Strategia leczenia mająca na celu poprawę sygnalizacji Nrf2 u osób starszych

Równowaga redoks odgrywa kluczową rolę w związanym z wiekiem zwiększonym ryzyku chorób. Jednym z powodów zmniejszającej się wraz z wiekiem odporności na stres oksydacyjny jest stopniowa zmiana stanu redoks w kierunku bardziej utlenionego środowiska komórkowego, co prowadzi do zakłócenia sygnalizacji komórkowej. Czynnik 2 związany z jądrowym czynnikiem erytroidalnym 2 (Nrf2) jest głównym regulatorem obrony antyoksydacyjnej. Nrf2 kieruje ekspresją wielu genów zaangażowanych w cytoprotekcję i obronę antyoksydacyjną. Laboratorium Traustadottir jako pierwsze wykazało aktywację Nrf2 w odpowiedzi na ostry wysiłek fizyczny u ludzi i zgodnie z danymi na temat zwierząt stwierdziło związane z wiekiem upośledzenie sygnalizacji Nrf2 wywołanej wysiłkiem fizycznym. Podkreśla to ważny problem związany ze starzeniem się, a mianowicie, że osoby starsze są mniej wrażliwe na bodziec fizyczny w porównaniu z młodszymi kohortami. Celem proponowanego badania jest próba rozwiązania tego problemu poprzez wzmocnienie sygnału i złagodzenie „odczulania ćwiczeń” wykazywanego przez starsze osoby w celu przywrócenia równowagi redoks. To badanie przetestuje hipotezę, że połączenie ostrych ćwiczeń z sulforafanem poprawi aktywację Nrf2 i dalsze przekazywanie sygnału u starszych osób dorosłych w porównaniu z każdym z nich osobno. Sulforafan (SFN) jest fitoskładnikiem występującym w wysokich stężeniach w warzywach krzyżowych i silnym aktywatorem Nrf2. Hipoteza zostanie przetestowana przy użyciu dwóch różnych podejść; pierwszy eksperyment wykorzysta podejście in vivo-ex vivo, w którym komórki jednojądrzaste krwi obwodowej (PBMC) pobrane od starszych mężczyzn i kobiet (≥60 lat, n=30) przed i po ostrym wysiłku fizycznym (in vivo) będą hodowane i stymulowane SFN (ex vivo). Pozwala to na większą eksperymentalną kontrolę bodźca SFN. W drugim eksperymencie przetestuje się kliniczne przełożenie bodźca sulforafanem in vivo poprzez doustną suplementację sulforafanu w postaci całych kiełków brokułów, przed intensywnym wysiłkiem fizycznym, u tych samych osobników. Ten drugi eksperyment będzie randomizowanym, kontrolowanym placebo projektem naprzemiennym. We wszystkich badaniach sygnalizacja Nrf2 będzie mierzona poprzez aktywację Nrf2 w teście wiązania ARE, stosunek białka Nrf2 do całej komórki w jądrze i ekspresję genów zależną od Nrf2 (HO-1, GCLC, NQO1, GR). Zbadane zostaną potencjalne różnice między płciami. Spostrzeżenia uzyskane z tego badania dotyczą tego, czy połączenie prostych interwencji w kategorii zdrowego stylu życia i medycyny prewencyjnej może poprawić reakcję adaptacyjną na ćwiczenia u osób starszych. Może to mieć ogromny wpływ na poprawę zdrowia i samopoczucia starszych Amerykanów.