Proteomische und transkriptomische Profilerstellung liefern ein vollständiges Bild des Alterungsprozesses in den Nieren

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Die Untersuchung von Proteinveränderungen in den Nieren im Alter sowie die Transkription von Genen in Proteine ​​helfen dabei, ein vollständiges Bild der altersbedingten Prozesse zu erhalten, die in diesen Organen ablaufen, heißt es in einer heute veröffentlichten Studie an Mäusen eLife.

Das Altern verursacht viele Veränderungen im Körper und in essentiellen Organen wie den Nieren, die später im Leben weniger effizient funktionieren. Altersbedingte Veränderungen in den Nieren wurden hauptsächlich anhand der Transkription von Genen berichtet – dem Prozess, bei dem ein DNA-Segment in RNA kopiert wird. Die aktuelle Studie legt nahe, dass dieser Ansatz in Kombination mit der Untersuchung von Veränderungen in Proteinen ein besseres Verständnis der altersbedingten Veränderungen in der Niere ermöglicht und möglicherweise auf neue Ansätze zur Behandlung von altersbedingten Nierenfunktionsstörungen hinweist.

“Physiologische Veränderungen der Nierenfunktion während des Alterns sind gut dokumentiert, aber über die zugrunde liegenden molekularen Prozesse, die diesen Funktionsverlust verursachen, ist wenig bekannt”, erklärt die Erstautorin Yuka Takemon, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Jackson Laboratory in Bar Harbor, Maine. USA, als die Studie durchgeführt wurde, und ist jetzt Doktorandin am Michael Smith Genome Sciences Center der Universität von British Columbia, Kanada. “Viele frühere Studien zu diesen physiologischen Veränderungen haben sich mit der Transkription von Genen in Proteine ​​durch Messung der Messenger-RNA (mRNA) befasst. Wir wollten jedoch herausfinden, ob wir durch die Kombination dieses Ansatzes mit der Untersuchung der Proteinspiegel in der Niere weitere Erkenntnisse gewinnen können.”

In ihrer Studie untersuchten Takemon und Kollegen altersbedingte Veränderungen der Nierenfunktion bei etwa 600 genetisch unterschiedlichen Mäusen. Sie maßen auch Veränderungen in mRNA und Proteinen in Nierenproben von etwa einem Drittel der Tiere.

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Sie entdeckten ein altersbedingtes Muster von Veränderungen sowohl der mRNA als auch der Proteine ​​in den Mäusen, das darauf hindeutet, dass die Tiere eine zunehmende Anzahl von Immunzellen und Entzündungen in ihren Nieren sowie eine verminderte Funktion in ihren Mitochondrien aufweisen, die Energie für die Zellen produzieren.

Allerdings entsprachen nicht alle Veränderungen in Proteinen Veränderungen in der mRNA, was darauf hindeutet, dass einige der Proteinveränderungen nach der Transkription von Genen in RNA auftreten. Dies könnte bedeuten, dass ältere Nieren beim Aufbau neuer Proteine ​​weniger effizient sind oder dass Proteine ​​in älteren Nieren schneller abgebaut werden. Wenn weitere Studien dies bestätigen, könnte dies bedeuten, dass Therapien oder Interventionen, die den Proteinaufbau oder den langsamen Proteinabbau fördern, für die Behandlung von mit dem Altern verbundenen Nierenerkrankungen von Vorteil sein können.

Unsere Studie legt nahe, dass mRNA-Messungen allein ein unvollständiges Bild molekularer Veränderungen liefern, die durch Alterung in der Niere verursacht werden. Die Untersuchung von Veränderungen in Proteinen ist auch wichtig, um diese altersbedingten Prozesse zu verstehen und mögliche neue Ansätze zur Behandlung altersbedingter Krankheiten zu entwickeln. “

Ron Korstanje, leitender Autor, außerordentlicher Professor am Jackson Laboratory

Quelle:

Zeitschriftenreferenz:

Takemon, Y., et al. (2021) Proteomische und transkriptomische Profilerstellung zeigen verschiedene Aspekte des Alterns in der Niere. eLife. doi.org/10.7554/eLife.62585.

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