Cellesignalering og modstand mod oxidativ stress: virkninger af aldring og motion

Fremskreden alder øger markant risikoen for en lang række sygdomme, herunder hjerte-kar-sygdomme, type 2-diabetes, Alzheimers sygdom og kræft. En vigtig faktor, der synes at ligge til grund for denne øgede risiko med alderen, er nedsat evne til at modstå oxidativ skade eller oxidativ stress. Derfor forekommer opretholdelse eller forøgelse af kapaciteten til at modstå oxidativ stress afgørende for forebyggelsen af ​​aldersrelateret sygdom og fremme af vellykket aldring. En potentiel årsag til den lavere modstand mod oxidativt stress med alderen er et gradvist skift i redoxtilstanden mod et mere oxideret cellulært miljø, der potentielt kan forstyrre cellesignalering. Nuklear erythroid-2-p45-relateret faktor-2 (Nrf2) er hovedregulatoren af ​​antioxidantforsvar. Nrf2 driver ekspression af et væld af gener involveret i cellulær afgiftning og antioxidantforsvar. Der er stærke beviser fra dyreforsøg på, at Nrf2-signalering reduceres med aldring og i det mindste delvist kan genoprettes med moderat træningstræning, men kløften i den nuværende viden er, om disse data faktisk oversættes til mennesker. Denne undersøgelse vil teste følgende hypoteser hos unge og ældre mænd og kvinder: i) aldring er forbundet med svækket Nrf2-signalering som reaktion på akut træning og ii) moderat træningstræning vil forbedre Nrf2-signalering hos ældre, inaktive personer, og dette vil øge deres modstand mod oxidativ stress. Disse hypoteser vil blive testet ved at sammenligne 25 unge (18-28 år) og 25 ældre (≥60 år) inaktive individer før og efter en 8-ugers træningsintervention (n=15 pr. aldersgruppe) og sammenlignet med ikke-motionerende aldersmatchede kontrolgrupper (n=10 pr. aldersgruppe). Nrf2-signalering vil blive målt i perifere mononukleære blodceller (PBMC'er) som reaktion på akut træning og vil omfatte genekspression (NRF2, NQO1, HO1, GCLC), proteinoverflod (NRF2, KEAP1, NQO1, HO1, GCLC) og Nrf2-ARE bindende kapacitet. Modstandsdygtighed over for oxidativ stress vil blive målt ved plasma F2-isoprostan respons på underarm iskæmi/reperfusion. Resultaterne vil øge forståelsen af ​​mekanismerne bag nedsat stressmodstandsdygtighed med aldring og plasticiteten af ​​disse veje. Dette vil afgøre, om målretning af Nrf2-signalering vil være effektiv til forebyggelse eller behandling af disse aldersrelaterede ændringer, som har en enorm indvirkning på folkesundheden på grund af potentialet for at sænke sygdomsrisiko og medicinske omkostninger. En yderligere betydning af dette projekt er at skabe mulighed for bachelor- og kandidatstuderende til at blive involveret i forskning, et vigtigt formål med Academic Research Enhancement Award (AREA)-programmet og en mission fra Northern Arizona University.