seminário 03 parte ii: mecanismos do envelhecimento
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Estrutura, fisiologia e bioquímica da pele aplicadas à ciência cosmética.
Alexandre Ferreira
Mecanismos do Envelhecimento
- Parte II -
Maquinaria Celular
• Conjunto de moléculas e suas interações que constituem uma célula e controlam e exercem a sua atividade fisiológica.
• Funcionamento de muitas proteínas se assemelham a máquinas
Mitocôndria
• Organela responsável por grande parte da produção de RL em organismos aeróbicos
• Possui DNA próprio
• Codifica parte das proteínas da cadeia respiratória
• Mecanismo de reparo menos eficiente
• Sua atividade respiratória diminui com a idade
• Defeitos na cadeia respiratória aumenta a produção de RL
RL
DA
NO
Expressão Gênica
DA
NO
ALTER
AÇ
ÃO
CÉLU
LA
S T
EC
ID
OS
E Ó
RG
ÃO
S
DA
NO
Aldeídos
LIPÍDEOPROTEÍNA
Catabolismo
Lipofuscina
↓ATP
Apoptose
MORTE CELULAR
DNA
Ação dos Telômeros
• Considerado o relógio molecular para o envelhecimento
• Está envolvido na entrada da célula na senescência celular
• Importante também para sinalizar danos oxidativos ou por UV ao DNA celular
Cromossomo Eucariótico
• Cromossomo – molécula linear única de DNA dupla fita + proteínas
• Formado por milhões de nucleotídeos
• Homo sapiens – 46 cromossomos
• Concentram toda a informação genética nuclear
• Extremidade da molécula sujeita á degradação e processos de recombinação
• Extremidades devem ser protegidas
O que são Telômeros
T T A G G G T T A G G G T T A G G G T T A G G G T T A G
A A T C C C A A T C C C
Repete-se centenas de vezes
Molécula de DNA de um Cromossomo
DA
NO
RL
DA
NO
LIPÍDEO
UV
UVB
UVB/UVA
CromóforoSenescência
Celular
Câncer
Expressão Gênica
ALTER
AÇ
ÃO
CÉLU
LA
S T
EC
ID
OS
E Ó
RG
ÃO
S
TelômeroRep
licação
Apoptose
MORTE CELULAR
Radiação
Comprimento de onda (m)
Energia do fóton (J)
10-14 10-12 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 1 102 104 106 108
10-12 10-14 10-16 10-18 10-20 10-22 10-24 10-26 10-28 10-30 10-32 10-34
Raio
s G
am
a
Raio
s X
Ultra
Vio
leta
Vis
ível
Infr
a V
erm
elh
o
Mic
roondas
Ondas
de
Rádio
e
Tele
vis
ão
Divisão do Espectro de UV
UV-B UV-A
200 300 400100
UV-C
REMOVIDO PELO O2REMOVIDO
PELO O3
Visível
(nm)
• UVA: 320 – 400 nm
• UVB: 280 – 320 nm
• UVC: 100 – 280 nm
Ação da Luz Solar
• Quanto < l > a energia > Danos
• UV Solar > Ação biológica
– UVC (100-280nm) – 0%
– UVB (280-315nm) – 5% (a partir de 290nm)
– UVA (315-400nm) – 95%
Cromóforos
• Moléculas biológicas capazes de absorver energia do fóton
• Radiações exercem efeito sobre cromóforos
• Interação resulta em alterações químicas ou físicas (DANO)
• AAs Aromáticos
• NADH
• NADPH
• Ác. Urocânico
• Riboflavina
• Melanina
• DNA
UV IR
• Hematoporfirina
− Hemoglobina
− Miogrobina
− Citocromo C Oxidase
DA
NO
Expressão Gênica
DA
NO
ALTER
AÇ
ÃO
CÉLU
LA
S T
EC
ID
OS
E Ó
RG
ÃO
S
DA
NO
Aldeídos
LIPÍDEOPROTEÍNA
Catabolismo
Lipofuscina
UV
UVB
UVB/UVA
CromóforoFotoproteção
DNA
RL
Expressão Gênica
SenescênciaCelular
Câncer
Protetores Solares
• Mecanismo:
– Bloquear a incidência UV sobre as células da pele
– Compostos que absorvem ou refletem a radiação UV
• Situação:
– Comprovado e com aceitação quase geral
• Uso:
– Prevenir o Foto-envelhecimento: Mostrado que seu uso previne a ativação do promotor do gene da elastina
– Previne incidência de câncer de pele: Diminui alterações no nível do gene de p53
Ação dos Hormônios
• Substâncias que regulam atividade da celular
• Promovem alteração da expressão gênica nas células alvo
• Envelhecimento está associado a alterações nos níveis dos hormônios produzidos pelo corpo
Integração do OrganismoTecidos
Sistema Endócrino
Glândulas
Hormônios
Órgãos
Células
• Crescimento
• Insulina
• Tireoidianos
• Esteroides
• etc
Citocinas
Fatores de
Crescimento
• quimoquinas
• interferon
• interleucinas
• linfocinas
• TNF
Sinalização Extracelular
LiganteLigação
Sinalização
Alteração conformacional
Promotores do Genes
alvo
Alteração Fisiologia
Celular
Células Secretora
ALTER
AÇ
ÃO
CÉLU
LA
S,
TEC
ID
OS
E Ó
RG
ÃO
S
Sensibilidade
Células Alvo
Mediador
Secreção
RES
PO
STA
BIO
LÓ
GIC
A
• ↓ Conteúdo de Ac. Graxos poli-insaturados em fosfolipídios • ↑ Fosfolipídios ligados entre si• ↑ Fosfolipídios peroxidados• ↑ Ésteres de colesterol
Sinalização
Dieta c/ lipídeos insaturados
Reposição Celular / Hormonal
Dieta c/ lipídeos
saturados
↓ ↓
ENVELHECIMENTOAlteração na
Fisiologia Celular
Papel das células tronco
• Tecidos de alta replicação
• Células novas sendo geradas constantemente
• Pouca importância do eixo lisossomo-mitocondrial
• Envelhecimento: Perda na capacidade de renovação celular
• Papel central: Células Tronco
Tronco Apoptose
Nicho
Pós-mitóticas
Diferenciação
Progenitoras
Quiescente
ENVELHECIMENTOAlteração na
Fisiologia Celular
Nicho
Longa Duração
RL
Apoptose
Diferenciação
Senescência
Lipofuscina Telômero
Hormônios
ALTER
AÇ
ÃO
CÉLU
LA
S T
EC
ID
OS
E Ó
RG
ÃO
S
Ação do Sistema Imunológico
• Células do sistema imune tem capacidade de destruir células e proteínas de matriz extracelular
• Produzem RL para combater bactérias que são danosas a células na vizinhança
• Sugerido mecanismo micro-inflamatório crônico
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Alexandre HP Ferreira, Ph.D.
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