Sinalização Celular e Resistência ao Estresse Oxidativo: Efeitos do Envelhecimento e do Exercício

A idade avançada aumenta substancialmente o risco de uma série de doenças, incluindo doenças cardiovasculares, diabetes tipo 2, doença de Alzheimer e câncer. Um fator importante que parece estar subjacente a esse risco aumentado com a idade é a capacidade reduzida de resistir a lesões oxidativas ou estresse oxidativo. Portanto, manter ou aumentar a capacidade de resistir ao estresse oxidativo parece fundamental para a prevenção de doenças relacionadas à idade e promoção do envelhecimento bem-sucedido. Uma razão potencial para a menor resistência ao estresse oxidativo com a idade é uma mudança gradual no estado redox em direção a um ambiente celular mais oxidado, potencialmente interrompendo a sinalização celular. O fator 2 relacionado ao eritróide-2-p45 nuclear (Nrf2) é o principal regulador das defesas antioxidantes. O Nrf2 impulsiona a expressão de uma série de genes envolvidos na desintoxicação celular e nas defesas antioxidantes. Há fortes evidências de estudos com animais de que a sinalização do Nrf2 é reduzida com o envelhecimento e pode ser pelo menos parcialmente restaurada com treinamento de exercícios moderados; no entanto, a lacuna no conhecimento atual é se esses dados de fato se traduzem em humanos. Este estudo testará as seguintes hipóteses em homens e mulheres jovens e idosos: i) o envelhecimento está associado à sinalização prejudicada do Nrf2 em resposta ao exercício agudo e ii) o treinamento físico moderado melhorará a sinalização do Nrf2 em indivíduos idosos e inativos, e isso aumentará sua resistência ao estresse oxidativo. Essas hipóteses serão testadas comparando 25 jovens (18-28 anos) e 25 idosos (≥60 anos) inativos antes e depois de uma intervenção de exercício de 8 semanas (n = 15 por faixa etária) e em comparação com não-exercícios pareados por idade grupos controle (n=10 por faixa etária). A sinalização Nrf2 será medida em células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) em resposta ao exercício agudo e incluirá expressão gênica (NRF2, NQO1, HO1, GCLC), abundância de proteínas (NRF2, KEAP1, NQO1, HO1, GCLC) e Nrf2-ARE capacidade vinculativa. A resistência ao estresse oxidativo será medida pela resposta plasmática do F2-isoprostano à isquemia/reperfusão do antebraço. Os resultados aumentarão a compreensão dos mecanismos de diminuição da resiliência ao estresse com o envelhecimento e a plasticidade dessas vias. Isso determinará se o direcionamento da sinalização Nrf2 será eficaz para a prevenção ou tratamento dessas alterações relacionadas à idade, que têm um enorme impacto na saúde pública devido ao potencial de reduzir o risco de doenças e os custos médicos. Um significado adicional deste projeto é a criação de oportunidades para alunos de graduação e pós-graduação se envolverem em pesquisa, um objetivo importante do programa Academic Research Enhancement Award (AREA) e uma missão da Northern Arizona University.