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Melanopsina como fotorreceptor de UVA e sua relação com pigmentação, reparo de DNA, relógio biológico e componentes do eixo HPA: um novo alvo farmacológico?

Processo: 18/14728-0
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de abril de 2019 - 31 de março de 2022
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
Pesquisador responsável:Ana Maria de Lauro Castrucci
Beneficiário:Ana Maria de Lauro Castrucci
Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Leonardo Vinícius Monteiro de Assis ; Maria Nathália de Carvalho Magalhães Moraes Figueira Borges
Assunto(s):Sistema hipófise-suprarrenal  Células fotorreceptoras de vertebrados  Opsinas  Queratinócitos  Melanopsinas  Pele  Raios ultravioleta  Reparo do DNA  RNA mensageiro  Biologia molecular 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:eixo hipotálamo-hipófise-adrenal | melanopsina | Mus musculus | pele | radiação UVA | Fisiologia da Pigmentação

Resumo

O sistema de fotorrecepção de mamíferos que leva a processos formadores e não formadores de imagem está muito bem descrito nos olhos. Os componentes deste sistema são representados pelas opsinas, sensores biológicos de captação luz. Sabe-se que opsinas estão também presentes nas células da pele, porém, os processos biológicos por elas regulados ainda são pouco compreendidos. Todavia, evidências recentes resultantes de nossos trabalhos e outros da literatura apontam o papel desses sensores na regulação da pigmentação induzida por luz e radiação e na diferenciação de queratinócitos. As células da pele também possuem um complexo sistema de controle temporal, o qual é capaz de "contar o tempo", fornecendo assim a informação temporal para as células da pele. Este sistema é composto pelos genes e proteínas do relógio, os quais sabidamente temporizam processos-chaves tais como pigmentação, proliferação, reparo de DNA, dentre outros. Ressalta-se que nosso grupo de pesquisa tem atuado como líderes mundiais nestes dois campos de pesquisa nas últimas décadas. Ademais, a pele é um complexo sistema neuroendócrino com capacidade de síntese e secreção de uma variedade de mensageiros químicos idênticos aos do sistema neuroendócrino central. Interessantemente, sabe-se que radiação UVB e UVA atuam diretamente neste sistema cutâneo, gerando resposta de síntese local de diversos mensageiros que possuem ações tanto locais quanto sistêmicas. Até o momento, contudo, o efeito da radiação UVA tem sido pouco explorado e o receptor responsável por mediar tais efeitos é desconhecido. Diante desta lacuna de conhecimento e nos recentes achados de nosso grupo que a melanopsina é um sensor de radiação UVA, hipotetizamos que a radiação UVA é percebida pela melanopsina na pele de camundongos, a qual ativa uma cascata de sinalização que modula localmente os processos de pigmentação, reparo de DNA, relógio biológico e síntese local e sistêmica de hormônios. Para responder tais perguntas, utilizaremos camundongos selvagens e nocautes para melanopsina expostos à radiação UVA para avaliar pigmentação, reparo de DNA, quantificação gênica e proteica, dosagem de hormônios, bem como para realizar sequenciamento total de RNA mensageiro. Através do uso destes modelos animais e técnicas avançadas de biologia molecular conseguiremos estabelecer o papel da melanopsina na pele, potencializando e viabilizando um novo alvo farmacológico. (AU)

