Ação da luz visível na oxidação da melanina e no descolorimento do cabelo / Action of the visible on the melanin oxidation and hair discoloration

O dano capilar causado pelo descolorimento oxidativo é muito intenso, sendo que dois fatores são responsáveis por essa ação: primeiro, a ação direta e danosa do oxidante em diversas estruturas capilares e segundo, o dano oxidativo primário facilita o dano causado por outros agentes físicos (luz, temperatura) e químicos (tensoativos), que comumente tem ação nos cabelos. Desenvolver conceitos e tecnologias que possam tornar o oxidante específico para a melanina e por conseguinte efetuando o descolorimento sem causar danos ao fio é extremamente desejável. Neste trabalho buscaremos entender de que forma a luz visível pode aumentar a ação do oxidante sem danificar o fio colateralmente. O objetivo principal deste trabalho é demonstrar que é possível utilizar a luz visível, que é absorvida pela melanina, para tornar esse pigmento mais suscetível ao agente oxidante e desta forma, permitir que o descolorimento seja realizado com concentrações pequenas de oxidante. Também almejamos desenvolver métodos de análises por microscopia ótica de fluorescência e de reflexão para mensurar o dano nas estruturas dos fios processados com oxidante e na presença ou ausência da luz

The capillary damage caused by oxidative discoloration is very intense, and two factors are responsible for this action: first, the direct and harmful action of the oxidant on several capillary structures and second, the primary oxidative damage facilitates the damage caused by other physical agents (light, temperature) and chemicals (surfactants), which commonly have action on the hair. Developing concepts and technologies that can make the oxidant specific to melanin and therefore discoloring without causing damage to the hair is extremely desirable. In this work we will try to understand how visible light can increase the oxidant's action without damaging the wire collaterally. The main objective of this work is to demonstrate that it is possible to use visible light, which is absorbed by melanin, to make this pigment more susceptible to the oxidizing agent and, thus, to allow the discoloration to be carried out with small concentrations of oxidizer. We also aim to develop methods of analysis by optical fluorescence and reflection microscopy to measure the damage to the structures of the threads processed with oxidizer and in the presence or absence of light

Lentinus crinitus response to blue light on carbohydrate-active enzymes / Resposta de Lentinus crinitus à luz azul em enzimas ativas por carboidratos

Fungi are capable of sensing light from ultraviolet to far-red and they use light as a source of information about the environment anticipating stress and adverse conditions. Lentinus crinitus is a lignin-degrading fungus which produces laccase and other enzymes of biotechnological interest. The effect of blue light on fungal enzymatic activity has been studied; however, it has not been found studies on the effect of the blue light on carbohydrate-active enzymes and on mycelial biomass production of L. crinitus. We aimed to investigate carbohydrate-active enzymes activity and mycelial biomass production of L. crinitus cultivated under continuous illumination with blue light. L. crinitus was cultivated in malt extract medium in the dark, without agitation, and under continuous illumination with blue light-emitting diodes. The blue light reduced the total cellulase, pectinase and xylanase activities but increased the endoglucanase activity. Blue light reduced the mycelial growth of L. crinitus in 26% and the enzymatic activity-to-mycelial biomass ratio (U mg-1 dry basis) increased in 10% total cellulase, 33% endoglucanase, and 16% pectinase activities. Also, it is suggested that L. crinitus has a photosensory system and it could lead to new process of obtaining enzymes of biotechnological interest.

Fungos são capazes de sentir a luz com comprimentos de onda que variam do ultravioleta ao infravermelho e usam a luz como fonte de informação sobre o ambiente, antecipando condições adversas e de estresse. Lentinus crinitus é um fungo ligninolítico que produz lacase e outras enzimas de interesse biotecnológico. O efeito da luz azul na atividade enzimática de fungos já foi estudado, contudo, ainda não há estudos sobre o efeito da luz azul na produção de enzimas ativas sobre carboidratos (CAZymes, carbohydrate-active enzymes) e de biomassa micelial de L. crinitus. O objetivo deste estudo foi investigar a avitivade de CAZymes e a produção de biomassa micelial de L. crinitus cultivado sob iluminação continua com luz azul. L. crinitus foi cultivado em meio extrato de malte, sem agitação, na ausência de luz e sob luz continua fornecida por diodos emissores de luz azul. A luz azul reduziu a atividade de cellulase total, pectinase e xilanase, mas aumentou a atividade de endoglucanase. A luz azul reduziu o crescimento micelial de L. crinitus em 26% e aumentou a razão atividade enzimática/biomassa micelial (U mg-1 em base seca) de cellulase total em 10%, endoglucanase em 33% e pectinase em 16%. Além disso, sugere-se que L. crinitus possua um sistema fotossensorial que poderia ser explorado para a otimização de bioprocessos que visam a obtenção de enzimas de interesse biotecnológico.

