Einfluss von Alter und Fitness auf die Genexpression in Ratten-Achillessehnen

Fragestellung Existieren Unterschiede in der Genexpression der Achillessehnen von HCR- und LCR-Ratten?

Die Achillessehne ist eine der größten Sehnen des Organismus und besteht zu großem Teil aus Kollagenen, welche sich in Fibrillen, Faszikeln und Fasern organisieren. Als Risikofaktoren für Degeneration, eingeschränkte Funktion und Rupturen von Sehnen gelten Alterung, metabolische Störungen und auch Inaktivität [Abate et al., Rheumatology 2013]. Die von Koch und Britton selektierten Rattenstämme der High capacity runners (HCR) und Low capacity runners (LCR) zeichnen sich durch eine hohe beziehungsweise niedrige intrinsische Leistungsfähigkeit aus. Zudem zeigen die Tiere der LCR Stämme Anzeichen für ein metabolisches Syndrom, erniedrigte Lebenserwartung und erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen. [Koch et al., Circ.Res., 2011]

Methodik Es wurden insgesamt 28 weibliche Ratten, 14 HCR-Tiere und 14 LCR-Tiere untersucht. Jeweils 7 Tiere waren 10 beziehungsweise 100 Wochen alt. Die Achillessehnen wurden präpariert und homogenisiert. RNA wurde isoliert und in cDNA transkribiert. Anschließend erfolgte die quantitative PCR der 6 Gene für Collagen 1alpha1, Collagen 3alpha1, Elastin, Fibrillin, Scleraxis und Lysyloxidase. Mittels deltaCt Methode wurde die normierte Expression, bezogen auf das Referenzgen 18S-rRNA, ermittelt. Die Statistische Analyse erfolgte mittels Kruskal-Wallis-, Mann- Whitney- Test und Bonferroni-Holm Korrektur (SPSS 24, USA).

Ergebnisse und Schlussfolgerung Bezogen auf das Alter zeigten sich statistisch signifikante Unterschiede in der Expression der Gene für Collagen 1alpha1, Collagen 3alpha1, Elastin und Fibrillin innerhalb der Population HCR 10 Wochen versus 100 Wochen und LCR 10 Wochen versus 100 Wochen, wohingegen jeweils kein signifikanter altersabhängiger Unterschied bei der Expression der Gene für Scleraxis und Lysyloxidase nachgewiesen werden konnte. Es zeigte sich zudem im Bezug auf die getesteten Gene kein signifikanter Unterschied zwischen den jeweiligen Gruppen der HCR und LCR- Tiere im Vergleich jeweils 10 Wochen und 100 Wochen.

Schlussfolgerung:

Im Rahmen dieser Studie konnte ein statistisch signifikanter Einfluss des Alters der Tiere auf die Expression der Proteine für die Extrazellulärmatrix der Achillessehne nachgewiesen werden. Sie unterschieden sich damit von der Expression des Tenozytenmarkers Scleraxis und der Lysyloxidase, welche keinen signifikanten altersabhängigen Effekt zeigten. Es konnte außerdem kein Einfluss von Inaktivität auf die Minderung der ECM- Proteine und Tenozyenmarker der Achillessehne gezeigt werden. Dies könnte die Hypothese bekräftigen, dass eine verminderte Fitness kein Risikofaktor für vermehrte Degeneration, eingeschränkte Funktion und Rupturen der Achillessehne darstellt. Zusätzliche Untersuchungen werden durchgeführt, um Sehnen beider Tierstämme weiter zu charakterisieren.

Stichwörter Achillessehne, LCR, HCR, Sehnen

Publication History

Article published online:
15 October 2020