiore potenza potrebbero essere utili in questo contesto. Nel complesso, per progredire sono necessari studi preclinici sugli animali e studi clinici sull’uomo“, ha concluso Aguirre.

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