Strategie léčby pro zlepšení signalizace Nrf2 u starších dospělých

Redoxní rovnováha hraje klíčovou roli ve zvýšeném riziku onemocnění souvisejícím s věkem. Jedním z důvodů nižší odolnosti vůči oxidačnímu stresu s věkem je postupný posun v redoxním stavu směrem k více oxidovanému buněčnému prostředí, což má za následek narušení buněčné signalizace. Faktor 2 související s jaderným erytroidním faktorem 2 (Nrf2) je hlavním regulátorem antioxidační obrany. Nrf2 řídí expresi řady genů zapojených do cytoprotekce a antioxidační obrany. Laboratoř Traustadottir byla první, která prokázala aktivaci Nrf2 v reakci na akutní cvičení u lidí, a v souladu s údaji na zvířatech zjistila věkem podmíněné poškození signalizace Nrf2 vyvolané cvičením. To podtrhuje důležitý problém související se stárnutím, totiž že starší jedinci jsou méně citliví na cvičební podněty ve srovnání s mladšími kohortami. Cílem navrhované studie je pokusit se vyřešit tento problém zesílením signálu a zmírněním „desenzibilizace cvičením“, kterou projevují starší jedinci, aby se obnovila redoxní rovnováha. Tato studie bude testovat hypotézu, že kombinace akutního cvičení se sulforafanem zlepší aktivaci Nrf2 a downstream signalizaci u starších dospělých ve srovnání s oběma samostatně. Sulforaphane (SFN) je fytonutrient vyskytující se ve vysokých koncentracích v brukvovité zelenině a silný aktivátor Nrf2. Hypotéza bude testována pomocí dvou různých přístupů; první experiment bude používat přístup in vivo-ex vivo, kde budou kultivovány mononukleární buňky periferní krve (PBMC) odebrané starším mužům a ženám (≥60 let, n=30) před a po akutním cvičení (in vivo) a stimulována SFN (ex vivo). To umožňuje větší experimentální kontrolu stimulu SFN. Druhý experiment bude testovat klinickou translaci aplikací sulforafanového stimulu in vivo prostřednictvím perorálního suplementace sulforafanu ve formě celého materiálu brokolicových klíčků před akutním cvičením u stejných jedinců. Tento druhý experiment bude randomizovaný, placebem kontrolovaný křížový design. Ve všech studiích bude signalizace Nrf2 měřena aktivací Nrf2 pomocí vazebného testu ARE, poměrem proteinu Nrf2 mezi jádry a celými buňkami a genovou expresí závislou na Nrf2 (HO-1, GCLC, NQO1, GR). Budou zkoumány potenciální rozdíly mezi pohlavími. Poznatky získané z této studie jsou, zda kombinace jednoduchých intervencí v kategorii zdravého životního stylu a preventivní medicíny může zlepšit adaptivní reakci na cvičení u starších jedinců. To by mohlo mít obrovský dopad na zlepšení zdraví a pohody starších Američanů.