Tajemny składnik młodej krwi: oksytocyna?

Jak napisałem w artykule w zeszłym miesiącu, naukowcy zidentyfikowali jedno białko o nazwie GDF11, które może pomagać odwracać proces starzenia w eksperymentach z młodą krwią. Podejrzewali jednak, że udział w tym może brać więcej niż jedna cząsteczka. I dzisiaj zespół naukowców z University of California at Berkeley publikuje dowód na rzecz nowej cząsteczki. Tym, co czyni ten wynik szczególnie zaskakującym, jest to, że ta cząsteczka jest już całkiem sławna z powodu jej innych wpływów na organizm. Jest to oksytocyna.

Mogliście słyszeć o oksytocynie jako o środku na miłość albo jako o cząsteczce moralnej. Z pewnością jest prawdą, że ten hormon, wytwarzany w mózgu, odgrywa ważną rolę w życiu społecznym ssaków. Na przykład, monogamiczne norniki wydają się polegać na oksytocynie, by wzmacniać więzi ze swoimi partnerami. Kiedy naukowcy blokują ich komórki tak, by nie przyjmowały oksytocyny, norniki stają się bardziej rozwiązłe. Oksytocyna odgrywa także istotną rolę w tworzeniu więzi między matką a dzieckiem. Jej poziom wzrasta u kobiet podczas ciąży i karmienia piersią. Jeśli blokuje się pobieranie oksytocyny u owiec, zaniedbują swoje nowonarodzone jagnięta.

Ale, jak wyjaśnił mój kolega Ed Yong w artykule w “Slate” w 2012 r., w tym momencie oksytocyna naprawdę powinna być nazwana “hormonem szumu medialnego”. Ludzie są zbyt entuzjastyczni i chcą przeskoczyć od faktycznie istniejących dowodów o efektach oksytocyny do wezwań, by używać jej jako terapii dla dzieci z depresją lub autyzmem. I jak Ed napisał w kwietniu w“Scientist”, oksytocyna wydaje się także brać udział w negatywnych emocjach, nawet w oszukiwaniu. Lekkomyślne używanie oksytocyny może mieć niepożądane skutki.

Może wydawać się dziwne, że jedna mała cząsteczka ma tak różnorakie wpływy. To jednak dotyczy wielu hormonów. Są one sygnałami, ale informacja, jakiej dostarczają, zależy od ich kontekstu. Pod tym względem hormony są jak słowa, których używamy, żeby przekazywać sobie informację. Pomyśl o całkowicie różnych przesłaniach – zależnych od kontekstu – jakie mogą mieć trzy słowa: „Co robisz tutaj?”

W rzeczywistości efekty oksytocyny wychodzą daleko poza emocje i zachowania. Na przykład, w ostatnich latach naukowcy znaleźli dowody, że oksytocyna może zmniejszyć osteoporozę i otyłość. Oksytocyna może przekazywać ważne sygnały do komórek w całym ciele, a nie tylko w mózgu.

Niedawno Irinę Conboy i jej współpracowników zaintrygowało kilka z tych eksperymentów. Kiedy na przykład naukowcy usuwają jajniki mysim samicom, ich poziom oksytocyny radykalnie się obniża. Myszy zaczynają się szybko starzeć. Czy może się tu kryć zarówno przyczyna, jak i efekt?

Inna wskazówka przyszła od receptorów na powierzchni komórek, które wychwytują oksytocynę. Wśród komórek z tymi receptorami są komórki macierzyste, które potrafią wytwarzać nowe mięśnie. Czy jest możliwe, że oksytocyna wysyła tym komórkom sygnał do rozwinięcia lub odnowienia starego mięśnia?

W umysłach naukowców zakiełkowała myśl. Być może oksytocyna jest jedną z cząsteczek w młodej krwi, która odmładza stare zwierzęta.

Jak czytamy w “Natural Communications”, przeprowadzili serię eksperymentów, które silnie sugerują, że tak istotnie jest. Na przykład, zastanawiali się, czy naturalnie starzejące się myszy tracą oksytocynę w taki sam sposób, jak myszy z usuniętymi jajnikami. Stwierdzili, że w miarę starzenia się myszy ich poziom oksytocyny spadał do jednej trzeciej poziomu u młodych myszy. Odkryli także, że komórki macierzyste mięśni wytwarzają mniej receptorów oksytocyny w miarę starzenia się myszy.

