Signalisation cellulaire et résistance au stress oxydatif : effets du vieillissement et de l'exercice

L'âge avancé augmente considérablement le risque de nombreuses maladies, notamment les maladies cardiovasculaires, le diabète de type 2, la maladie d'Alzheimer et le cancer. Un facteur majeur qui semble sous-tendre ce risque accru avec l'âge est la capacité réduite à résister aux lésions oxydatives ou au stress oxydatif. Par conséquent, le maintien ou l'augmentation de la capacité à résister au stress oxydatif semble essentiel à la prévention des maladies liées à l'âge et à la promotion d'un vieillissement réussi. Une raison potentielle de la moindre résistance au stress oxydatif avec l'âge est un déplacement progressif de l'état redox vers un environnement cellulaire plus oxydé, perturbant potentiellement la signalisation cellulaire. Nuclear erythroid-2-p45-related factor-2 (Nrf2) est le maître régulateur des défenses antioxydantes. Nrf2 pilote l'expression d'une multitude de gènes impliqués dans la détoxification cellulaire et les défenses antioxydantes. Il existe des preuves solides d'études animales que la signalisation Nrf2 est réduite avec le vieillissement et peut être au moins partiellement restaurée avec un entraînement physique modéré, mais le manque de connaissances actuelles est de savoir si ces données se traduisent en fait chez l'homme. Cette étude testera les hypothèses suivantes chez les hommes et les femmes jeunes et plus âgés : i) le vieillissement est associé à une altération de la signalisation Nrf2 en réponse à un exercice aigu et ii) un entraînement physique modéré améliorera la signalisation Nrf2 chez les personnes âgées et inactives, ce qui augmentera leur résistance au stress oxydatif. Ces hypothèses seront testées en comparant 25 jeunes (18-28 ans) et 25 personnes plus âgées (≥ 60 ans) inactifs avant et après une intervention d'exercice de 8 semaines (n = 15 par groupe d'âge) et en comparaison avec des personnes appariées selon l'âge. groupes témoins (n=10 par groupe d'âge). La signalisation Nrf2 sera mesurée dans les cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) en réponse à un exercice aigu et comprendra l'expression des gènes (NRF2, NQO1, HO1, GCLC), l'abondance des protéines (NRF2, KEAP1, NQO1, HO1, GCLC) et Nrf2-ARE capacité de liaison. La résistance au stress oxydatif sera mesurée par la réponse plasmatique F2-isoprostane à l'ischémie/reperfusion de l'avant-bras. Les résultats permettront de mieux comprendre les mécanismes de diminution de la résilience au stress avec le vieillissement et la plasticité de ces voies. Cela déterminera si le ciblage de la signalisation Nrf2 sera efficace pour la prévention ou le traitement de ces changements liés à l'âge, qui ont un impact énorme sur la santé publique en raison du potentiel de réduction du risque de maladie et des coûts médicaux. Une importance supplémentaire de ce projet est de créer des opportunités pour les étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs de s'impliquer dans la recherche, un objectif important du programme Academic Research Enhancement Award (AREA) et une mission de la Northern Arizona University.