Celsignalering en weerstand tegen oxidatieve stress: effecten van veroudering en lichaamsbeweging

Een hoge leeftijd verhoogt het risico op een groot aantal ziekten, waaronder hart- en vaatziekten, diabetes type 2, de ziekte van Alzheimer en kanker aanzienlijk. Een belangrijke factor die ten grondslag lijkt te liggen aan dit verhoogde risico met de leeftijd, is een verminderd vermogen om oxidatieve schade of oxidatieve stress te weerstaan. Daarom lijkt het behouden of vergroten van het vermogen om oxidatieve stress te weerstaan ​​van cruciaal belang voor het voorkomen van leeftijdsgerelateerde ziekten en het bevorderen van succesvol ouder worden. Een mogelijke reden voor de lagere weerstand tegen oxidatieve stress met de leeftijd is een geleidelijke verschuiving in de redoxtoestand naar een meer geoxideerde cellulaire omgeving die mogelijk de celsignalering verstoort. Nucleaire erytroïde-2-p45-gerelateerde factor-2 (Nrf2) is de hoofdregulator van antioxidantafweer. Nrf2 stimuleert de expressie van een groot aantal genen die betrokken zijn bij cellulaire ontgifting en antioxidantafweer. Er is sterk bewijs uit dierstudies dat Nrf2-signalering wordt verminderd met veroudering en op zijn minst gedeeltelijk kan worden hersteld met matige lichaamsbeweging, maar de kloof in de huidige kennis is of deze gegevens daadwerkelijk worden vertaald naar mensen. Deze studie test de volgende hypothesen bij jonge en oudere mannen en vrouwen: i) veroudering wordt geassocieerd met verminderde Nrf2-signalering als reactie op acute inspanning en ii) matige training zal Nrf2-signalering verbeteren bij oudere, inactieve personen, en dit zal hun weerstand tegen oxidatieve stress. Deze hypothesen zullen worden getest door 25 jonge (18-28 jaar) en 25 oudere (≥60 jaar) inactieve personen te vergelijken voor en na een 8 weken durende oefeninterventie (n=15 per leeftijdsgroep) en in vergelijking met niet-sportende leeftijdsgenoten. controlegroepen (n=10 per leeftijdsgroep). Nrf2-signalering zal worden gemeten in perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC's) als reactie op acute inspanning en omvat genexpressie (NRF2, NQO1, HO1, GCLC), eiwitabundantie (NRF2, KEAP1, NQO1, HO1, GCLC) en Nrf2-ARE bindend vermogen. Weerstand tegen oxidatieve stress zal worden gemeten aan de hand van plasma F2-isoprostane respons op ischemie/reperfusie van de onderarm. De resultaten zullen het begrip van de mechanismen van verminderde stressbestendigheid bij veroudering en de plasticiteit van deze paden vergroten. Dit zal bepalen of het richten op Nrf2-signalering effectief zal zijn voor de preventie of behandeling van deze leeftijdsgerelateerde veranderingen, die een enorme impact op de volksgezondheid hebben vanwege het potentieel om het ziekterisico en de medische kosten te verlagen. Een bijkomend belang van dit project is het creëren van kansen voor niet-gegradueerde en afgestudeerde studenten om betrokken te raken bij onderzoek, een belangrijk doel van het Academic Research Enhancement Award (AREA) -programma en een missie van de Northern Arizona University.