Стратегия лечения для усиления передачи сигналов Nrf2 у пожилых людей

Окислительно-восстановительный баланс играет ключевую роль в возрастном повышенном риске заболеваний. Одной из причин более низкой устойчивости к окислительному стрессу с возрастом является постепенный сдвиг окислительно-восстановительного состояния в сторону более окисленной клеточной среды, что приводит к нарушению клеточной передачи сигналов. Фактор 2, связанный с ядерным эритроидным фактором 2 (Nrf2), является основным регулятором антиоксидантной защиты. Nrf2 управляет экспрессией множества генов, участвующих в цитопротекции и антиоксидантной защите. Лаборатория Traustadottir была первой, кто продемонстрировал активацию Nrf2 в ответ на острую физическую нагрузку у людей, и, в соответствии с данными на животных, обнаружил возрастное нарушение индуцированной физической нагрузкой передачи сигналов Nrf2. Это подчеркивает важную проблему, связанную со старением, а именно то, что пожилые люди менее чувствительны к физическим нагрузкам по сравнению с более молодыми когортами. Целью предлагаемого исследования является попытка решить эту проблему путем усиления сигнала и смягчения «десенсибилизации упражнений», проявляемой пожилыми людьми для восстановления окислительно-восстановительного баланса. Это исследование проверит гипотезу о том, что сочетание острых упражнений с сульфорафаном улучшит активацию Nrf2 и передачу сигналов ниже по течению у пожилых людей по сравнению с каждым из них по отдельности. Сульфорафан (SFN) представляет собой фитонутриент, содержащийся в высоких концентрациях в крестоцветных овощах и являющийся мощным активатором Nrf2. Гипотеза будет проверена с использованием двух разных подходов; в первом эксперименте будет использоваться подход in vivo-ex vivo, при котором мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC), собранные у пожилых мужчин и женщин (≥60 лет, n = 30) до и после острой физической нагрузки (in vivo), будут культивироваться и стимулировали SFN (ex vivo). Это обеспечивает больший экспериментальный контроль стимула SFN. Во втором эксперименте будет проверена клиническая трансформация применения сульфорафанового стимула in vivo путем перорального приема сульфорафана в виде цельного материала проростков брокколи перед интенсивными физическими упражнениями у тех же людей. Этот второй эксперимент будет рандомизированным плацебо-контролируемым перекрестным дизайном. Для всех испытаний передача сигналов Nrf2 будет измеряться активацией Nrf2 с помощью анализа связывания ARE, соотношением белка Nrf2 в ядре и целых клетках и Nrf2-зависимой экспрессией генов (HO-1, GCLC, NQO1, GR). Будут изучены возможные половые различия. Выводы, полученные в результате этого исследования, заключаются в том, может ли сочетание простых вмешательств в категории здорового образа жизни и профилактической медицины улучшить адаптивную реакцию на физические упражнения у пожилых людей. Это может оказать огромное влияние на здоровье и благополучие пожилых американцев.