O neurohormônio oxitocina é bem conhecido por promover laços sociais e gerar sentimentos prazerosos, por exemplo, da arte, do exercício ou do sexo. Mas o hormônio tem muitas outras funções, como a regulação da lactação e das contrações uterinas nas mulheres e a regulação da ejaculação, transporte de espermatozóides e produção de testosterona nos homens.
Agora, pesquisadores da Michigan State University mostram que em peixes-zebra e culturas de células humanas, a oxitocina tem ainda outra função insuspeita:estimula as células-tronco derivadas da camada externa do coração (epicárdio) a migrar para sua camada intermediária (miocárdio) e ali se desenvolver em cardiomiócitos , células musculares que geram contrações cardíacas. Esta descoberta poderá um dia ser usada para promover a regeneração do coração humano após um ataque cardíaco. Os resultados são publicados em Frontiers in Cell and Developmental Biology .

"Aqui mostramos que a oxitocina, um neuropeptídeo também conhecido como hormônio do amor, é capaz de ativar mecanismos de reparo cardíaco em corações feridos em peixes-zebra e culturas de células humanas, abrindo as portas para novas terapias potenciais para a regeneração do coração em humanos", disse o Dr. Aitor Aguirre, professor assistente do Departamento de Engenharia Biomédica da Michigan State University e autor sênior do estudo.

As células-tronco podem reabastecer os cardiomiócitos

Cardiomiócitos normalmente morrem em grande número após um ataque cardíaco. Por serem células altamente especializadas, elas não podem se reabastecer. Mas estudos anteriores mostraram que um subconjunto de células no epicárdio pode sofrer reprogramação para se tornarem células-tronco, chamadas células progenitoras derivadas do epicárdio (EpiPCs), que podem regenerar não apenas cardiomiócitos, mas também outros tipos de células cardíacas.

"Pense nos EpiPCs como os pedreiros que consertavam catedrais na Europa na Idade Média", explicou Aguirre.

Infelizmente para nós, a produção de EpiPCs é ineficiente para a regeneração do coração em humanos em condições naturais.

O peixe-zebra pode nos ensinar como regenerar corações com mais eficiência

Entra o peixe-zebra:famoso por sua extraordinária capacidade de regeneração de órgãos, incluindo cérebro, retina, órgãos internos, ossos e pele. Eles não sofrem ataques cardíacos, mas seus muitos predadores ficam felizes em morder qualquer órgão, incluindo o coração – para que o peixe-zebra possa regenerar seu coração quando até um quarto dele for perdido. Isso é feito em parte pela proliferação de cardiomiócitos, mas também por EpiPCs. Mas como os EpiPCs do peixe-zebra reparam o coração com tanta eficiência? E podemos encontrar uma "bala mágica" no peixe-zebra que poderia aumentar artificialmente a produção de EpiPCs em humanos?

Sim, e essa "bala mágica" parece ser a oxitocina, argumentam os autores.

Para chegar a essa conclusão, os autores descobriram que no peixe-zebra, dentro de três dias após a crioinjúria – lesão por congelamento – no coração, a expressão do RNA mensageiro da oxitocina aumenta em até 20 vezes no cérebro. Eles mostraram ainda que essa ocitocina viaja para o epicárdio do peixe-zebra e se liga ao receptor de ocitocina, desencadeando uma cascata molecular que estimula as células locais a se expandirem e se desenvolverem em EpiPCs. Esses novos EpiPCs então migram para o miocárdio do peixe-zebra para se desenvolver em cardiomiócitos, vasos sanguíneos e outras células cardíacas importantes para substituir aquelas que foram perdidas.

Efeito semelhante em culturas de tecidos humanos

Crucialmente, os autores mostraram que a oxitocina tem um efeito semelhante no tecido humano in vitro. A ocitocina – mas nenhum dos 14 outros neuro-hormônios testados aqui – estimula as culturas de células-tronco pluripotentes induzidas humanas (hIPSCs) a se tornarem EpiPCs, até o dobro da taxa basal:um efeito muito mais forte do que outras moléculas previamente demonstradas para estimular a produção de EpiPC em camundongos. Por outro lado, o knock-down genético do receptor de ocitocina impediu a ativação regenerativa de EpiPCs humanos em cultura. Os autores também mostraram que a ligação entre a ocitocina e a estimulação de EpiPCs é a importante "via de sinalização de TGF-β", conhecida por regular o crescimento, diferenciação e migração de células.

Aguirre disse:"Esses resultados mostram que é provável que a estimulação pela ocitocina da produção de EpiPC seja evolutivamente conservada em humanos em uma extensão significativa. longo trecho da imaginação. Mesmo que a regeneração do coração seja apenas parcial, os benefícios para os pacientes podem ser enormes."

"Em seguida, precisamos olhar para a oxitocina em humanos após lesão cardíaca. A própria oxitocina tem vida curta na circulação, então seus efeitos em humanos podem ser prejudicados por isso. Drogas especificamente projetadas com uma meia-vida mais longa ou mais potência podem ser útil neste cenário. Em geral, os ensaios pré-clínicos em animais e os ensaios clínicos em humanos são necessários para avançar", concluiu Aguirre. + Explorar mais

Células especiais contribuem para regenerar o coração do peixe-zebra