Pesquisadores da Northwestern University criaram um creme de melanina sintética que protege e cura a pele da luz solar e dos danos ambientais, eliminando os radicais livres. Tem aplicações potenciais na proteção solar, na cicatrização de feridas e como defesa contra toxinas ambientais, com ensaios clínicos no horizonte. Acima mostra a pele inflamada. Radicais livres (verdes) dentro da pele. ROS são “espécies reativas de oxigênio” ou radicais livres. Crédito: Yu Chen, Universidade Northwestern
O creme sintético também protege a pele contra os danos do sol.
Imagine um creme para a pele que trata os danos causados pela exposição diária ao sol e às toxinas ambientais. Cientistas da Northwestern University desenvolveram uma melanina sintética com capacidade de fazer exatamente isso.
Esta melanina sintética, projetada para imitar a melanina natural da pele humana, demonstrou acelerar a cicatrização de feridas quando aplicada topicamente na pele afetada. Esses efeitos ocorrem na própria pele e sistemicamente no corpo.
Os cientistas disseram que, quando aplicada em um creme, a melanina sintética pode proteger a pele da exposição ao sol e curar a pele danificada pelo sol ou queimaduras químicas. Essa técnica atua eliminando os radicais livres produzidos pela pele lesionada, como queimaduras solares. Deixar a atividade dos radicais livres sem controle danifica as células e pode eventualmente levar ao envelhecimento da pele e ao câncer de pele.
O estudo foi publicado recentemente na revista medicina regenerativa npj.
A melanina encontrada em humanos e animais fornece pigmentação à pele, olhos e cabelos. O material protege as células dos danos causados pelo sol enquanto aumenta a pigmentação em resposta à luz solar – um processo comumente conhecido como bronzeamento. O mesmo pigmento da pele elimina naturalmente os radicais livres em resposta à poluição ambiental prejudicial de fontes industriais e aos gases de escape dos automóveis.
“As pessoas não pensam que suas vidas diárias são uma lesão para a pele”, disse o co-autor Dr. Kurt Lo, professor de dermatologia Eugene e Gloria Bauer na Universidade de Eugene. Universidade do Noroeste Feinberg School of Medicine e dermatologista da Northwestern Medicine. “Se você anda sem roupa todos os dias ao sol, você é bombardeado com constantes raios UV de baixo grau. Isso é agravado durante os horários de pico do meio-dia e no verão. Sabemos que a pele exposta ao sol envelhece em comparação com a pele protegida por roupas, o que não mostra envelhecimento quase tanto.
B-roll do laboratório de dermatologia do autor do estudo, Dr. Kurt Lo. Crédito: Universidade Northwestern
A pele também envelhece devido ao envelhecimento e a fatores ambientais externos, incluindo a poluição ambiental.
“Todos esses insultos à pele dão origem a radicais livres que causam inflamação e quebram o colágeno”, disse Lu. “Esta é uma das razões pelas quais a pele envelhecida parece tão diferente da pele mais jovem.”
Quando os cientistas criaram nanopartículas sintéticas projetadas com melanina, eles modificaram a estrutura da melanina para ter uma maior capacidade de eliminar os radicais livres.
A melanina artificial é aplicada na pele inflamada. Logo abaixo da superfície da pele estão os radicais livres verdes, também conhecidos como ROS, ou “espécies reativas de oxigênio”. Crédito: Yu Chen, Universidade Northwestern
“A melanina sintética é capaz de remover mais radicais por grama do que a melanina humana”, disse o coautor Nathan Giannishi, professor de química, ciência e engenharia de materiais, engenharia biomédica e farmacologia na Northwestern University. “É como a super melanina. É biocompatível, biodegradável, não tóxico e transparente quando esfregado na pele. Em nossos estudos, atua como uma esponja eficaz, removendo agentes nocivos e protegendo a pele.”
Uma vez aplicada na pele, a melanina permanece na superfície e não é absorvida pelas camadas abaixo.
“A melanina sintética estabiliza a pele e a coloca no caminho da cura, que vemos nas camadas superiores e em todo o corpo”, disse Giannishi.
Mudando para uma nova teoria
Os cientistas, que estudam a melanina há quase 10 anos, testaram pela primeira vez a melanina sintética como protetor solar.
“Ele protegeu a pele e as células da pele contra danos”, disse Giannici. “Em seguida, nos perguntamos se a melanina sintética, que funciona principalmente como um reabsorvedor de radicais, poderia ser aplicada topicamente após uma lesão na pele e ter um efeito curativo na pele? Acontece que funciona exatamente dessa maneira.”
Lu prevê que o creme de melanina sintética será usado como intensificador de filtro solar para proteção adicional e como intensificador de hidratante para promover a reparação da pele.
