Họ hy vọng khám phá này có thể giúp mọi người tái tạo lại được các tế bào cơ tim bị mất trong cơn đau tim.

Mới đây, các nhà khoa học từ Đại học bang Michigan (Mỹ) đã chứng minh oxytocin có một chức năng khác chưa được biết đến ở cá ngựa vằn và tế bào nuôi cấy của người. Nó có thể kích thích các tế bào gốc từ lớp ngoài của tim (ngoại tâm mạc) di chuyển vào lớp giữa (cơ tim).

Tại đây chúng phát triển thành các tế bào cơ tim vốn tạo ra các cơn co thắt ở tim. Phát hiện này một ngày nào đó có thể được sử dụng để thúc đẩy sự tái tạo của tim con người sau cơn đau tim.

Tác giả chính của nghiên cứu là Tiến sĩ Aitor Aguirre, một trợ lý giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Y sinh của Đại học Bang Michigan. Ông cho biết, ở đây, các nhà khoa học thấy oxytocin có khả năng kích hoạt cơ chế sửa chữa ở những trái tim bị tổn thương của cá ngựa vằn và tế bào nuôi cấy của người. Điều này mở ra cánh cửa cho những liệu pháp mới tiềm năng để tái tạo tim người.

Sau một cơn đau tim, các tế bào cơ tim thường chết đi với số lượng lớn. Chúng không thể tự bổ sung vì là những tế bào chuyên biệt cao. Tuy nhiên, nghiên cứu trước đây đã tiết lộ rằng một tập hợp con của các tế bào trong thượng tâm mạc có thể được lập trình lại để trở thành các tế bào giống như tế bào gốc. Chúng được gọi là Tế bào gốc có nguồn gốc từ Epicardium (EpiPC) và có thể tái tạo không chỉ tế bào cơ tim mà còn các loại tế bào tim khác.

Tuy nhiên, thật không may, trong điều kiện tự nhiên, việc sản xuất EpiPC không hiệu quả cho quá trình tái tạo tim của con người.

Bài học từ cá ngựa vằn

Cá ngựa vằn nổi tiếng với khả năng tái tạo các cơ quan phi thường, bao gồm não, võng mạc, nội tạng, xương và da. Nhiều kẻ săn mồi rất thích được cắn bất kỳ cơ quan nào của cá ngựa vằn, kể cả tim của chúng. Trong trường hợp bị tấn công vào tim, cá ngựa vằn có thể phục hồi khi mất tới 1/4 quả tim.

Điều này một phần là nhờ sự tăng sinh của các tế bào cơ tim, đặc biệt là các EpiPC. Nhưng làm thế nào để EpiPC của cá ngựa vằn sửa chữa tim một cách hiệu quả? Liệu chúng ta có thể tìm được một yếu tố đặc biệt ở cá ngựa vằn có thể thúc đẩy sản xuất EpiPC ở người không? Theo các tác giả, yếu tố đặc biệt có thể giúp trả lời các câu hỏi trên dường như là oxytocin.

Để đạt được kết luận đó, các tác giả phát hiện ra rằng ở cá ngựa vằn, trong vòng 3 ngày sau khi bị thương (do bị đóng băng) ở tim, não cá có lượng oxytocin tăng lên đến 20 lần so với trước đó.

Những oxytocin này sau đó sẽ di chuyển đến tim cá ngựa vằn và liên kết với thụ thể của nó rồi khởi động quá trình biến đổi tế bào màng ngoài tim thành tế bào cơ tim, mạch máu và các tế bào tim quan trọng khác, thay thế những tế bào đã bị mất.

Tác dụng đối với mô người

Điều quan trọng, các tác giả đã chỉ ra rằng oxytocin có tác dụng tương tự trên mô người trong ống nghiệm. Oxytocin kích thích các tế bào gốc đa năng cảm ứng của người (hIPSC) để trở thành EpiPC với tốc độ cơ bản lên đến gấp đôi - mức cao hơn nhiều so với các phân tử khác đã được chứng minh trước đây để kích thích sản xuất EpiPC ở chuột.

Các tác giả cũng chỉ ra rằng mối liên hệ giữa oxytocin và sự kích thích của EpiPC là ‘con đường tín hiệu TGF-β’ quan trọng, được biết đến để điều chỉnh sự phát triển, biệt hóa và di chuyển của tế bào.

Tiến sĩ Aguirre cho biết, những kết quả này cho thấy nhiều khả năng sự kích thích oxytocin của quá trình sản xuất EpiPC đã được bảo tồn tiến hóa ở người theo một mức độ đáng kể.

Oxytocin được sử dụng rộng rãi trong phòng khám vì những lý do khác, vì vậy việc dùng nó thay thế thuốc cho bệnh nhân sau khi bị tổn thương tim không phải là điều quá xa vời trong tưởng tượng. Ngay cả khi nó chỉ tái tạo tim được một phần, những lợi ích cho bệnh nhân có thể rất lớn.

Ông Aguirre kết luận, bước tiếp theo là cần xem xét oxytocin ở người sau chấn thương tim. Bản thân oxytocin lưu thông trong thời gian ngắn, vì vậy tác dụng của nó đối với con người có thể bị cản trở. Do vậy cần nghiên cứu để kéo dài tác dụng của oxytocin. Nhìn chung, các thử nghiệm tiền lâm sàng trên động vật và thử nghiệm lâm sàng trên người là điều cần thực hiện.