A hidratação da pele é mantida por um conjunto complexo de mecanismos fisiológicos que trabalham juntos para garantir que a pele retenha a quantidade adequada de hidratação. Estes mecanismos envolvem tanto a função de barreira da pele como os seus factores hidratantes naturais (NMFs).
A eficácia da hidratação pode ser proporcionada por produtos cosméticos e é um dos principais benefícios buscados pelos consumidores. A sua eficácia depende diretamente dos seus ingredientes, que podem ser validados pela sua ação hidratante através de técnicas de avaliação da expressão genética.
Neste artigo, exploraremos os mecanismos fisiológicos de hidratação e técnicas para validar a eficácia hidratante de ingredientes cosméticos por meio de técnicas de avaliação de expressão gênica de última geração.
Mecanismos Fisiológicos do Hidatrion
A hidratação da pele é composta por diferentes mecanismos fisiológicos interligados, tais como função de barreira, NMFs, produção de sebo e produção de suor:
- Função de barreira:
A função de barreira da pele é crucial para manter níveis adequados de hidratação. Esta função é desempenhada principalmente pelo estrato córneo, a camada mais externa da epiderme.
O estrato córneo é composto por células mortas e achatadas chamadas corneócitos, que são cercadas por uma matriz lipídica composta por ceramidas, colesterol e ácidos graxos. Esta matriz lipídica atua como uma barreira para prevenir a perda de água da pele e proteger contra fatores externos como microorganismos e irritantes.
O estrato córneo também contém fatores hidratantes naturais (NMFs), como aminoácidos, uréia e ácido láctico, que ajudam a manter os níveis de hidratação da pele. Esses NMFs atraem água e a retêm na pele, evitando a desidratação.
Além disso, a pele possui uma rede de vasos sanguíneos e nervos que ajudam a regular os níveis de hidratação. Quando a pele fica desidratada, os vasos sanguíneos se contraem, reduzindo o fluxo sanguíneo para a pele e diminuindo a perda de água pela superfície da pele. Os nervos da pele também podem detectar alterações nos níveis de hidratação e desencadear respostas como suor ou sede para manter a hidratação adequada.
- Fatores Hidratantes Naturais (NMFs):
Os fatores hidratantes naturais (NMFs) são essenciais para manter os níveis de hidratação da pele. NMFs são um grupo de pequenas moléculas encontradas no estrato córneo e são derivadas de aminoácidos, ácido pirrolidona carboxílico (PCA) e outros compostos.
Os NMFs atuam como um ímã de água, atraindo moléculas de água para a superfície da pele e mantendo-as ali, evitando a perda de água da pele. Também ajudam a regular o teor de água nas células da pele, garantindo que permaneçam hidratadas e funcionando adequadamente.
Os NMFs são produzidos pelas células da pele e estão presentes em altas concentrações no estrato córneo. Eles atuam em conjunto com outros componentes da barreira cutânea, como a matriz lipídica, para criar uma barreira protetora que previne a desidratação e protege contra fatores externos como microorganismos e irritantes.
Quando a pele é exposta a fatores ambientais, como temperaturas extremas ou baixa umidade, os NMFs se esgotam, causando ressecamento da pele. Hidratantes tópicos contendo NMFs, como uréia e glicerina, podem ajudar a repor a hidratação natural da pele e melhorar sua capacidade de reter a umidade.
- Produção de sebo:
O sebo é uma substância oleosa produzida pelas glândulas sebáceas localizadas na camada dérmica da pele. A produção de sebo desempenha um papel importante na manutenção dos níveis de hidratação da pele, embora os seus efeitos na hidratação da pele possam variar dependendo da quantidade de sebo produzida e de outros factores.
A principal função do sebo é hidratar e proteger a pele. O sebo é composto por triglicerídeos, ácidos graxos e outros lipídios que criam uma barreira natural na superfície da pele, evitando a perda de água e protegendo contra fatores externos como bactérias e irritantes.
A produção de sebo é regulada por um sistema complexo de hormônios, incluindo andrógenos como a testosterona, que estimulam as glândulas sebáceas a produzirem sebo. A quantidade de sebo produzida pode variar dependendo de fatores como idade, sexo e genética, bem como de fatores ambientais como umidade e temperatura.
Quando a pele produz uma quantidade adequada de sebo, pode ajudar a manter os níveis adequados de hidratação e prevenir a desidratação. No entanto, a produção excessiva de sebo pode causar pele oleosa e poros obstruídos, enquanto a produção insuficiente de sebo pode resultar em pele seca.
- Produção de suor:
A produção de suor é outro mecanismo fisiológico importante que desempenha um papel na hidratação da pele. O suor é produzido pelas glândulas sudoríparas localizadas na camada dérmica da pele e é composto principalmente de água, eletrólitos e pequenas quantidades de outros compostos, como uréia e ácido láctico.
A produção de suor é regulada pelo sistema nervoso autônomo, que responde às mudanças na temperatura corporal e outros estímulos. Quando o corpo fica superaquecido, as glândulas sudoríparas são estimuladas a produzir suor, que é então liberado na superfície da pele. À medida que o suor evapora, esfria a pele e ajuda a regular a temperatura corporal.
