Behandlingsstrategi för att förbättra Nrf2-signalering hos äldre vuxna

Redoxbalans spelar en nyckelroll i den åldersrelaterade ökade risken för sjukdomar. En anledning till det lägre motståndet mot oxidativ stress med åldern är en gradvis förskjutning i redoxtillståndet mot en mer oxiderad cellulär miljö, vilket resulterar i störningar av cellsignaleringen. Nukleär erytroid faktor 2-relaterad faktor 2 (Nrf2) är huvudregulatorn av antioxidantförsvar. Nrf2 driver uttrycket av en mängd gener involverade i cytoprotection och antioxidantförsvar. Traustadottir-labbet var det första att demonstrera Nrf2-aktivering som svar på akut träning hos människor, och i överensstämmelse med djurdata fann man en åldersrelaterad försämring i träningsinducerad Nrf2-signalering. Detta understryker ett viktigt problem relaterat till åldrande, nämligen att äldre individer är mindre känsliga för en träningsstimulans jämfört med yngre kohorter. Fokus för den föreslagna studien är att försöka lösa detta problem genom att förstärka signalen och mildra den "träningsdesensibilisering" som uppvisas av äldre individer för att återställa redoxbalansen. Denna studie kommer att testa hypotesen att en kombination av akut träning med sulforafan kommer att förbättra Nrf2-aktivering och nedströmssignalering hos äldre vuxna jämfört med båda ensamma. Sulforaphane (SFN) är ett fytonäringsämne som finns i höga koncentrationer i korsblommiga grönsaker och en potent Nrf2-aktivator. Hypotesen kommer att testas med två olika tillvägagångssätt; det första experimentet kommer att använda en in vivo-ex vivo-metod, där perifera mononukleära blodceller (PBMC) insamlade från äldre män och kvinnor (≥60y, n=30) före och postakut träning (in vivo) kommer att odlas och stimuleras med SFN (ex vivo). Detta möjliggör en större experimentell kontroll av SFN-stimulansen. Det andra experimentet kommer att testa den kliniska översättningen genom att applicera sulforafanstimulus in vivo genom ett oralt tillskott av sulforafan i form av hela broccolibroddarmaterial, före akut träning, hos samma individer. Detta andra experiment kommer att vara en randomiserad placebokontrollerad cross-over-design. För alla försök kommer Nrf2-signalering att mätas genom Nrf2-aktivering genom en ARE-bindningsanalys, kärn- till helcellsförhållande av Nrf2-protein och Nrf2-beroende genuttryck (HO-1, GCLC, NQO1, GR). Potentiella könsskillnader kommer att undersökas. Insikterna från denna studie är huruvida en kombination av enkla interventioner inom kategorin hälsosam livsstil och förebyggande medicin kan förbättra det adaptiva svaret på träning hos äldre individer. Detta kan ha en enorm inverkan genom att förbättra hälsan och välbefinnandet för äldre amerikaner.