La capacité de l'organisme à maintenir un niveau d'hydratation approprié, quelques soient les modifications de l'environnement, peut se trouver altérée lors du vieillissement. Ces perturbations de l'équilibre hydrique sont associées à une modification de la sensation de soif et à une diminution du pouvoir de concentration de l'urine par le rein. La recherche des mécanismes cellulaires responsables de cette perte fonctionnelle a été l'objet de nombreux travaux expérimentaux. Ainsi, la réduction du nombre de néphrons classiquement observée avec l'âge peut être un facteur aggravant des troubles de l'équilibre hydrique. Cette réduction n'est pourtant pas la cause principale du trouble, puisqu'il peut être observé en l'absence de toute réduction néphronique. De même, la perte rénale d'eau, caractéristique du vieillissement, a pu être démontrée dans des modèles expérimentaux où la sécrétion de vasopressine le long de l'axe hypothalamo-hypophysaire était parfaitement conservée. Des modifications purement rénales de la réabsorption d'eau ont alors été recherchées tout le long du néphron. Si la filtration glomérulaire et les débits à la fin du tubule proximal et au début du tubule distal sont inchangés au cours du temps, la réabsorption de l'eau le long du tubule collecteur est bien diminuée. Alors que l'affinité et le nombre des récepteurs V₂ de la vasopressine le long du tubule collecteur ne semblent pas être affectés de façon majeure, l'accumulation d'AMP cyclique intracellulaire, liée à la stimulation de ces récepteurs par la vasopressine, se trouve abaissée au cours du vieillissement. L'expression des aquaporines, responsables de la perméabilité à l'eau des membranes cellulaires du tubule collecteur, est différemment altérée selon leur type. Les taux d'aquaporines 3 et 4, situées sur la membrane basolatérale, sont respectivement diminués de 50 pour cent et inchangés dans la papille rénale. Par contre, sur le versant luminal, l'expression de l'aquaporine 2, facteur limitant de la perméabilité hydrique du tubule collecteur, est réduite avec l'age de 50 pour cent dans la médullaire externe et de 80 pour cent dans la médullaire interne. Cette diminution d'expression de l'aquaporine 2 dans les parties les plus distales du néphron pourrait être responsable de la perte du pouvoir de concentration urinaire et des troubles de l'équilibre hydrique observés lors de la sénescence.