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Publicações científicas (16)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FORNI, MARIA FERNANDA; ALBERTO DOMINGUEZ-AMOROCH, OMAR; MONTEIRO DE ASSIS, LEONARDO VINICIUS; KINKER, GABRIELA SARTI; MORAES, MARIA NATHALIA; DE LAURO CASTRUCCI, ANA MARIA; SARAIVA CAMARA, NIELS OLSEN. An Immunometabolic Shift Modulates Cytotoxic Lymphocyte Activation During Melanoma Progression in TRPA1 Channel Null Mice. FRONTIERS IN ONCOLOGY, v. 11, . (18/16511-8, 18/14728-0, 17/16711-4, 17/26651-9, 17/24615-5)
MONTEIRO DE ASSIS, LEONARDO VINICIUS; MENDES, DAVI; SILVA, MATHEUS MOLINA; KINKER, GABRIELA SARTI; PEREIRA-LIMA, ISABELLA; MORAES, MARIA NATHALIA; MARTINS MENCK, CARLOS FREDERICO; DE LAURO CASTRUCCI, ANA MARIA. Melanopsin mediates UVA-dependent modulation of proliferation, pigmentation, apoptosis, and molecular clock in normal and malignant melanocytes. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR CELL RESEARCH, v. 1867, n. 10, . (14/27287-0, 19/19435-3, 13/24337-4, 17/24615-5, 12/50214-4, 18/16511-8, 17/26651-9, 17/18781-0, 18/14728-0, 17/24217-0)
REZENDE PAULA, ANA BEATRIZ; MIRANDA, DENISE DE COUTINHO; NOGUEIRA, FRANCIANE TOLEDO; DE LAURO CASTRUCCI, ANA MARIA; ISOLDI, MAURO CESAR. Does a high-fat diet affect the circadian clock, or is it the other way around? A systematic review. Nutrition Research, v. 84, p. 1-13, . (18/14728-0)
DE ASSIS, LEONARDO VINICIUS MONTEIRO; MORAES, MARIA NATHALIA; MENDES, DAVI; SILVA, MATHEUS MOLINA; MENCK, CARLOS FREDERICO MARTINS; CASTRUCCI, ANA MARIA DE LAURO. Loss of Melanopsin (OPN4) Leads to a Faster Cell Cycle Progression and Growth in Murine Melanocytes. CURRENT ISSUES IN MOLECULAR BIOLOGY, v. 43, n. 3, p. 1436-1450, . (18/16511-8, 17/24615-5, 17/26651-9, 17/18781-0, 19/19435-3, 18/14728-0, 17/24217-0)
LACERDA, JOSE THALLES; GOMES, PATRICIA R. L.; ZANETTI, GIOVANNA; MEZZALIRA, NATHANA; LIMA, OTONIEL G.; DE ASSIS, LEONARDO V. M.; GULER, ALI; CASTRUCCI, ANA MARIA; MORAES, MARIA NATHALIA. Lack of TRPV1 Channel Modulates Mouse Gene Expression and Liver Proteome with Glucose Metabolism Changes. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 23, n. 13, p. 24-pg., . (17/24615-5, 21/01659-2, 14/16412-9, 20/04524-8, 18/23915-8, 18/16511-8, 13/02131-5, 12/50214-4, 18/14728-0, 17/26651-9, 21/09923-0)
SUA-CESPEDES, CRISTHIAN; LACERDA, JOSE THALLES; ZANETTI, GIOVANNA; DAVID, DANIELA DANTAS; MORAES, MARIA NATHALIA; DE ASSIS, LEONARDO V. M.; CASTRUCCI, ANA MARIA L.. Melanopsin (OPN4) is a novel player in skin homeostasis and attenuates UVA-induced effects. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY, v. 242, p. 15-pg., . (16/00696-3, 13/07937-8, 19/19005-9, 21/01659-2, 17/26651-9, 18/23043-0, 18/16511-8, 12/50214-4, 12/12663-1, 18/14728-0, 17/24615-5, 20/04524-8, 14/16412-9)
MONTEIRO DE ASSIS, LEONARDO VINICIUS; LACERDA, JOSE THALLES; MORAES, MARIA NATHALIA; DOMINGUEZ-AMOROCHO, OMAR ALBERTO; KINKER, GABRIELA SARTI; MENDES, DAVI; SILVA, MATHEUS MOLINA; MARTINS MENCK, CARLOS FREDERICO; SARAIVA CAMARA, NIELS OLSEN; DE LAURO CASTRUCCI, ANA MARIA. Melanopsin (Opn4) is an oncogene in cutaneous melanoma. COMMUNICATIONS BIOLOGY, v. 5, n. 1, p. 15-pg., . (19/19435-3, 19/25129-2, 17/24217-0, 17/26651-9, 18/16511-8, 12/50214-4, 18/14728-0, 17/24615-5, 17/18781-0, 20/04524-8, 13/24337-4, 17/16711-4)
PORTES, ALEXANDRE MARTINS OLIVEIRA; PAULA, ANA BEATRIZ REZENDE; DE MIRANDA, DENISE COUTINHO; RESENDE, LETICIA TERESINHA; COELHO, BIANCA IARA CAMPOS; TELES, MARIA CECILIA; JARDIM, ISABELA ALCANTARA BARRETTO ARAUJO; NATALI, ANTONIO JOSE; CASTRUCCI, ANA MARIA DE LAURO; ISOLDI, MAURO CESAR. A systematic review of the effects of cold exposure on pathological cardiac remodeling in mice. Journal of Thermal Biology, v. 114, p. 11-pg., . (18/14728-0, 17/24615-5)
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