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Estrutura, fisiologia e bioquímica da pele aplicadas à ciência cosmética.
Alexandre Ferreira
Mecanismos do Envelhecimento
- Parte I -
Vida x Envelhecimento
• Sistema
– Autopoiético
– Homeostático
Lipídeos
Ácidos Nucléicos Vitaminas
Íons inorgânicos
Proteínas
Aminoácidos
Carboidratos
Aspectos Evolutivos
Hoje
4,4
Bi.aa
Oceanos
3,5
Bi.aa
Primeiras Células
4,6
Bi.aa
Formação
da Terra
2,0
Bi.aa
Respiração Aeróbia
570 M
i.aa
Organismos Pluricelulares
1,4
Bi.aa
Células Eucarióticas
2,3
Bi.aa
Fotossíntese
Quando se torna Importante
10 m
il a
nos
Hoje
2 m
il a
nos
200 mil anos
10
20
30
40
50
60
70
80
1 m
il a
nos
800 a
nos
100 a
nos
Envelhecimento
• Processo gradual
• Disfunção na atividade celular
• Perda de capacidade de tecidos e órgãos
• Comprometimento do organismo
• Doenças
• Morte
Ciclo Celular
G1
M
G2
S
G0
• Células Proliferativas • Células não proliferativas
• Células Senescentes
Envelhecimento Celular
• Células Não Proliferativas
– Acúmulo de material precipitado (lipofuscina)
– Alteração da estrutura e fisiologia celular
• Células proliferativas
– Bloqueio na progressão do ciclo celular
– ↓ capacidade de mitose
Tecidual
• Alterações na composição celular (heterogênea)
• Alterações na matriz extracelular
• Células tronco
Disfunção celular
• Devido a danos na maquinaria celular
• Desregulação da atividade celular
• Dois caminhos:
MITOCÔNDRIAS
RL
Integração das Teorias
TELÔMEROSSISTEMA
IMUNOLÓGICO
ALTERAÇÕES
HORMONAIS
ALTERAÇÃO DA
EXPRESSÃO
GENES
NUCLEARES
UV
Tratamentos
• Preventivos
– Agem inibindo
– Antes do envelhecimento
– Inibir aparecimento dos sinais
• Restauradores
– Agem reparando danos
– Após envelhecimento
– Regredir sinais
Ação dos Radicais Livres
• Radicais Livres (RL) maiores responsáveis pelo envelhecimento
• Espécies químicas que apresentam elétrons desemparelhados que são altamente reativas
• Provocam alterações químicas em moléculas biológicas levando a perda de sua função
• Gerados naturalmente ou por ação de agentes externo
Espécies Reativas de Oxigênio
• Radicais Livres de Oxigênio:
– Ânion Superóxido (·O2-)
– Radical Hidroxila (HO·)
– Radical Hidroperoxila (HOO·)
– Radical Peroxila (ROO·)
• Espécies Reativas de Oxigênio:
– Peróxido de Hidrogênio - H2O2,
– Oxigênio Singlete - 1O2
Fontes de RL
• Radiações - raios g, raios x, UV e IR
• Inflamações e macrófagos
• Poluentes
• Fumaça de cigarro
• Metais de transição (Reação de Fenton)
• Peroxidação de lipídeos
• Argininia nitro óxido sintetase, peróxido nitritos
• Transportadores de elétrons
Fontes de RL
• Mitocôndria maior fonte no organismo
• Centraliza o metabolismo aeróbico da célula
– Ciclo de Krebs
– Fosforilação oxidativa
• Cerca de 1 a 5% do oxigênio consumido no metabolismo aeróbico é convertido em RL
Metabolismo Aeróbico
e- e- e- e-H2OO2 ·O2
- H2O2H+
H+HO·
Fe2+Superóxido
dismutase
Moléculas
orgânicas
Reação de Fenton
Fe3+ + OH-
Expressão Gênica
ALTER
AÇ
ÃO
CÉLU
LA
S,
TEC
ID
OS
E Ó
RG
ÃO
S
SenescênciaCelular
Câncer
ApoptoseNecrose
MORTE CELULAR
Aldeídos
RL
DA
NO
DA
NOD
AN
O
LIPÍDEO
DNA
PROTEÍNA
Antioxidantes
Estimulo ao Reparo do DNA
Alt
eração
Anti-oxidantes
• Mecanismo:
– Combate a formação de RL
– Compostos com propriedades anti-oxidantes
• Uso:
– Combater o envelhecimento intrínseco e Foto-envelhecimento
– Suplementação por via sistêmica ou tópica
• Situação:
– carece de provas experimentais
Antioxidantes
• Proteínas e Enzimas
– Superóxido dismutase, catalase, glutationaperoxidase, peroxirredoxina, tiorredoxinaperoxidase
• Vitaminas
– Vitamina C e E, Carotenóides
• Metabólitos
– Melanina, Ácido Urocânico, Glutationa, Tiorredoxina, NADH, Bilirubina, Ácido Úrico
Mecanismos anti-oxidantes
• Compostos que doam hidrogênio
• Compostos que sequestram oxigênio singlete
• Enzimas
• Quelantes de metais
Indutores de Reparo do DNA
• Mecanismo:
– Reparar o DNA danificado pelo UV
– Induzir mecanismos de reparo do DNA
• Uso:
– Combate o Foto-envelhecimento e o Câncer de Pele
– Antes ou depois da exposição solar
• Situação:
– mostrada eficiência em testes in vitro
Indutores de Reparo do DNA
• T4 endonuclease V
– enzima de bactéria entregue ás células depois de encapsuladas em lipossomos
– aumenta o reparo do DNA
– aumenta o bronzeamento induzido por UV
– diminui a incidência de câncer
• Fragmentos sintéticos de DNA contendo dímeros de timina
– induz melanogêneses
– induz o mecanismo natural de reparo de DNA
Célula
Desregulação Catabólica
Complexo de Golgi
LISOSSOMO
• Organelas
Autofagia• Células• Partículas
Fagocitose• Macromoléculas
Endocitose
Macromoléculas
LipofuscinaEnzimas Hidrolíticas
Monômeros
RL
DANO
↑[ ] Fe2+
RLD
AN
O
Expressão Gênica
DA
NO
ALTER
AÇ
ÃO
CÉLU
LA
S,
TEC
ID
OS
E Ó
RG
ÃO
S
DA
NO
Aldeídos
LIPÍDEOPROTEÍNA
Lipofuscina
↑Fe2+
Antioxidantes
Quelantes
Catabolismo
Restrição Calórica
+
Estimuladores de Catabolismo
+
DNA
Dobramento
Dobramento Associação
Primária QuartenáriaTerciária
Agregados
Lipofuscina
FUNCIONAL
Chaperonas
Hsp47 x Colágeno
• Hsp47 (Coligina / proteína J6)
• Família das Serpinas(serine protease inhibitors)
• Papel no dobramento do Colágeno
• Estrutura quartenária: Trímeros
Funções
Hsp47
↓
• Formação da tripla hélice
• Inibição de agregação• Correção de regiões desdobradas
+
ESTRESSE
Heat Shock Proteins
• Proteínas intracelulares induzidas por (sintetizadas como resposta ao) choque térmico
– Induzida por vários tipos de estresse
• Estresse osmótico
• Estresse oxidativo
• Radiações
• São chaperonas
KnowWhy treinamentos especializados
Alexandre HP Ferreira, Ph.D.
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