Ilustração da camada sintética de melanina sobre a pele inflamada. Crédito: Yu Chen, Universidade Northwestern
“Você pode usá-lo antes de sair ao sol e depois de tomar sol”, disse Lu. “Em ambos os casos, mostramos uma redução nos danos e na inflamação da pele. Você protege e repara a pele ao mesmo tempo. É um reparo contínuo.”
O creme também pode ser usado para tratar bolhas e feridas abertas, disse Lu.
Um creme tópico que acalma o sistema imunológico
Giannishi e Lu descobriram que o creme de melanina sintética, ao absorver os radicais livres após uma lesão, acalma o sistema imunológico. O estrato córneo, a camada externa das células maduras da pele, se comunica com a epiderme por baixo. É a camada superficial, que recebe sinais do corpo e do mundo exterior. Ao acalmar a inflamação destrutiva nesta superfície, o corpo pode começar a curar, em vez de ficar mais inflamado.
“A pele e as camadas superiores estão em comunicação com todo o corpo”, disse Lu. “Isso significa que a estabilização dessas camadas superiores pode levar a um processo de cura ativo.”
Como funcionou o experimento?
Os cientistas usaram um produto químico para causar uma reação violenta a uma amostra de tecido da pele humana em um prato. As úlceras apareceram quando as camadas superiores da pele se separaram umas das outras.
“Estava muito inflamado, como uma reação à hera venenosa”, disse Law.
A pele agora está restaurada após ser tratada com melanina artificial. Pele inflamada. Crédito: Yu Chen, Universidade Northwestern
Espere algumas horas e aplique creme tópico de melanina na pele afetada. Durante os primeiros dias, o creme facilitou a resposta imunológica, primeiro ajudando a recuperar as enzimas eliminadoras de radicais da pele e, em seguida, interrompendo a produção de proteínas inflamatórias. Isto deu início a uma cascata de respostas nas quais observaram um aumento significativo nas taxas de cura. Isso incluía manter as camadas saudáveis da pele por baixo. Nas amostras que não foram tratadas com creme de melanina, as úlceras persistiram.
“O tratamento tem o efeito de colocar a pele em um ciclo de cicatrização e reparação, regulado pelo sistema imunológico”, disse Lu.
A melanina pode proteger as pessoas de toxinas, incluindo gases nervosos
Giannici e Lo estudam a melanina como parte de programas de pesquisa financiados pelo Departamento de Defesa dos EUA (DOD) e pelo Instituto Instituto Nacional de Saúde (Instituto Nacional de Saúde). Isso incluía considerar a melanina como um pigmento de roupa que também atuaria como um absorvente de toxinas do meio ambiente, principalmente de gases nervosos. Eles mostraram que podiam tingir uniformes militares de preto com melanina e que ela absorveria o gás nervoso.
A melanina também absorve metais pesados e toxinas. “Embora possa funcionar desta forma naturalmente, nós o projetamos para melhorar a absorção dessas moléculas tóxicas com nossa versão sintética”, disse Giannishi.
B-roll do laboratório de química do autor do estudo Nathan Giannishi. Crédito: Universidade Northwestern
Os cientistas estão buscando tradução clínica e testes experimentais da eficácia do creme sintético de melanina. Numa fase preliminar, os cientistas concluíram recentemente uma experiência que mostra que a melanina sintética não causa irritação na pele humana.
Como observaram que a melanina protege os tecidos biológicos da radiação de alta energia, acreditam que este poderia ser um tratamento eficaz para queimaduras na pele causadas pela exposição à radiação.
O trabalho promissor pode fornecer opções de tratamento para futuros pacientes com câncer submetidos à radioterapia.
Referência: “Aplicação tópica de melanina sintética promove reparo de tecidos” por Dauren Biyashev, Zofia E. Siwicka, Ummiye V. Onay, Michael Demczuk, Dan Xu, Madison K. Ernst, Spencer T. Evans, Cuong V. Nguyen, Florencia A. Filho, Navjeet K. Paulo, Naniki C. McCallum, Omar K. Alegria, Stephen D. Miller, Nathan C. Giannishi e Kurt Q. Low, 2 de novembro de 2023, medicina regenerativa npj. doi: 10.1038/s41536-023-00331-1
Outros autores do Noroeste incluem: Doreen Biashev, Zofia Siwicka, Omi Onai, Michael Demchuk, Madison Ernst, Spencer Evans, Cuong Nguyen, Florencia Son, Navjit Paul, Naniki McCallum, Omar Farha, Stephen Miller e Dan Shaw.
A pesquisa foi apoiada pela bolsa U54 AR079795 do Instituto Nacional de Artrite e Doenças Musculoesqueléticas e de Pele, Institutos Nacionais de Saúde e pela bolsa FA9550-18-1-0142 do Departamento de Defesa.
