Analyse af nyremetabolisme afslører uventede forbindelser til virusbeskyttelse
En internationalt studie ledet af forskere fra Aarhus Universitet kaster nyt lys over forståelsen af stofskiftet i nyrerne, og hvordan den viden fx kan bruges til beskyttelse mod SARS-CoV-2. Studiet er publiceret i tidsskriftet Science Signaling.
Vores nyrer filtrerer 180 liter blod hver dag, og de bevarer næringsstofferne i blodet gennem en proces kaldet endocytose og gennem aktiv transport i nyrecellerne. I et nyt studie har et internationalt hold af forskere, ledet af lektor Markus Rinschen fra Aarhus Institute of Advanced Studies og Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet, undersøgt, hvordan endocytose-processen i mus reguleres af et meget centralt enzym, 'lipid kinase' VPS34.
Lipid kinase VPS34 er involveret i vesikulær transport og endocytisk sortering af membranproteiner. En proces, der er afgørende for, at kroppen får de rigtige næringsstoffer, men også afgørende for at udelukke de usunde smittestoffer - som virus.
Multiomics – kombinerer flere datasæt
Forskerne har anvendt en ny metode - 'multiomics', som er en tilgang, hvor flere datasæt kombineres i en samlet analyse for at give et mere omfattende overblik over cellefysiologien. Tilgangen er hypotesefri, men den kan kvantificere funktionerne af mange transportproteiner og enzymer på én gang såvel som deres interaktioner – altså hele systemet.
Multiomics-analysen i studiet viste, at mangel på lipid kinasen i de proksimale tubuliceller hos mus sænkede mængden af næringsstof-transportproteinet på celleoverfladen, hvilket var forbundet med et øget tab af lipider, aminosyrer, sukkerarter og proteiner via urinen.
Derudover blev antallet af virale indgangsreceptorer på celleoverfladen reduceret. I tråd med dette reducerede behandling af dyrkede proksimale tubulære celler og humane nyreorganoider med en lipid kinase-hæmmer infektion med virussen SARS-CoV-2.
En gatekeeper for virusinfektioner – Lipid kinase
Resultaterne af studiet viser, at blokering af enzymet lipid kinase VPS34 kan bruges til at behandle sygdomme, hvor begrænsning af tilbageholdelsen af næringsstoffer giver en klinisk fordel, ved fx nyrekræft eller diabetes, eller for at blokere en virusinfektion i nyrene.
"Vores primære mål i dette studie var at indsamle og organisere ny viden om cellefysiologiens grundlæggende processer. Selvom de er hypotesefri, kan de globale datasæt være centrale for at forstå medicinske problemer. I dette tilfælde forbedrede vi i sidste ende den målrettede lægemiddelbehandling af fx nyrerelaterede sygdomme eller infektioner,” siger Markus Rinschen.
Han tilføjer, at der selvfølgelig skal indsamles mere viden, før der kan drages konklusioner om resultaterne kan overføres til mennesker.
Bag om forskningsresultatet
- Studiet er udført i et samarbejde mellem forskere fra Aarhus Universitet, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Kiel University og University of Michigan.
- Ekstern finansiering: Novo Nordisk Fonden, AUFF og MSCA-Cofund II
- Læs den videnskabelige artikel: Markus M. Rinschen et al: ‘VPS34-dependent control of apical membrane function of proximal tubule cells and nutrient recovery by the kidney’ in: Science Signaling, Vol 15, Issue 762, 29 November 2022: DOI: 10.1126/scisignal.abo7940 https://www.science.org/doi/10.1126/scisignal.abo7940
Kontakt
Lektor Markus Rinschen, AIAS Fellow
Aarhus Institute of Advanced Studies og Institut for Biomedicin, Aarhus Universitet
rinschen@aias.au.dk
(Oversat til dansk af Line Rønn)