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
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2019
• Data de Término da vigência: 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)

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)

DE ASSIS, LEONARDO VINICIUS MONTEIRO; TONOLLI, PAULO NEWTON; MORAES, MARIA NATHALIA; BAPTISTA, MAURICIO S.; CASTRUCCI, ANA MARIA DE LAURO. ow does the skin sense sun light? An integrative view of light sensing molecule. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY C-PHOTOCHEMISTRY REVIEWS, v. 47, JUN 2021. (17/24615-5, 18/14728-0, 13/07937-8)

DE ASSIS, LEONARDO VINICIUS MONTEIRO; CASTRUCCI, ANA MARIA DE LAURO. Comments regarding Hiramoto et al.. PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES, v. 20, n. 10, p. 2-pg., 2021-09-01. (18/14728-0, 17/24615-5)

MORAES, MARIA NATHALIA; DE ASSIS, LEONARDO VINICIUS MONTEIRO; PROVENCIO, IGNACIO; CASTRUCCI, ANA MARIA DE LAURO. Opsins outside the eye and the skin: a more complex scenario than originally thought for a classical light sensor. Cell and Tissue Research, v. 385, n. 3, JUL 2021. (17/26651-9, 17/24615-5, 18/14728-0)

SUA-CESPEDES, CRISTHIAN D.; DAVID, DANIELA DANTAS; SOUTO-NETO, JOSE A.; LIMA, OTONIEL GONCALVES; MORAES, MARIA NATHALIA; DE ASSIS, LEONARDO V. MONTEIRO; CASTRUCCI, ANA MARIA DE LAURO. Low Temperature Effect on the Endocrine and Circadian Systems of Adult Danio rerio. FRONTIERS IN PHYSIOLOGY, v. 12, NOV 24 2021. (18/23043-0, 18/16511-8, 17/26651-9, 18/14728-0, 17/24615-5, 18/23915-8)

ORTIZ-ROMERO, P. L.. The time for new biomarkers in mycosis fungoides/Sezary syndrome is here. British Journal of Dermatology, v. 185, n. 2, p. 3-pg., 2021-06-06. (18/14728-0, 17/24615-5)

MONTEIRO DE ASSIS, LEONARDO VINICIUS; MORAES, MARIA NATHALIA; DE LAURO CASTRUCCI, ANA MARIA. The molecular clock in the skin, its functionality, and how it is disrupted in cutaneous melanoma: a new pharmacological target?. CELLULAR AND MOLECULAR LIFE SCIENCES, v. 76, n. 19, p. 3801-3826, OCT 2019. (12/50214-4, 18/14728-0)

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, DEC 2020. (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, DEC 2021. (18/16511-8, 17/24615-5, 17/26651-9, 17/18781-0, 19/19435-3, 18/14728-0, 17/24217-0)

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, OCT 2020. (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)

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, MAY 10 2021. (18/16511-8, 18/14728-0, 17/16711-4, 17/26651-9, 17/24615-5)

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., 2023-06-13. (18/14728-0, 17/24615-5)

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., 2022-05-13. (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)

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., 2022-07-01. (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., 2023-04-03. (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)

GALVAO VALDIVIA, LUIS FELIPE; CASTRO, ERIQUE; DOS SANTOS EICHLER, ROSANGELA APARECIDA; MORENO, MAYARA FRANZOI; DE SOUSA, ERICA; RODRIGUES JARDIM, GIOVANNA FREITAS; PEIXOTO, ALBERT SOUZA; MORAES, MARIA NATHALIA; DE LAURO CASTRUCCI, ANA MARIA; NEDERGAARD, JAN; et al. Cold acclimation and pioglitazone combined increase thermogenic capacity of brown and white adipose tissues but this does not translate into higher energy expenditure in mice. AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM, v. 324, n. 4, p. 16-pg., 2023-04-01. (17/26651-9, 21/02953-1, 19/01763-4, 20/04159-8, 18/14728-0, 21/03717-0, 17/24615-5, 19/25943-1)

DE ASSIS, L. V. M.; CASTRUCCI, A. M. L.. Novel light-dependent and light-independent functions of opsin 5. British Journal of Dermatology, v. 185, n. 2, p. 3-pg., 2021-04-07. (18/14728-0, 17/24615-5)