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Título: Influência da L-arginina na síntese de colágeno em cultura de fibroblastos dérmicos humanos
Autor(es): Souza, Adria do Prado Barros de
Orientador(es): Borin, Maria de Fátima
Assunto: Colágeno
Fibroblasto
Envelhecimento - aspectos fisiológicos
Pele - envelhecimento
Data de publicação: 26-Jan-2017
Referência: SOUZA, Adria do Prado Barros de. Influência da L-arginina na síntese de colágeno em cultura de fibroblastos dérmicos humanos. 2016. x, 89 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Resumo: O envelhecimento da pele em humanos é um processo complexo e pode ser induzido por fatores intrínsecos e extrínsecos. Uma das alterações observadas é a redução no número de fibroblastos que além de produzirem componentes da matriz extracelular, como diferentes tipos de colágeno, fibronectina e proteoglicanos, produzem também as metaloproteinases (MMP). No envelhecimento cronológico, o que se observa é um aumento dos níveis de MMP com a idade, uma menor taxa da síntese de colágeno e redução dos inibidores teciduais das MMP (TIMP), o que explica o aspecto flácido da pele envelhecida. Nesse estudo, a influência de diferentes concentrações de L-arginina na síntese de colágeno em cultura de fibroblastos dérmicos humanos e, consequentemente, na elasticidade da pele foi avaliada. A L-arginina é o substrato da síntese de óxido nítrico, o qual pode estar envolvido na angiogenese, proliferação celular e na síntese de colágeno, uma vez que aumenta a expressão de COL1A1. Ao mesmo tempo, ela também pode ser precursora indireta da síntese de colágeno, atuando como fonte de prolina, componente da fibra de pró-colágeno. Para avaliar a influência da L-arginina na síntese de colágeno e, consequentemente, na elasticidade da pele, foram estudados a citotoxicidade desse ativo, a expressão gênica de COL1A1, MMP-1 e TIMP-1 por RT-PCRq, a síntese de colágeno, os níveis de glutationa reduzida e oxidada, a atividade da catalase e da superóxido dismutase, os níveis de metabólitos oxidativos gerados após os tratamentos e o efeito estimulante da L-arginina na síntese de colágeno via óxido nítrico sintase. Os resultados encontrados mostraram que a Larginina não é citotóxica e que, nas concentrações de 1000 µM, 2500 µM e 6000 µM, tende a induzir um aumento na expressão gênica e na síntese de colágeno. No entanto, na concentração de 6000 µM foi observado um aumento da expressão de MMP-1 e uma diminuição na expressão de TIMP-1. Por ser um doador de NO, o tratamento com a L-arginina aumentou os metabólitos oxidativos, mas em contrapartida as células aumentaram a atividade da superóxido dismutase (SOD) e da catalase (CAT), mantendo o estado redox das células, que foi observado através da relação entre glutationa reduzida e glutationa oxidada. Diante desses resultados e da possibilidade de utilizar a L-arginina como um ativo cosmético, foi iniciado o estudo de pré-formulação com a avaliação da hidroxipropil-β-ciclodextrina (HP β C) e β -ciclodextrinas (β C). No entanto, esses dois sistemas de inclusão aumentaram a atividade de MMP-2 e a HP β C diminuiu a expressão de COL1A1. Portanto, a Larginina se mostrou um excelente candidato a ativo cosmético, capaz de aumentar a síntese de colágeno em fibroblastos dérmicos humanos.
Abstract: Skin aging in humans is a complex process and can be induced by intrinsic and extrinsic factors. One of the observed changes is a reduction in the number of fibroblasts that not only produce extracellular matrix components, such as different types of collagen, fibronectin and proteoglycans, but also produce metalloproteinases (MMPs). In chronological aging, it is observed an increase in MMP levels with age, a lower rate of collagen synthesis and reduction of tissue inhibitors of MMPs (TIMPs), which explains the flaccid appearance of aged skin. In this study, it was evaluated the influence of different L-arginine concentrations in collagen synthesis, in cultured human dermal fibroblasts, and, consequently, in skin elasticity. L-arginine is the substrate for nitric oxide synthesis, which may be involved in angiogenesis, cell proliferation and collagen synthesis, since it increases the expression of COL1A1. Also, it can be an indirect precursor of collagen synthesis, acting as a source of proline, pro-collagen fiber component. To evaluate the effect of L-arginine on collagen synthesis and, consequently, on skin elasticity, cytotoxicity, COL1A1, MMP- 1 and TIMP-1 gene expression by RT-qPCR, collagen synthesis, levels of reduced and oxidized glutathione, catalase activity and superoxide dismutase activity, levels of oxidative metabolites generated after treatment and the stimulating effect of Larginine in collagen synthesis via nitric oxide synthase were studied. The results showed that L-arginine is not cytotoxic and at concentrations of 1000 μM, 2500 μM and 6000 μM tends to lead to an increase in gene expression and synthesis of collagen. However, at concentration of 6000 μM L-arginine induced an increase in MMP-1 expression and a decrease in TIMP-1 expression. Since it is a NO donor, treatment with L-arginine increased oxidative metabolites but, by the other hand, the cells increased the activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), maintaining the redox state of cells, what was observed through the rate of reduced and oxidized glutathione. Considering these results, and the possibility of using Larginine as an active cosmetic, the pre-formulation study was started by evaluation of hydroxypropyl--cyclodextrin (HPC) and -cyclodextrins (C. However both the excipients increased MMP-2 activity and HPC promoted a decrease in COL1A1 expression. In conclusion, L-arginine shown to be an excellent candidate to cosmetic active, once it was able to increase collagen synthesis in human dermal fibroblasts.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Curso de Ciências Farmacêuticas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, 2016.
Aparece nas coleções:PPGCF - Doutorado em Ciências Farmacêuticas (Teses)

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