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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.9.2022.tde-29072022-220603
Documento
Autor
Nombre completo
Claudia Larissa Viana da Silva
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2022
Director
Tribunal
Barros, Silvia Berlanga de Moraes (Presidente)
Mathor, Monica Beatriz
Nascimento, Elizabeth de Souza
Oliveira, Antonio Anáx Falcão de
Título en portugués
Exposição concomitante ao material particulado da poluição do ar e a radiação solar em Epiderme Humana Reconstruída
Palabras clave en portugués
Epiderme humana reconstruída
Exposição concomitante
Função barreira
Material particulado
Radiação solar
Resumen en portugués
A pele humana está exposta, diariamente, tanto ao material particulado do ar (MP) quanto à radiação solar. A exposição ao MP tem sido associada ao envelhecimento prematuro da pele e ao agravamento de doenças cutâneas como a dermatite atópica. A radiação solar pode iniciar o processo inflamatório e promover danos ao DNA da pele. No entanto pouco se tem estudado sobre os efeitos da exposição simultânea da pele a radiação solar e ao MP do ar. Nosso objetivo foi desenvolver um modelo de exposição concomitante ao MP e radiação solar em modelo de epiderme humana reconstruída (EHR). O primeiro passo foi encontrar uma dose de radiação solar que não induzisse alterações graves na epiderme. Doses 5 e 10 J/cm2 de radiação total foram testadas (com e sem filtro AM1.5G). Uma segunda experiência foi realizada para encontrar o melhor volume da suspensão de MP a ser aplicado sobre a EHR. Foram realizadas análises histológicas e imunohistoquímicas para a proteína loricrina. Com esses resultados, a dose de 5 J/cm2 com filtro AM1.5G e 8,9 µg/cm2 de MP suspenso em 200 µL de PBS foi empregada no modelo de exposição EHR para estudar a exposição simultânea ao MP e à radiação solar. Foram analisadas a viabilidade e a função barreira dos equivalentes epidérmicos expostos ao MP e a radiação solar, isolados ou concomitantemente. Redução na viabilidade nas EHRs expostas à radiação foi observado. Em relação a barreira cutânea, o grupo de epidermes irradiadas demostrou alteração significativa quando comparado com todos os demais tratamentos. A secreção de IL-8 mostrou-se aumentada em relação ao controle nas epidermes irradiadas enquanto a exposição concomitante induziu uma redução desta citocina quando comparada com o controle. Nas análises histológicas e de imunohistoquímica não ocorreram alterações dignas de nota. Ocorreu aumento significativo da expressão de CK10 e notch1 na dupla exposição em relação ao irradiado e redução significativa da expressão de loricrina em comparação ao controle e irradiado, não ocorrendo alterações relevantes na expressão da proteína AQP3. Com nossos achados e levando em consideração trabalhos na literatura reiteramos a importância notch1 para a sinalização das proteínas de função barreira AQP3, CK10 e loricrina. A exposição concomitante ao MP e a radiação solar foi capaz de reverter o fortalecimento da barreira ocorrido apenas na exposição à radiação. Importante concluir que de todos os modelos descritos na literatura nenhum deles reproduz a condição de exposição humana a radiação solar e ao MP como em nosso estudo.
Título en inglés
Concomitant exposure to particulate matter from air pollution and solar radiation in Reconstructed Human Epidermis
Palabras clave en inglés
Barrier function
Concomitant exposure
Particulate matter
Reconstructed human epidermis
Solar radiation
Resumen en inglés
Human skin is exposed daily to both airborne particulate matter (PM) and solar radiation. Exposure to PM has been associated with premature skin aging and the aggravation of skin diseases such as atopic dermatitis. Solar radiation can initiate the inflammatory process and promote damage to the skin's DNA. However, little has been studied about the effects of simultaneous exposure of the skin to solar radiation and PM from the air. Our objective was to develop a model of concomitant exposure to PM and solar radiation in a reconstructed human epidermis (RHE) model. The first step was to find a dose of solar radiation that would not induce serious changes in the epidermis. Doses of 5 and 10 J/cm2 of total radiation were tested (with and without AM1.5G filter). A second experiment was performed to find the best volume of PM suspension to be applied over the RHE. Histological and immunohistochemical analyzes were performed for the loricrin protein. With these results, the dose of 5 J/cm2 with AM1.5G filter and 8.9µg/cm2 of PM suspended in 200µL of PBS was used in the RHE exposure model to study the simultaneous exposure to PM and solar radiation. The viability and barrier function of the epidermal equivalents exposed to PM and solar radiation, alone or concomitantly, were analyzed. Reduction in viability in radiation exposed RHEs was observed. Regarding the skin barrier, the irradiated epidermis group showed a significant change when compared to all other treatments. IL-8 secretion was increased compared to control in irradiated epidermis, whereas concomitant exposure induced a reduction in this cytokine when compared to control. In the histological and immunohistochemical analyses, there were no noteworthy alterations. There was a significant increase in the expression of CK10 and notch1 in the double exposure compared to irradiated and a significant reduction in loricrin expression compared to the control and irradiated, with no relevant changes in the expression of AQP3 protein. With our findings and taking into account works in the literature, we reiterate the importance of notch1 for signaling barrier function proteins AQP3, CK10 and loricrin. The concomitant exposure of PM and solar radiation was able to reverse the strengthening of the barrier that occurred only in the exposure to radiation. It is important to conclude that of all the models described in the literature, none of them reproduces the exact condition of human exposure to solar radiation and PM as in our study.
 
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Fecha de Publicación
2022-08-22
 
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