Nierenzellen: Spezifische RNA hält die Regulierung des Autophagieflusses aufrecht

Forscher des Mass General Brigham, USA, fanden heraus, dass die hypoxieresponsive tRNA-Asp-GTC-3’tDR die zelluläre Homöostase in Nierenzellen durch die Regulierung des Autophagieflusses aufrechterhält und eine Schlüsselrolle bei der Stressreaktion spielt.

In der Studie konzentrierten sich die US-Forscher auf einen spezifischen tRNA-Rezeptor, genannt tRNA-Asp-GTC-3’tDR, der bei Stress vermehrt auftritt. tRNA-Asp-GTC-3’tDR ist in Nierenzellen grundständig vorhanden und nimmt als Reaktion auf krankheitsbedingte Stresssignale in Zellkulturen und mehreren Mausmodellen für Nierenerkrankungen zu. tRNA-Asp-GTC-3’tDR schützt Nierenzellen, indem es die Autophagie reguliert. Die Blockierung von tRNA-Asp-GTC-3’tDR in Nierenerkrankungsmodellen führte zu verstärkten Nierenschäden, darunter Zelltod, Entzündungen und Vernarbungen.

Die Forscher wollten die Regulation und Funktion des tRNA-Asp-GTC-3’tDR bestimmen. Die neuen Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht.

Schlüsselrolle bei Stressreaktion

Um zu testen, ob eine Erhöhung von tRNA-Asp-GTC-3’tDR zu günstigen Ergebnissen führen könnte, entwickelten die Forscher eine Methode, um den tDR-Spiegel in den Nieren von Mäusen zu erhöhen. Das Ergebnis: Die Forscher fanden heraus, dass die hypoxieresponsive tRNA-Asp-GTC-3’tDR die zelluläre Homöostase in Nierenzellen durch die Regulierung des Autophagieflusses aufrechterhält und eine Schlüsselrolle bei der Stressreaktion spielt. Die tRNA-Asp-GTC-3’tDR-Konzentrationen stiegen in Tiermodellen und menschlichen Zellkulturen stark an, was den Autophagiefluss verstärkte und vor Zellschäden, Entzündungen und Fibrose schützte.

Therapie von Nieren- und Herzerkrankungen verbessern

Das macht RNA-Asp-GTC-3’tDR laut den Forschern zu einem potenziellen neuen Ziel für zukünftige Behandlungen von Nierenerkrankungen. „Wir haben ein vielversprechendes RNA-Molekül identifiziert, das therapeutisch gezielt zur Behandlung von Patienten mit Nierenerkrankungen, wie beispielsweise chronischer Nierenerkrankung, eingesetzt werden könnte“, so die Autoren. Nach eigenen Angaben entwickeln die Wissenschaftler derzeit Cas13-basierte RNA-Editierungswerkzeuge, um die Expression des endogenen tDR zu verbessern. Dies sei eine deutlich effizientere Möglichkeit, den zelleigenen tDR zu manipulieren.