Photosensitization of Lipofuscin in Skin Keratinocytes: Effect of Visible Light on Human Skin / Fotossensibilização de lipofuscina em queratinócitos da pele humana: Efeitos da luz visível na pele

Lipofuscin is an autofluorescent pigment progressively accumulated during cellular aging, in several tissues, such as heart, muscle and retina, especially in the postmitotic period. That phenomenon may result from oxidative stress, when biomolecules and organelles (mainly mitochondria) are damaged, generating non-degradable products inside lysosomes. Lipofuscin can be photosensitized, promoting photoxidative processes in cellular components. Many studies on lipofuscin were made using the human retinal pigment epithelial cells, but very little is known about lipofuscin from human skin. In this work we investigated the photoinduced formation (UVA and visible light) of lipofuscin and the consequence of its photosensitization by visible light. We also established an efficient protocol for the induction of lipofuscinogenesis, through specific damage in mitochondria and lysosomes. Cells that accumulated lipofuscin, after exposure to UVA and blue light, became sensitive to visible light (400-750 nm). We characterized the absorption and fluorescence emission of lipofuscin, as well as its fluorescence lifetime through the time resolved fluorescence microscopy (FLIM). We observed that lipofuscin in keratinocytes has absorption maximum in the blue region of light spectrum (420-450 nm), and maximum emission in the red. When photosensitized at 466 nm, lipofuscinloaded HaCaT cells had reduced cell viability, which was related with singlet oxygen generation, accumulated 8-oxo-dG premutagenic lesions and breaks in the DNA strand. Besides, we investigated the efficiency of different wavelengthsin visible light spectrum (408, 466, 522 and 650 nm) to promote lipofuscin formation due to damages in both mitochondria and lysosomes. Blue (408 and 466 nm) and green light (522 nm), but not red light (650 nm), promoted damage in mitochondria (membrane and DNA integrity) and lysosomes (membrane integrity and autophagic activity), effectively inducing lipofuscinogenesis. Thus, in addition to UVA, visible spectrum itself increases the sensitivity of keratinocytes to the visible light, through the generation of lipofuscin. Finally, we tested the carcinogenic potential of high-energy blue light (408 nm), by chronically irradiating HaCaT cells. For the first time in the literature, the formation of pyrimidine cyclobutane (CPD) dimers in the nuclear DNA of HaCaT cells was observed immediately or after several cycles of irradiation at 408 nm. We identified four major changes involved with the process of malignant transformation: genomic instability, decrease in the expression of tumor suppressor protein p16INK4a, increase in the proliferation rate and resistance to UVA-induced apoptosis

A lipofuscina é um pigmento autofluorescente acumulado progressivamente durante o envelhecimento celular em diversos tecidos, como o músculo cardíaco e retina, principalmente no período pós-mitótico. Esse fenômeno pode ocorrer em decorrência do estresse oxidativo, quando biomoléculas e organelas (principalmente mitocôndrias) sofrem danos, gerando produtos não degradáveis no interior dos lisossomos. A lipofuscina pode ser fotossensibilizada promovendo processos fotoxidativos nos componentes celulares. Muitos estudos de lipofuscina foram feitos em células do epitélio pigmentar da retina de olho humano, mas conhece-se muito pouco sobre a lipofuscina de pele humana. Neste trabalho nós investigamos a formação fotoinduzida (UVA e luz visível) de lipofuscina e as consequências da sua fotossensibilização pela luz visível. Nós também estabelecemos protocolos eficazes na indução de lipofuscinogênese, por meio de dano específico em mitocôndrias e lisossomos. Células que acumularam lipofuscina, após exposição à UVA ou luz azul, tornaram-se sensíveis à luz visível (400-750 nm). Caracterizamos as propriedades de absorção e de emissão da lipofuscina e seu tempo de vida de fluorescência, utilizando a microscopia de fluorescência resolvida no tempo (FLIM). Observamos que lipofuscina em queratinócitos tem máximo de absorção na região do azul (420-450 nm), com emissão máxima de fluorescência no vermelho. As células HaCaT carregadas com lipofuscina efotossensibilizadas no visível, tiveram redução da viabilidade celular, que foi relacionada com a geração de oxigênio singlete, bem como acumularam lesões pré-mutagênicas 8-oxo-dG e quebras na fita de DNA. Também, investigamos a eficiência de diferentes comprimentos de onda da luz visível (408, 466, 522 e 650 nm) em promover a formação de lipofuscina em consequência de lesões em mitocôndrias e lisossomos. Tanto a luz azul (408 e 466 nm) quanto a luz verde (522 nm), mas não vermelha (650 nm) promoveram dano em mitocôndrias (integridade de membrana e DNA) e lisossomos (integridade de membrana e atividade autofágica), induzindo eficientemente lipofuscinogênese. Logo, além de UVA, o próprio espectro do visível aumenta a sensibilidade de queratinócitos à luz visível, através da geração de lipofuscina. Por fim, testamos o potencial carcinogênico da luz azul de alta energia (408 nm), irradiando células HaCaT cronicamente. Identificamos quatro mudanças principais envolvidas com o processo de transformação maligna: instabilidade genômica, redução da expressão de proteína supressora de tumor p16INK4a, aumento da taxa de proliferação, e resistência à apoptose. Além disso, a formação de dímeros de pirimidina ciclobutano (CPD) no DNA nuclear de células HaCaT logo após ou depois de vários ciclos de irradiação com 408 nm foi observada pela primeira vez na literatura