Naukowcy podali następnie oksytocynę starym myszom. Myszy zaczęły regenerować więcej nowych włókien mięśniowych. A kiedy zablokowali oksytocynę u młodych myszy, nie mogły już one odnowić swoich mięśni. Pod tym względem stały się stare.

Conboy i jej koledzy otrzymali podobne wyniki, kiedy zmodyfikowali myszy tak, że nie mogły wytwarzać oksytocyny. Myszy rozwinęły normalne mięśnie, ale jako dorosłe traciły masę mięśniową znacznie szybciej niż normalne myszy.

Aby z bliska przyjrzeć się temu, co robi oksytocyna, naukowcy hodowali komórki macierzyste mięśni w laboratorium i dodawali do nich oksytocynę. Kiedy komórki wychwytywały ten hormon, rozmnażały się szybko. Innymi słowy, oksytocyna wydaje się bezpośrednio zmieniać zachowanie komórek macierzystych, tak jak to podejrzewali naukowcy.

To nowe badanie dostarcza nowej hipotezy w kwestii starzenia się. Kiedy ludzie są młodzi, wytwarzają mnóstwo oksytocyny. W dodatku do wszystkich efektów psychologicznych, jakie może to mieć, ta dodatkowa oksytocyna mówi także komórkom macierzystym, by zamieniały się w komórki mięśniowe, utrzymując siłę ludzi. Młodzi mogą także wytwarzać wysokie poziomy GDF11 i innych cząsteczek, a w połączeniu, mogą one podtrzymywać młodość wszystkich ich narządów. Kiedy zaś te sygnały zaczynają słabnąć w starości, ciało zaczyna rozpadać się.

Teoretycznie, podanie starym ludziom związków takich jak oksytocyna lub GDF11 może spowodować, że ich komórki znowu zaczną zachowywać się jak w młodości. Takie związki mogłyby być podstawą uniwersalnej terapii na choroby starcze, od osteoporozy poprzez choroby serca do Alzheimera.

Teoretycznie.

Warto pamiętać, że wszystkie badania, o których piszę, były prowadzone tylko na myszach lub szczurach. Nie możemy powiedzieć z pewnością, że skutki przeniosą się także na próby z ludźmi. Nie wiemy nawet, czy poziom oksytocyny jest wysoki u dzieci i niski u starców – nie wspominając już nawet o tym, jaki jest „właściwy” poziom oksytocyny, by odwrócić proces starzenia.

Warto także pamiętać, że może istnieć bardzo dobry powód, dla którego generujące młodość sygnały słabną w miarę starzenia. Jeśli sygnały nie dostarczają właściwej informacji we właściwym kontekście, nasze komórki mogą je źle zinterpretować w sposób, który przyniesie katastrofalne rezultaty. Zamiast na przykład po prostu mnożyć się, by odnowić słabnące mięśnie, komórki macierzyste mogą rosnąć niekontrolowanie  i prowadzić do raka.

Conboy i jej koledzy odpowiadają jednak na ten niepokój wskazując, że już dużo wiemy o oksytocynie jako leku dla ludzi. Ponieważ jej inne efekty przyciągnęły tak dużo uwagi, była poddawana licznym testom. W syntetycznej formie, jako pitocyna, jest zatwierdzona do używania dla kobiet, które przeniosły ciążę, żeby przyspieszyć poród. Już trwają próby kliniczne na ludziach, wypróbowujące oksytocynę jako lek na zaburzenia psychiczne. Choć nie jest wolna od skutków ubocznych, oksytocyna nigdy nie była wiązana z rakiem w żadnym z przeprowadzonych badań.

Z wielu informacji, jakie oksytocyna dostarcza w naszych ciałach, jest możliwe, że nakaz pozostania młodym jest dość wyraźny. Z drugiej strony, jeśli oksytocyna czegoś nas jak dotąd nauczyła, to tego, że szum medialny nie może zastępować prawdziwych badań.

The secret ingredient in young blood: oxytocin?

The Loom, 10 czerwca 2014

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska

Carl Zimmer

Wielokrotnie nagradzany amerykański dziennikarz naukowy publikujący często na łamach „New York Times” „National Geographic” i innych pism. Autor 13 książek, w tym „Parasite Rex” oraz „The Tanglend Bank: An introduction to Evolution”. Prowadzi blog The Loom publikowany przy „National Geographic”.