O suor também desempenha um papel na manutenção dos níveis de hidratação da pele, contribuindo para a hidratação natural da pele. O suor contém água e eletrólitos como sódio, cloreto e potássio, que ajudam a hidratar a pele e equilibrar os níveis de pH. Isso pode ajudar a prevenir a desidratação e manter a barreira natural de hidratação da pele.
No entanto, a transpiração excessiva pode levar à desidratação e perda de eletrólitos, o que pode causar ressecamento da pele. Isto é particularmente verdadeiro em ambientes com baixa umidade, pois o suor pode evaporar mais rapidamente e levar ao aumento da perda de água pela pele.
No geral, estes mecanismos fisiológicos trabalham em conjunto para garantir que a pele permaneça adequadamente hidratada. Quando qualquer um desses mecanismos é interrompido, como pela exposição ao ar seco ou a produtos químicos agressivos, a pele pode ficar seca.
Expressão Gênica da Hidratação
Outro fator fundamental que regula a hidratação da pele é a expressão gênica dos genes AQP3, AQP9 e AQP10 , que codificam proteínas da família das aquaporinas , responsáveis pelo transporte de água pelas membranas celulares , afetando diretamente a manutenção da hidratação da pele. Aqui está uma breve descrição de cada um desses genes e suas funções:
- AQP3: Este gene codifica a aquaporina 3, que é expressa na epiderme e nas glândulas sebáceas da pele. AQP3 é responsável por transportar água e glicerol para as células da pele, o que ajuda a manter a hidratação da pele. Estudos demonstraram que a expressão de AQP3 é reduzida em condições de pele seca ou envelhecida.
- AQP9: Este gene codifica a aquaporina 9, que é expressa em vários tecidos, incluindo a pele. AQP9 é responsável pelo transporte de água e outros solutos, como uréia e glicerol, para as células da pele. Estudos demonstraram que a expressão de AQP9 aumenta em condições de pele seca ou danificada como resultado da resposta inflamatória.
- AQP10: Este gene codifica a aquaporina 10, que é expressa principalmente nas glândulas sudoríparas da pele. AQP10 é responsável pelo transporte de água e íons, como o sódio, para as células da pele. Estudos demonstraram que a expressão de AQP10 é reduzida em condições de pele seca ou danificada.
Juntos, os genes AQP3, AQP9 e AQP10 desempenham um papel importante na manutenção da hidratação da pele , transportando água e outros solutos para as células da pele. A expressão reduzida destes genes pode contribuir para a pele seca, enquanto a expressão aumentada pode ser uma resposta adaptativa à pele danificada ou seca.
Assim, avaliar a expressão gênica dos genes AQP3, AQP9 e AQP10 é uma estratégia valiosa para validar a eficácia da hidratação de ingredientes cosméticos, visto que eles estão envolvidos na regulação da hidratação da pele e que sua expressão pode ser afetada por compostos e ingredientes que promovem ou mantêm a hidratação da pele.
Validando a eficácia da hidratação por técnicas de expressão gênica
Técnicas de expressão gênica podem ser usadas para validar a eficácia de hidratação de ingredientes cosméticos ou outros produtos destinados a melhorar a hidratação da pele, como reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (RT-qPCR), análise de microarranjos e sequenciamento de RNA. Neste artigo focaremos no RT-qPCR para avaliar os genes AQP3, AQP9 e AQP10 , relacionados à hidratação da pele.
Para usar RT-qPCR para avaliar a expressão gênica, primeiro o RNA deve ser extraído do tecido da pele. Isto pode ser feito utilizando kits comerciais que utilizam métodos químicos ou físicos para isolar o RNA total. Em seguida, o cDNA (DNA complementar) é sintetizado a partir do RNA usando transcrição reversa . O cDNA resultante pode ser usado como modelo para RT-qPCR.
O RT-qPCR utiliza sondas fluorescentes para quantificar a quantidade de cDNA presente na amostra. O sinal fluorescente gerado durante a amplificação é medido em tempo real , permitindo a quantificação dos níveis de expressão genética . Os níveis de expressão dos genes alvo, AQP3, AQP9 e AQP10, podem ser normalizados para os níveis de expressão dos genes de referência para levar em conta variações na qualidade e quantidade do RNA.
Ao comparar os níveis de expressão de AQP3, AQP9 e AQP10 antes e depois do tratamento com uma intervenção de hidratação, como um ingrediente cosmético, é possível avaliar a eficácia de hidratação da intervenção. Se os níveis de expressão destes genes aumentarem após o tratamento, isso sugere que a intervenção melhorou a hidratação da pele, aumentando a expressão de aquaporinas envolvidas no transporte de água através da barreira cutânea.
No geral, o RT-qPCR é uma ferramenta poderosa para avaliar os níveis de expressão de genes relacionados à hidratação da pele e pode ser usado para validar a eficácia das intervenções de hidratação. Ao fornecer uma compreensão a nível molecular das alterações na expressão genética, esta técnica pode ajudar a identificar alvos potenciais para intervenção e orientar o desenvolvimento de estratégias de hidratação mais eficazes.
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