"Nosso estudo revela que a luz azul de alta energia, que chamamos de violeta, deveria ser um foco importante no desenvolvimento de protetores solares. O violeta está próximo dos 400 nm, a linha que separa o UVA do visível. Essa linha não é relevante para a pele, mas para nossos olhos, que percebem o violeta e o azul, mas não o UVA. Contudo, em termos de comprimento de onda e efeito biológico, essas faixas são muito semelhantes", explica prof. Maurício Baptista.
Cientistas do Redoxoma, sob a liderança do professor Maurício Baptista, do Instituto de Química da USP, mapearam como a luz visível afeta a fototoxicidade em queratinócitos humanos. Eles descobriram que a radiação nas faixas violeta e azul pode causar efeitos tóxicos que variam com o tempo de exposição, gerando espécies reativas, lesões no DNA, e danos a mitocôndrias e lisossomos. Além disso, há um aumento no acúmulo do pigmento lipofuscina, que amplifica a sensibilidade das células à luz visível. Esta é a primeira vez que os efeitos fototóxicos das diferentes faixas de luz visível são comparados em termos de impacto nessas células. O estudo sugere que os filtros solares atualmente disponíveis, que protegem contra radiação ultravioleta (UVB e UVA), não são suficientes para uma proteção completa da pele.
Os resultados da pesquisa, realizada durante o doutorado de Paulo Newton Tonolli, primeiro autor do artigo, foram publicados no Journal of Photochemistry & Photobiology, B: Biology.
Os pesquisadores lamentam que muitos, incluindo profissionais de saúde, ainda desconheçam os efeitos da luz visível na pele, e que muitas empresas de filtros solares ignorem que a luz visível penetra mais profundamente na pele, causando desequilíbrios redox e outras respostas celulares similares às provocadas pelo UVA.
"Expor-se ao sol pode ser saudável, mas o excesso é prejudicial", alerta Baptista, que também investiga os benefícios da luz para a saúde. A luz visível pode promover a regeneração tecidual e aliviar a dor, e a radiação ultravioleta também tem papéis benéficos, como na síntese de vitamina D. O segredo está na dose.
O problema surge quando as pessoas, acreditando estar protegidas pelo filtro solar, acabam se expondo demais ao sol. Embora os filtros protejam contra a radiação ultravioleta, não oferecem proteção contra a luz visível. Um sinal preocupante é o aumento sistemático da prevalência de câncer de pele, mesmo com os esforços de detecção precoce e prevenção, como indicado no artigo The Global Burden of Skin Cancer: A Longitudinal Analysis from the Global Burden of Disease Study, 1990-2017, publicado no Journal of the American Academy of Dermatology (JAAD International) em 2021.
A luz visível constitui a maior parte da energia da luz solar que chega à superfície terrestre, abrangendo comprimentos de onda de 400 a 750 nanômetros. Os pesquisadores irradiaram queratinócitos humanos imortalizados (HaCaT) com doses relevantes das principais faixas da luz visível — violeta, azul, verde e vermelha — e descobriram que a luz violeta/azul provoca lesões no DNA semelhantes às causadas pela radiação UVA. Esse tipo de luz também prejudica mitocôndrias e lisossomos, essenciais para a viabilidade celular, inibindo o fluxo autofágico e aumentando o acúmulo de lipofuscina. A lipofuscina é um agregado de biomoléculas e membranas oxidadas que resulta da digestão incompleta pelos lisossomos danificados pela exposição ao violeta/azul, o que aumenta a sensibilidade das células à luz visível.
A luz visível danifica mitocôndrias e lisossomos, bloqueando o processo de autofagia e gerando o acúmulo de grânulos de lipofuscina, que age como um fotossensibilizador. Além disso, os processos de fotossensibilização produzem espécies reativas de oxigênio, que podem causar lesões no DNA nuclear e mitocondrial (mtDNA). Em todos os experimentos, a luz violeta mostrou-se mais tóxica do que a azul, que por sua vez é mais tóxica que a verde. Apenas a luz vermelha, na dose utilizada, não causou danos significativos aos alvos biológicos estudados. "Isso ocorre porque há mais fotossensibilizadores endógenos que absorvem no violeta do que no azul e no verde, e quase nenhum no vermelho. Esses fotossensibilizadores são a chave para os efeitos observados", detalha Baptista.
Nossa pele é constantemente atingida pela luz, com bilhões de fótons penetrando suas camadas e influenciando sua fisiologia. Os danos causados pela radiação solar são principalmente resultado da fotossensibilização, onde fotossensibilizadores transformam a energia da luz em reatividade química. Fotossensibilizadores são moléculas que absorvem fótons e passam de um estado fundamental para um estado excitado e mais reativo.
Os raios UVB são especialmente prejudiciais, pois são absorvidos diretamente pelo DNA, provocando efeitos fotoquímicos mais diretos. Já a luz visível causa fotossensibilização indireta, dependendo dos fotossensibilizadores endógenos na pele, como vitaminas, coenzimas e pigmentos endógenos. A suscetibilidade a danos causados pela radiação solar está ligada à presença e concentração desses fotossensibilizadores. "Mitocôndrias e lisossomos têm muitas flavoproteínas e, portanto, flavinas", acrescenta o pesquisador.
A luz visível representa cerca de 47% da radiação solar total que atinge a pele humana, comparada a aproximadamente 5% de radiação UV, e é responsável por gerar grandes quantidades de radicais livres na pele durante a exposição solar.
