Contribuições da Espectroscopia de Raman para a Dermatologia

Resumo

A pele compõe-se, essencialmente de três grandes camadas de tecidos; uma camada superior – a epiderme; uma camada intermediária a derme ou cório; e uma camada profunda, a hipoderme ou tecido celular subcutâneo.

O ser humano como um todo sempre se preocupou com o envelhecimento desde tempos remotos, encarando-o de maneiras distintas. Assumindo desta forma uma dimensão heterogênea neste processo. Vários autores o caracterizam como uma redução geral das capacidades e faculdades da vida cotidiana, outros o consideram como um período de crescente vulnerabilidade, aumento da dependência no seio da família. Alguns autores também veneram a velhice como o ponto mais alto da inteligência, sabedoria, bom senso e serenidade. Apesar de discrepantes, mas cada atitude desta representa uma verdade parcial, mas nenhuma corresponde a verdade total.

O envelhecimento da pele também traz consigo alterações nos níveis de elastina, e nas funções da pele. Porém, avanços na genética molecular, acúmulo de apagamento DNA de mitocôndrias com envelhecimento da pele, níveis de ácido hialurônico, envelhecimento cutâneo e dermatoses geriátricas, colágeno na pele,  massa óssea durante o envelhecimento e manchas de pessoas que foram radiadas. Como o envelhecimento da pele não está associado somente  ao critério cronológico, mas, também, a aspectos externos relativos ao modo de vida das pessoas, como a exemplo, tipos de dieta, exposição ao sol e saúde emocional, entre outros, é importante conhecer as implicações intrínsecas ao avanço da idade, para buscar alternativas que minimizem os impactos sofridos pelo envelhecimento. Ressaltamos neste estudo a vultuosidade de entidades patológicas trazidas com o envelhecimento cutâneo. Evidência  que tem despertado estudiosos  deste segmento. Neste contexto, destacamos os benefícios que a espectofometria confocal Raman tem trazido identificando precocemente alterações tegumentares, proporcionando condições prévias para a elaboração de estratégias e condutas melhor orientadas atenuando os efeitos patológicos destas mazelas dermatológicas.

INTRODUÇÃO

A pele é o maior órgão do corpo humano, constituído por uma ampla e complexa estrutura com importantes funções diversificadas e vitais ao nosso organismo. Porém, vulnerável a vários fatores e agentes patogênicos exógenos. Podendo com isto dar origem a várias patologias. (Sampaio e Revitti, 2001).

Dentre os vários tipos de patologias que afetam a pele, câncer tornou-se a mais devastadora. Quando detectado em seus estágios iniciais, sabe-se que o tratamento pode ser muito bem sucedido. O número de mortes por câncer no mundo deverá aumentar 45% entre 2007 e 2030 (de 7.9 a 11.5 milhões de mortes), influenciadas em parte pelo aumento da população e pelo envelhecimento global. Estima-se que os casos de câncer saltarão de 11,3 milhões em 2007 para 15,5 milhões em 2030. Na maioria dos países desenvolvidos, o câncer é a segunda maior causa de morte, após as doenças cardiológicas. Já mais da metade dos casos de câncer ocorrem nos países em desenvolvimento. A prevenção do câncer é um componente essencial de todos os planos de controle da doença, pois 40% das mortes por câncer podem ser prevenidas. A pesquisa de novos métodos diagnósticos e técnicas é um campo muito ativo e promissor. Novas abordagens do diagnóstico precoce do câncer são essenciais para a cura e melhora na sobrevida dos pacientes (Stewart, 2003).

O conhecimento da estrutura da pele tem hoje, grande importância pela utilização de biópsias, para diagnose de doenças genéticas e adquiridas, principalmente em pacientes vítimas de efeitos colaterais de um processo terapêutico. O diagnóstico de epidermólise bolhosa, hipoplasia ou ausência de hemidesmossomas, diminuição ou ausência de fibrilas de ancoragem e colágeno tipo VII, epidermólise bolhosa distrófica recessiva, são alguns exemplos de benefícios conseguidos através deste recurso da oscopia.

A epiderme é constituída por epitélio estratificado cuja espessura apresenta variações topográficas desde 0,04 mm nas pálpebras até 1,6 mm nas regiões palmo-plantares.

A segunda camada tissular componente da pele, disposta imediatamente abaixo da epiderme, é a derme ou cório, que compreende denso estroma fibro-elástico no qual se situam as estruturas vasculares, nervosas e os órgãos anexais da pele, glândulas sebáceas, sudoríparas e folículos pilosos.

            A terceira camada da pele, mais profunda, a hipoderme, compõe-se de tecido adiposo.

            o envelhecimento intrínseco, extrínseco e principais modificações epidérmicas e dérmicas no envelhecimento, apontando a necessidade de continuidade de pesquisas voltadas às alterações do sistema tegumentar do idoso e, principalmente, estudos e experimentos nacionais nessa área (Néri,2001)

            A grande questão, atualmente é fazer com que o prolongamento da vida   seja acompanhado de melhoria da sua qualidade, autonomia e independência, associados à sabedoria, indicadores essenciais para um viver saudável e feliz (Néri, 2001). 

