Behandlingsstrategi for at forbedre Nrf2-signalering hos ældre voksne

Redoxbalance spiller en nøglerolle i den aldersrelaterede øgede risiko for sygdomme. En grund til den lavere modstand mod oxidativt stress med alderen er et gradvist skift i redoxtilstanden mod et mere oxideret cellulært miljø, hvilket resulterer i afbrydelse af cellesignalering. Nuklear erythroid faktor 2-relateret faktor 2 (Nrf2) er hovedregulatoren af ​​antioxidantforsvar. Nrf2 driver ekspression af et væld af gener involveret i cytobeskyttelse og antioxidantforsvar. Traustadottir-laboratoriet var det første til at demonstrere Nrf2-aktivering som reaktion på akut træning hos mennesker, og i overensstemmelse med dyredata fandt man en aldersrelateret svækkelse i træningsinduceret Nrf2-signalering. Dette understreger et vigtigt problem relateret til aldring, nemlig at ældre individer er mindre følsomme over for en træningsstimulus sammenlignet med yngre årgange. Fokus for den foreslåede undersøgelse er at forsøge at løse dette problem ved at forstærke signalet og afbøde den "øvelsesdesensibilisering" udvist af ældre individer for at genoprette redoxbalancen. Denne undersøgelse vil teste hypotesen om, at kombination af akut træning med sulforaphane vil forbedre Nrf2-aktivering og downstream-signalering hos ældre voksne sammenlignet med begge alene. Sulforaphane (SFN) er et phytonutrient, der findes i høje koncentrationer i korsblomstrede grøntsager og en potent Nrf2-aktivator. Hypotesen vil blive testet ved hjælp af to forskellige tilgange; det første eksperiment vil bruge en in vivo-ex vivo tilgang, hvor perifere mononukleære blodceller (PBMC'er) indsamlet fra ældre mænd og kvinder (≥60y, n=30) præ- og postakut træning (in vivo) vil blive dyrket og stimuleret med SFN (ex vivo). Dette giver mulighed for en større eksperimentel kontrol af SFN-stimulus. Det andet eksperiment vil teste den kliniske translation ved at anvende sulforaphane-stimulus in vivo gennem et oralt tilskud af sulforaphane i form af hele broccoli-spiremateriale før akut træning hos de samme individer. Dette andet eksperiment vil være et randomiseret placebo-kontrolleret cross-over design. For alle forsøg vil Nrf2-signalering blive målt ved Nrf2-aktivering gennem et ARE-bindingsassay, kerne- til helcelleforhold af Nrf2-protein og Nrf2-afhængig genekspression (HO-1, GCLC, NQO1, GR). Potentielle kønsforskelle vil blive undersøgt. De indsigter, der opnås fra denne undersøgelse, er, om kombinationen af ​​simple interventioner i kategorien sund livsstil og forebyggende medicin kan forbedre den adaptive reaktion på træning hos ældre individer. Dette kan have en enorm indvirkning ved at forbedre ældre amerikaners sundhed og velvære.