Os resultados da pesquisa, realizada durante o doutorado de Paulo Newton Tonolli, primeiro autor do artigo, foram publicados no Journal of Photochemistry & Photobiology, B: Biology.
Os pesquisadores lamentam que muitos, incluindo profissionais de saúde, ainda desconheçam os efeitos da luz visível na pele, e que muitas empresas de filtros solares ignorem que a luz visível penetra mais profundamente na pele, causando desequilíbrios redox e outras respostas celulares similares às provocadas pelo UVA.
"Expor-se ao sol pode ser saudável, mas o excesso é prejudicial", alerta Baptista, que também investiga os benefícios da luz para a saúde. A luz visível pode promover a regeneração tecidual e aliviar a dor, e a radiação ultravioleta também tem papéis benéficos, como na síntese de vitamina D. O segredo está na dose.
O problema surge quando as pessoas, acreditando estar protegidas pelo filtro solar, acabam se expondo demais ao sol. Embora os filtros protejam contra a radiação ultravioleta, não oferecem proteção contra a luz visível. Um sinal preocupante é o aumento sistemático da prevalência de câncer de pele, mesmo com os esforços de detecção precoce e prevenção, como indicado no artigo The Global Burden of Skin Cancer: A Longitudinal Analysis from the Global Burden of Disease Study, 1990-2017, publicado no Journal of the American Academy of Dermatology (JAAD International) em 2021.
A luz visível constitui a maior parte da energia da luz solar que chega à superfície terrestre, abrangendo comprimentos de onda de 400 a 750 nanômetros. Os pesquisadores irradiaram queratinócitos humanos imortalizados (HaCaT) com doses relevantes das principais faixas da luz visível — violeta, azul, verde e vermelha — e descobriram que a luz violeta/azul provoca lesões no DNA semelhantes às causadas pela radiação UVA. Esse tipo de luz também prejudica mitocôndrias e lisossomos, essenciais para a viabilidade celular, inibindo o fluxo autofágico e aumentando o acúmulo de lipofuscina. A lipofuscina é um agregado de biomoléculas e membranas oxidadas que resulta da digestão incompleta pelos lisossomos danificados pela exposição ao violeta/azul, o que aumenta a sensibilidade das células à luz visível.
A luz visível danifica mitocôndrias e lisossomos, bloqueando o processo de autofagia e gerando o acúmulo de grânulos de lipofuscina, que age como um fotossensibilizador. Além disso, os processos de fotossensibilização produzem espécies reativas de oxigênio, que podem causar lesões no DNA nuclear e mitocondrial (mtDNA). Em todos os experimentos, a luz violeta mostrou-se mais tóxica do que a azul, que por sua vez é mais tóxica que a verde. Apenas a luz vermelha, na dose utilizada, não causou danos significativos aos alvos biológicos estudados. "Isso ocorre porque há mais fotossensibilizadores endógenos que absorvem no violeta do que no azul e no verde, e quase nenhum no vermelho. Esses fotossensibilizadores são a chave para os efeitos observados", detalha Baptista.
Nossa pele é constantemente atingida pela luz, com bilhões de fótons penetrando suas camadas e influenciando sua fisiologia. Os danos causados pela radiação solar são principalmente resultado da fotossensibilização, onde fotossensibilizadores transformam a energia da luz em reatividade química. Fotossensibilizadores são moléculas que absorvem fótons e passam de um estado fundamental para um estado excitado e mais reativo.
Os raios UVB são especialmente prejudiciais, pois são absorvidos diretamente pelo DNA, provocando efeitos fotoquímicos mais diretos. Já a luz visível causa fotossensibilização indireta, dependendo dos fotossensibilizadores endógenos na pele, como vitaminas, coenzimas e pigmentos endógenos. A suscetibilidade a danos causados pela radiação solar está ligada à presença e concentração desses fotossensibilizadores. "Mitocôndrias e lisossomos têm muitas flavoproteínas e, portanto, flavinas", acrescenta o pesquisador.
A luz visível representa cerca de 47% da radiação solar total que atinge a pele humana, comparada a aproximadamente 5% de radiação UV, e é responsável por gerar grandes quantidades de radicais livres na pele durante a exposição solar.
O professor, com suas numerosas contribuições científicas, tem alertado há anos sobre a necessidade de novas estratégias de proteção solar que considerem os efeitos da luz visível. Ele é vice-coordenador de Transferência de Tecnologia do CEPID Redoxoma e consultor em parcerias com empresas como Medcin Vitro e Beiersdorf, que estão desenvolvendo métodos para detectar danos causados pela radiação visível e testar produtos para proteção contra essa radiação.
"Finalmente, estamos conseguindo sensibilizar as empresas que produzem filtros solares", conclui Baptista.
Cientistas de Fotoquímica e Fotobiologia se reunirão no XV ELAFOT + 1st LATASP, entre 23 e 26 de outubro, em Maresias, São Paulo. O evento, organizado por Baptista, incluirá mais de 10 simpósios e contará com a participação dos renomados cientistas Jean Cadet e Rex Tyrrell.
"Finalmente, estamos conseguindo sensibilizar as empresas que produzem filtros solares", conclui Baptista.
Cientistas de Fotoquímica e Fotobiologia se reunirão no XV ELAFOT + 1st LATASP, entre 23 e 26 de outubro, em Maresias, São Paulo. O evento, organizado por Baptista, incluirá mais de 10 simpósios e contará com a participação dos renomados cientistas Jean Cadet e Rex Tyrrell.
link completo do artigo:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S101113442300057X?via=ihub
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