             Spirduso (2005) diz-nos que, embora as suas causas sejam distintas, o envelhecimento primário e secundário interagem fortemente. O autor ressalta que o stress ambiental e as doenças podem possibilitar a aceleração dos processos

básicos de envelhecimento, podendo estes aumentar a vulnerabilidade do indivíduo ao stress ambiental e a doenças.

            A espectroscopia Raman, técnica confocal tem sido usada para detectar alterações na pele, desenvolvimento, identificação de patologias dermatológicas como: dermatoses, psoríase, epidermólise bolhosa em suas diferentes fases, assim como, modificações moleculares decorrentes de agentes patogênicos ou fatores exógenos (Schlücker, et al.2011). 

O espalhamento inelástico também pode ser utilizado na área bio-médica, pois permite caracterização dos componentes celulares normais e alterados, podendo identificar núcleos, nucléolos, organelas, e tecidos patológicos como: desorganização epitelial, tanto na sua arquitetura ou orientação celular bem como composição bioquímica (Chou, 1977).Portanto, é uma arma importante para diagnóstico de lesões neoplásicas, e atualmente as assinaturas bio-químicas de alguns tipos decânceres que já foram estabelecidas e vêm sendo utilizadas na prática clínica (Ben Vogel, 2008).

 

DESENVOLVIMENTO

        

         O aumento da expectativa de vida é um fenômeno vivido mundialmente. Nos países ditos do velho mundo este processo já vem acontecendo há várias décadas. Estimativas da Organização Mundial da Saúde (OMS), apontam que a população brasileira com mais de 60 anos de idade crescerá 16 vezes entre 1950 e 2025, enquanto a população geral aumentará apenas cinco vezes.

            É difícil distinguir senescência de senilidade, pois os idosos, na sua maioria, são acometidos por alguma afecção esporádica ou crônica (Hayflick, 1996). Dentre os aspectos biológicos a abordagem biológica é analisada pelas teorias molecular, celular e sistêmica. A teoria molecular explora os genes, àcidos ribonucleicos e subsequente às proteinas, estruturas de colágenos e queratina que têm função de enzimas e de receptores que permitem regular forma e função do organismo. A teoria celular destaca mudanças que ocorrem num determinado prazo de tempo, ocasionadas por fatores ambientais (nutrição, e estresse), químicos, morfológicos ou ambos que comprometem enzimas, hormônios, pigmentos, permeabilidade da membrana, macromoléculas e várias organelas. A teoria sistêmica descreve o envelhecimento do organismo como deterioração da função dos sistemas -chave: nervoso, endócrino e o imunológico (Martinez, 1994). Segundo o autor, os idosos estarão inevitavelmente expostos a muito mais enfermidades do que os jovens e a mudanças resultantes dos processos patológicos que se agregam a todas as transformações fisiológicas do envelhecimento. A teoria imunológica aponta para a dependência de múltiplos fatores como a histocompatibilidade genética, hormonal e psicológica, o estado nutricional, a idade e os antecedentes de exposição antigênica.

            Desta forma, compreender os mecanismos do sistema imunológico e a influência do envelhecimento não é fácil, pois as reações imunológicas são complexas e requerem a participação de numerosos fatores hormonais quanto ao tipo celular, de tecidos e órgão (Martinez, 2004).

O conhecimento da estrutura da pele tem hoje, grande importância pela utilização de biópsias, para diagnose de doenças genéticas e adquiridas, principalmente em pacientes vítimas de efeitos colaterais de um processo terapêutico. O diagnóstico de epidermólise bolhosa, hipoplasia ou ausência de hemidesmossomas, diminuição ou ausência de fibrilas de ancoragem e colágeno tipo VII, epidermólise bolhosa distrófica recessiva, são alguns exemplos de benefícios conseguidos através deste recurso da oscopia.

A pele ou cútis é o manto de revestimento do organismo, indispensável à vida e que isola os componentes orgânicos do meio externo. Constitui-se em complexa estrutura de tecidos de várias naturezas, dispostos e inter-relacionados de modo a adequar-se, de maneira harmônica, ao desempenho de suas funções (Sampaio, Rivitti, 2001).

A pele compõe-se, essencialmente de três grandes camadas de tecidos; uma camada superior – a epiderme; uma camada intermediária a derme ou cório; e uma camada profunda, a hipoderme ou tecido celular subcutâneo (Bergstrom et al., 1994; Sampaio, Rivitti, 2001).

A pele apresenta mais de 15% do peso corpóreo e apresenta grandes variações ao longo de sua extensão, ora mais flexíveis e elásticas, ora mais rígidas. Toda sua superfície é composta por sulcos e saliências, particularmente acentuadas nas regiões palmo-plantares e extremidades dos dedos (Bergstrom et al., 1994; Sampaio, Rivitti, 2001).