Avaliação in vitro da fotopolimerização de bráquetes vestibulares e linguais com arco de plasma, led e luz halógena / In vitro evaluation of the photopolymerazation of buccal and lingual brackets with plasma arc, LED and halogen light

O objetivo dessa pesquisa foi avaliar in vitro a fotopolimerização de bráquetes vestibulares e linguais utilizando o arco de plasma, o diodo emissor de luz (LED) e a luz halógena convencional em tempos diferentes. Dois artigos científicos foram redigidos e utilizados para a avaliação dos propósitos apresentados. Na análise por vestibular, não houve diferenças entre o uso da luz arco de plasma por 6 segundos, do LED por 10 segundos e da luz halógena por 40 segundos. A luz arco de plasma por 3 segundos e o LED por 5 segundos demonstraram resistências ao cisalhamento iguais entre si e significantemente menores em relação às da luz halógena (p<0,001). Os resultados do índice de adesivo remanescente (IAR) mostraram que a interface de fratura dente/bráquete ocorreu com maior freqüência em todos os grupos, entretanto, os dados não puderam ser avaliados estatisticamente em função da distribuição dos escores. Na análise por lingual, as três fontes de luz mostraram-se diferentes entre si (p<0,001). A luz arco de plasma em 6 segundos obteve a menor média de resistência ao cisalhamento, seguida do LED em 10 segundos, que por sua vez apresentou menor média em relação à luz halógena em 40 segundos. O teste quiquadrado demonstrou não haver diferença significativa nos escores do IAR quando empregados os diferentes tipos de luz. Foi concluído, por vestibular, que a luz arco de plasma e o LED podem ser utilizados por tempos reduzidos em relação à luz halógena, sem perda de resistência ao cisalhamento, mas com limites para esta redução. Nos testes por lingual, a luz arco de plasma obteve resistências menores que o LED, o qual demonstrou resistências menores que a luz halógena, porém, estas diferenças não afetaram o padrão de descolagem.

The objective of this study was to evaluate in vitro the photopolymerization of buccal and lingual brackets using a plasma arc, a light-emitting diode (LED) and a conventional halogen light with different exposure times. Two scientific papers were prepared and used for evaluation of the study purposes. In the buccal side analysis, there were no statistically significant differences between plasma arc for 6 seconds, LED for 10 seconds and halogen light for 40 seconds. Plasma arc for 3 seconds and LED for 5 seconds showed statistically similar shear bond strength to each other and significantly lower shear bond strength than that of the halogen light (p<0.001). The adhesive remnant index (ARI) results showed that bonding failures at the bracket/adhesive interface were the most frequent in all groups, but these data could not be analyzed statistically due to the distribution of scores. In the lingual side analysis, the three light sources differed significantly to each other (p<0.001). Plasma arc for 6 seconds presented the highest mean shear bond strength, followed by LED for 10 seconds and halogen light for 40 seconds. The chi-square test did not show statistically significant difference among the ARI scores when the different light sources were used. It may be concluded that, when applied on the buccal side, plasma arc and LED may be used with shorter exposure times compared to the halogen light, without shear bond strength loss, however, there are limits to this reduction of exposure time. When applied on the lingual side, plasma arc presented lower shear bond strength than LED, which, in turn, presented lower shear bond strength than the halogen light, however, these differences did not affect the debonding pattern