Effect of aging and methionine restriction on rat tissue metabolomic profiles

Author

Pradas Barriga, Irene

Director

Pamplona Gras, Reinald

Jové Font, Mariona

Date of defense

2018-06-08

Pages

403 p.



Department/Institute

Universitat de Lleida. Departament de Medicina Experimental

Abstract

El procés d’envelliment causa nombrosos canvis als organismes a tots els nivells d’organització biològica, es redueixen les capacitats funcionals i l’homeòstasi, i s’incrementa la probabilitat de desenvolupar malalties derivades de l’edat. Tots aquests canvis semblen originar-se per un petit nombre de causes que es donen al llarg de la vida i que van generant canvis en el metabolisme i, més específicament, en el lipidoma d’un organisme. La metabolòmica i la lipidòmica permeten estudiar els productes finals del genoma, servint així com a mostra de l’activitat bioquímica. En aquest sentit, aquesta tesi s’ha dissenyat amb la idea de: i) fer el perfil metabolomic i lipidomic de cinc teixits (cor, fetge, ronyó, múscul esquelètic i teixit adipós) en rates adultes mascles sans ii) determinar l’efecte de l’envelliment en el metaboloma i el lipidoma d’aquests cinc teixits i iii) avaluar la resposta adaptativa dels perfils metabolòmic i lipidòmic a una dieta amb restricció de metionina en rates adultes. Els resultats obtinguts mostren l’existència d’un perfil metabolòmic i lipidòmic específic en els diferents teixits de rates mascles adultes amb unes regles i patrons generals compartits pels teixits sobre la distribució dels metabòlits per cobrir processos cel·lulars bàsics. El procés d’envelliment genera canvis específics en el metaboloma i el lipidoma dels diferents teixits de mamífers i la restricció de metionina reverteix parcialment els canvis derivats de l’envelliment i/o genera una remodelació en el metaboloma i el lipidoma específic per cada teixit.


El proceso de envejecimiento causa numerosos cambios en todos los niveles biológicos en el organismo, reduciendo las capacidades funcionales máximas y la homeostasis, y aumenta la posibilidad de desarrollar enfermedades relacionadas con la edad. Todos estos cambios tienen probablemente su origen en un número pequeño de causas, que operan continuamente a lo largo de toda la vida y generan cambios en el metaboloma y más específicamente en el lipidoma de un organismo. La metabolómica y su rama lipidómica permiten el estudio de los productos terminales del genoma, sirviendo como huellas directas de la actividad bioquímica. En este sentido, la presente tesis ha sido diseñada con el objetivo de i) perfilar el metaboloma y lipidoma de cinco tejidos diferentes (corazón, hígado, riñón, músculo esquelético y tejido adiposo) en ratas macho adultas sanas, ii) determinar el efecto del envejecimiento en el metaboloma y lipidoma de estos cinco tejidos y iii) evaluar la respuesta adaptativa del perfil metabolómico y lipidómico a una restricción de metionina en ratas viejas. Los resultados muestran la existencia de perfiles metabolómicos y lipidómicos específicas en los diferentes tejidos de ratas macho adultas con unas reglas y patrones generales compartidos por los tejidos acerca de la distribución de los metabolitos para cubrir procesos celulares básicos. El proceso de envejecimiento genera cambios específicos en el metaboloma y lipidoma de los diferentes tejidos de mamíferos y la restricción de metionina revierte parcialmente los cambios inducidos por el envejecimiento y/o genera una remodelación en el metaboloma y lipidoma de manera específica para cada tejido.


The aging process causes numerous changes in the organism at all levels of biological organization, reduced the maximum functional capabilities and homeostasis, and increases the probability of developing age-related diseases. All these changes are likely to originate from a small number of causes, operating continuously through lifespan and generating changes in the metabolome and more specifically in the lipidome of an organism. Metabolomics and the branch lipidomics allow studying the terminal downstream products of the genome, serving as direct signatures of biochemical activity. In this sense, this thesis has been designed with the aim of: i) profile the metabolome and lipidome of five different tissues (heart, liver, kidney, skeletal muscle and adipose tissue) in healthy adult male rats ii) determine the effect of aging in the metabolome and lipidome of these five tissues and iii) evaluate the adaptive response of the metabolomic and lipidomic profiles to a methionine restriction in aged rats. The results show the existence of a metabolomic and lipidomic specific profiles in the different tissues of adult male rats with general rules and patterns shared by tissues about metabolites distribution to cover basic cellular processes. The aging process produces specific changes in the metabolome and lipidome of the different mammalian tissues and methionine restriction partially reverts the change induced due to aging and/or generates a remodeling in the metabolome and lipidome in a tissue-specific manner.

Keywords

Perfil metabolòmic; Envelliment; Restricció de metionina; Perfil metabolómico; Envejecimiento; Restricción de metionina; Metabolomic profile; Aging; Methionine restriction

Subjects

612 - Physiology. Human and comparative physiology

Knowledge Area

Fisiologia

Documents

Tipb1de1.pdf

6.293Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)