Funktionelle Charakterisierung von Micro RNA-s in der Alterung von Zellen und Organismen

Während der Alterung kommt es zu fortschreitendem Verlust von Organ und Gewebefunktionen, die sich in einem verschlechterten Gesamtzustand des Organismus niederschlagen. Um die Ursachen, die diesen Funktionsverlusten zu Grunde liegen aufzuklären, wird die Alterung von Zellen in vitro als Modellsystem untersucht. Vor kurzem haben wir humane epitheliale Zellen aus den proximalen Tubuli der Niere (RPTECs) als ein solches Modellsystem etabliert. RPTECs sind jene Zellen, die für die Resorption von Mineralien, Wasser und Protein aus dem Nierenfiltrat verantwortlich sind. Veränderungen in diesen Zellen während der Alterung sind von großer medizinischer Bedeutung, da altersabhängige Veränderungen der Niere zu verminderter Widerstandsfähigkeit gegenüber „Stress“ durch z. B. Medikamente führen kann, was bis zum Nierenversagen gehen kann. Ausserdem findet man mehr seneszente Nierenzellen in Organen älterer Menschen und überraschenderweise steigt die Anzahl dieser Zellen auch mit der Heftigkeit einer Abstoßungsreaktion bei Nieren-Transplant Patienten. „Gealterte“ Zellen haben veränderte Eigenschaften, produzieren andere Proteine, oder Proteine in veränderten Mengen und können dadurch die ursprüngliche Funktion des Gewebes stark beeinträchtigen. Vor kurzem wurde eine neue Klasse regulatorischer Moleküle entdeckt, microRNAs (miRNAs), die post-transkriptional Stabilität und Translation von Boten-RNA beeinflussen und damit das Muster der Proteinexpression. Bislang wurden an die 460 dieser Moleküle entdeckt, man erwartet, dass dieses „Subgenom“ bis zu 1000 Mitglieder zählen wird. Im Zuge dieses Gen-Au Pilotprojektes haben wir es uns zum Ziel gesetzt, miRNAs zu identifizieren, die in jungen und seneszenten RPTECs unterschiedlich exprimiert werden und ihre Funktion im Zusammenhang mit humanen Alterungsprozessen aufzuklären. Weiters werden wir mittels in situ Hybridisierung untersuchen, ob die in in vitro gefundenen miRNAs auch in Nierengewebe in vivo exprimiert werden, und ob Unterschiede hinsichtlich des Alters des Donors bestehen. Da die Klasse der miRNAs bislang weder in epithelialen Nierenzellen noch während der Zellalterung untersucht wurde, wird dieses Projekt einen großen Beitrag zum Verständnis von Alterungsvorgängen in Zellen leisten und könnte darüber hinaus potentielle Biomarker der Alterung oder sogar Angriffspunkte für eine therapeutische Intervention gegen altersassoziierte Nierenerkrankungen definieren.