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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
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de abril de 2019 - 31 de março de 2021
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
Pesq. 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 

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
(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)
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. Citações Web of Science: 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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 0.

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