Behandlingsstrategi for å forbedre Nrf2-signalering hos eldre voksne

Redoksbalanse spiller en nøkkelrolle i den aldersassosierte økte risikoen for sykdommer. En årsak til den lavere motstanden mot oksidativt stress med alderen er et gradvis skifte i redokstilstanden mot et mer oksidert cellulært miljø som resulterer i forstyrrelse av cellesignalering. Nukleær erytroid faktor 2-relatert faktor 2 (Nrf2) er hovedregulatoren for antioksidantforsvar. Nrf2 driver uttrykk for en rekke gener involvert i cytobeskyttelse og antioksidantforsvar. Traustadottir-laboratoriet var det første som demonstrerte Nrf2-aktivering som respons på akutt trening hos mennesker, og i samsvar med dyredata fant en aldersrelatert svekkelse i treningsindusert Nrf2-signalering. Dette understreker et viktig problem knyttet til aldring, nemlig at eldre individer er mindre følsomme for en treningsstimulus sammenlignet med yngre årskull. Fokuset for den foreslåtte studien er å prøve å løse dette problemet ved å forsterke signalet og dempe "treningsdesensibiliseringen" som vises av eldre individer for å gjenopprette redoksbalansen. Denne studien vil teste hypotesen om at kombinasjon av akutt trening med sulforaphane vil forbedre Nrf2-aktivering og nedstrømssignalering hos eldre voksne sammenlignet med begge alene. Sulforaphane (SFN) er et fytonæringsstoff som finnes i høye konsentrasjoner i korsblomstrede grønnsaker og en potent Nrf2-aktivator. Hypotesen vil bli testet ved hjelp av to ulike tilnærminger; det første eksperimentet vil bruke en in vivo-ex vivo-tilnærming, hvor perifere mononukleære blodceller (PBMC) samlet fra eldre menn og kvinner (≥60y, n=30) før og postakutt trening (in vivo) vil bli dyrket og stimulert med SFN (ex vivo). Dette gir mulighet for en større eksperimentell kontroll av SFN-stimulusen. Det andre eksperimentet vil teste den kliniske oversettelsen ved å bruke sulforafan-stimulus in vivo gjennom et oralt tilskudd av sulforafan i form av hele brokkoli-spiremateriale, før akutt trening, hos de samme individene. Dette andre eksperimentet vil være et randomisert placebokontrollert cross-over design. For alle forsøk vil Nrf2-signalering bli målt ved Nrf2-aktivering gjennom en ARE-bindingsanalyse, nukleært til helcelleforhold av Nrf2-protein og Nrf2-avhengig genuttrykk (HO-1, GCLC, NQO1, GR). Potensielle kjønnsforskjeller vil bli undersøkt. Innsikten som er oppnådd fra denne studien er om det å kombinere enkle intervensjoner i kategorien sunn livsstil og forebyggende medisin kan forbedre den adaptive responsen på trening hos eldre individer. Dette kan ha en enorm innvirkning ved å forbedre helsen og velværet til eldre amerikanere.