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Studie zeigt, dass Melatonin gegen bestimmte Nierenerkrankungen wirksam ist

Studie zeigt, dass Melatonin gegen bestimmte Nierenerkrankungen wirksam ist
  • Das Hormon Melatonin verbessert nicht nur den Schlafzyklus, sondern reduziert nachweislich auch Nierenzysten bei Fruchtfliegen. 

  • Diese Forschung könnte auf die Behandlung von Menschen mit polyzystischer Nierenerkrankung, einer genetisch bedingten und fortschreitenden Nierenerkrankung, anwendbar sein.

Dieser Artikel wurde in den Concordia University News veröffentlicht:

Laut Concordia-Forschern wurde festgestellt, dass ein Hormon, das häufig mit der Schlaf-Wach-Regulation in Verbindung gebracht wird, Zysten bei Fruchtfliegen reduziert. Diese Erkenntnis kann sich auf die Art und Weise auswirken, wie wir einige Nierenerkrankungen behandeln und die Notwendigkeit von Nierentransplantationen verringern.

In einem neuen Artikel, der in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Moleküle, Alaun Cassandra Hirse-Boureima (MSc 19) und Chiara Gamberi, Assistenzprofessorin für Biologie, schreibt, dass Melatonin Zysten in den Nierentubuli von Fruchtfliegen reduzieren konnte. Diese Tubuli kommen auch bei komplexeren Säugetieren vor, einschließlich des Menschen, wo sie Nephrone genannt werden. Diese Studie, die auf früheren Studien von Millet-Boureima und Gamberi aufbaut, wurde gemeinsam von Roman Rozencwaig und Felix Polyak von BH Bioscience in Montreal verfasst.

Die Forscher hoffen, dass ihre Erkenntnisse auf die Behandlung von Menschen angewendet werden können, die an einer autosomal-dominanten polyzystischen Nierenerkrankung leiden. ADPKD ist eine genetisch bedingte chronische und fortschreitende Erkrankung, die durch das Wachstum Dutzender Zysten in den Nephronen gekennzeichnet ist. Sie ist unheilbar und betrifft weltweit etwa 12,5 Millionen Menschen.

Große und kleine Ähnlichkeiten

Da Nephrone bei Wirbeltieren in anderes Gewebe eingebettet sind, experimentierten die Forscher mit Drosophila – der gewöhnlichen Fruchtfliege.

„Drosophila bewahrt viele Komponenten des Nierenwegs, die bei Wirbeltieren vorkommen, und verfügt über anatomisch isolierte Nierenschläuche“, erklärt Gamberi. „Mit der Mikrodissektion können wir die Tubuli isolieren und biochemische und molekulare Analysen durchführen.“

Die Forscher züchteten Fruchtfliegen, die die Bicaudal-C-Genmutation trugen. Es ist bekannt, dass es bei allen Arten von Lebewesen Nierenzysten verursacht, von Fliegen über Frösche und Mäuse bis hin zum Menschen.

Über einen Zeitraum von 18 Tagen verabreichte Millet-Boureima 50 Drosophila Melatonin und einer Kontrollgruppe Ethanol. Anschließend sezierte sie die Fliegen und bewertete ihre Zysten, ein Vorgang, der einen Zystenindex ergab. Sie stellte fest, dass die mit Melatonin behandelten Fliegen viel weniger und kleinere Zysten aufwiesen als die Kontrolle. Da Millet-Boureima geschickt darin war, die Insekten zu sezieren und die wiederhergestellten Nierentubuli zu beurteilen, konnte sie eine Verzerrung bei der Zählung vermeiden.

Sie war außerdem in der Lage, drei separate Abschnitte des Drosophila-Röhrchens zu unterscheiden, von denen jeder seine eigene einzigartige Funktion hatte, und die Zysten einem bestimmten Abschnitt zuzuordnen. Nachdem sie mehrere Verbindungen an derselben Zellfamilie getestet hatte, beobachtete sie unterschiedliche Aktivitäten entlang der Länge des Tubulus. Die Forscher erkannten, dass sie je nach Lage der Zysten in den Nephronen eines Patienten möglicherweise eine gezielte Behandlung entwickeln könnten.

„Biologisch gesehen hat das viel Potenzial, das wir natürlich weiterentwickeln werden“, sagt Gamberi.

Helfen, ohne zu schaden

Obwohl Gamberi sagt, dass Melatonin bisher nicht zur Behandlung von PKD eingesetzt wurde, glaubt sie, dass es vielversprechend ist. Da es sich bei der PKD um eine chronische Erkrankung handelt, darf die Behandlung keine toxischen Komponenten enthalten. Dies schließt beispielsweise eine Chemotherapie und tumortötende Antineoplastika aus, die beispielsweise in der Onkologie eingesetzt werden. Melatonin ist jedoch völlig ungiftig und hat bestimmte Eigenschaften mit antineoplastischen und entzündungshemmenden Mitteln gemeinsam.

„Aus der Onkologie wissen wir, dass Melatonin zwei Wirkungen hat, wenn es zusammen mit einer Chemotherapie verabreicht wird“, erklärt Gamberi. „Erstens wirkt es als medikamentöses Adjuvans zur Chemotherapie, wodurch es wirksamer gegen Krebszellen wirkt. Zweitens scheint es gesunde Zellen vor der Toxizität der Chemotherapie zu schützen. Grundsätzlich erhöht Melatonin die Spezifität der Chemotherapie. Das hoffen wir.“ Es kann einen ähnlich positiven Effekt haben, wenn es zusammen mit einem Anti-ADPKD-Medikament wie Tolvaptan verwendet wird, das die Leber schädigen kann.“

Den Forschern ist es ein Anliegen, ihre Erkenntnisse so schnell wie möglich zu teilen.

„Ich hoffe, dass die von uns getesteten Medikamente weiter erforscht werden und wir mehr Ergebnisse erhalten, die der PKD-Gemeinschaft helfen werden“, sagt Millet-Boureima.

Diese Studie wurde veröffentlicht in Moleküle im November 2020. 



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