            Na pele, os ácidos nucleicossão os cromóforos mais críticos na resposta biológica induzida pela radição UV. Felizmente, aminoácidos aromáticos de proteínas da camada córnea absorvem grande quantidade de UV-B antes de atingir o DNA, de células viáveis. A exposição crônica a UV-B induz ao dano do DNA, através da formação de dímeros ciclobutano-pirimidina (CPD) e de foto-produtos pirimidina-pirimidona (PP) (Svobodova, Nishigori, 2006).

            Quando o mecanismo de reparo celular é insuficiente ou incorreto, esses danos ao DNA se propagam e induzem à mutação das células epidémicas, com posterior formação de clones de células mutadas que se transformarão em câncer. Esses dímeros são frequentemente observados na mutação do gene TP-53 de CEC. Estudos recentes mostraram que os foto produtos PP são mais eficientemente reparados pela célula do que os dímeros CDP, o que possivelmente torna essa última, a principal indutora de mutações induzidas por UV nos mamíferos (Ischihashi 2003,  Matsumura 2004).

            A espectroscopia Raman é uma técnica de alta resolução que pode proporcionar, em segundos, informações química e estrutural de quase qualquer material, composto orgânico ou inorgânico permitindo assim sua identificação, bem como possíveis alterações nesses elementos ou processos (Chou, 2007).

            O espalhamento inelástico também pode ser utilizado na área bio-médica, pois permite caracterização dos componentes celulares normais e alterados, podendo identificar núcleos, nucléolos, organelas, e tecidos patológicos como: desorganização epitelial, tanto na sua arquitetura ou orientação celular bem como composição bioquímica(Chou, 2007). Portanto, é uma arma importante para diagnóstico de lesões neoplásicas, e atualmente as assinaturas bio-químicas de alguns tipos de cânceres que já foram estabelecidas e vêm sendo utilizadas na prática clínica, podemos citar: Câncer de pulmão, cervix uterino, colon retal, esôfago, tireóide, pele (Ben Vogel, 2008).

A  estrutura da pele é compreendida pelas camadas da epiderme, derme e hipoderme. A concentração de água nestas camadas é dependente do fator natural de hidratação (NMF - Natural moisturizer factor), que é composto, principalmente, por ácido carboxílico da pirrolidona (PCA), ácido urocânico, lactato, uréia, serina, glicina, arginina, ornitina, citrulina, alanina, histidina e fenilalanina (Caspers et al., 2003; Harding et al., 2000). O NMF é indispensável para mantençãodas propriedades mecânicas do estrato córneo, pois tem uma ação lipofilmógena. Entretanto, medir a concentração deste composto sem alterar as propriedades físicas e químicas da pele ainda é um procedimento complexo. Neste contexto, dermatologistas, pesquisadores e empresas cosméticas têm estudado alternativas não invasivas na avaliação da composição bioquímica das estruturas da pele. Estudos recentes, mostram que a espectroscopia Raman Confocal tem sido utilizada na caracterização de tecidos biológicos in vivo em diferentes profundidades (Egawa e Tagami, 2007). Esta técnica é baseada na irradiação do tecido biológico por um laser. A energia espalhada pela amostra tem informações sobre as ligações químicas, podendo determinar o aumento ou diminuição da quantidade de um dado grupo molecular. Estas informações podem ser monitoradas em tempo real, sem nenhuma degradação da amostra. De fato, a espectroscopia Raman tem mostrado ser uma ferramenta bastante versátil, sendo utilizada tanto no diagnóstico de doenças, quer seja in vivo (Raniero et al., 2011), como também na análise de fluídos corporais (Carvalho et al., 2011).

CONCLUSÃO

O dano das radiações sobre diversas estruturas celulares e cutâneas leva a alterações morfológicas nesses componentes, fruto de modificações biomoleculares. Muitas pesquisas são desenvolvidas com o intuito de combater ou minimizar os efeitos do fotoenvelhecimento, porém a principal estratégia nesse sentido continua sendo a prevenção, só conseguida pelo progressivo desvendar dos mecanismos fisiopatogênicos envolvidos nesse processo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1- Stewart, B.W., Kleihues, P. 2003. World Cancer Report, IARC Press.

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4- Ben Vogel (2008. "espectroscopia Raman pressagia bem para detecção de explosivos impasse" . Jane. Retirado 2015/05/27

5 - Chou, Kuo-Chen; Chen, Nian-Yi (2007). "As funções biológicas de fônons de baixa frequência". Scientia Sinica 20 : 447-457

6 - Schlücker, S. et al. (2011). "Planejamento e síntese de moléculas repórter Raman para geração de imagens de tecido por microscopia imuno-SERS". Journal of Biophotonics 4 (6):. 453-463 doi : 10.1002 / jbio.201000116 .

7 – Hayflick, como e por que envelhecer? Rio de Janeiro; Campus, p.112, 1996.

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19 - Sampaio SAP, Rivitti ES: Dermatologia. ed. Artes Médicas 2ª ed. 2001, São Paulo, p.17-51.

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