Os cientistas estão se concentrando na detecção de sulfeto de dimetila (DMS) em sua atmosfera.
O Telescópio Espacial James Webb (JWST), o telescópio mais poderoso já lançado, está pronto para iniciar uma missão de observação crucial na busca por vida extraterrestre.
Como reportado vezes, O telescópio irá focar-se num planeta distante que orbita uma estrela anã vermelha, K2-18b, localizada a 124 anos-luz de distância.
K2-18b chamou a atenção dos cientistas devido à sua capacidade de abrigar vida. Acredita-se que seja um mundo coberto por oceanos e cerca de 2,6 vezes maior que a Terra.
O elemento-chave que os cientistas procuram é o sulfeto de dimetila (DMS), um gás com uma propriedade notável. Segundo a NASA, o DMS é produzido na Terra apenas pela vida, principalmente pelo fitoplâncton marinho.
A presença de DMS na atmosfera de K2-18b seria uma descoberta importante, embora o Dr. Niku Madhusudan, astrofísico principal do estudo de Cambridge, acautele contra tirar conclusões precipitadas. Embora os dados preliminares do Telescópio Espacial James Webb indiquem uma alta probabilidade (mais de 50%) da presença do DMS, são necessárias análises mais aprofundadas. O telescópio dedicará oito horas de observação na sexta-feira, seguidas de meses de processamento de dados antes de chegar a uma resposta definitiva.
A falta de um processo natural, geológico ou químico conhecido para gerar DMS na ausência de vida acrescenta peso à excitação. No entanto, mesmo que isto se confirme, a enorme distância entre o K2-18b representa um obstáculo tecnológico. Viajando à velocidade da sonda Voyager (38.000 mph), a sonda levaria 2,2 milhões de anos para chegar ao planeta.
Apesar da sua enorme distância, a capacidade do Telescópio Espacial James Webb de analisar a composição química da atmosfera de um planeta através da análise espectroscópica da luz estelar filtrada através das suas nuvens fornece uma nova janela para a possibilidade de vida extraterrestre. Esta missão tem o potencial de responder à antiga questão de saber se estamos realmente sozinhos no universo.
As próximas observações também visam esclarecer a presença de metano e dióxido de carbono na atmosfera do K2-18b, potencialmente resolvendo o “problema da falta de metano” que tem intrigado os cientistas há mais de uma década. Embora o trabalho teórico sobre fontes não biológicas do gás prossiga, as conclusões finais são esperadas nos próximos quatro a seis meses.
Fui diagnosticado com câncer de mama em outubro. Eu tinha 23 anos.
Minha primeira pergunta foi: por quê? Achei que as pessoas da minha idade não tinham câncer de mama. Não tenho histórico familiar da doença. Meus testes para mutações no gene BRCA, que aumentam o risco de câncer de mama e de ovário, deram negativo.
Você comeu muito açúcar? Você foi exposto a muito plástico? As pessoas são rápidas em me contar suas próprias teorias, como controle de natalidade ou guardar meu telefone no sutiã. Todos ao meu redor estão tentando entender como isso pode acontecer com alguém da minha idade. Porque se isso pode acontecer comigo, pode acontecer com eles também.
Quando minha família e eu perguntamos à médica, ela disse que foi apenas azar. A vida é aleatória. Provavelmente não há nada que eu tenha feito ou pudesse ter feito. Mas isso não torna a situação menos preocupante para mim ou para outros jovens que se encontram cada vez mais nesta situação.
Somente em 2022 4 por cento Entre os diagnósticos de câncer de mama invasivo estão mulheres americanas com menos de 40 anos. Mas estudos recentes mostram que mais jovens estão a contrair cancro, incluindo cancro da mama.
Para pacientes jovens como eu, é difícil compreender a aleatoriedade de tudo isso.
Encontre um tumor e depois diagnostique
Foi em junho de 2023 quando notei pela primeira vez um grande caroço no seio durante o banho. A princípio ignorei, mas quando não passou, disse ao meu médico de cuidados primários que estava preocupado. Ela me passou uma receita de ultrassom, mas tive que esperar três meses por uma consulta em DC
Eu tinha ouvido falar que cistos benignos eram comuns em mulheres jovens, mas logo após o ultrassom, fui marcada para uma biópsia. A imagem mostrou uma massa anormal que precisava de mais testes. Fiquei preocupado, então pedi à minha mãe que voasse de Phoenix para ficar comigo.
Quando entrei na sala de exames na terça-feira, dei uma olhada em meus papéis. “Pré-diagnóstico: câncer”, disse ela.
Poucos dias depois, meu médico me ligou com o diagnóstico inicial: carcinoma ductal invasivo de alto grau, um câncer de rápido crescimento. Mais probabilidade de se espalhar. A massa tinha cerca de cinco centímetros. Foi a fase 2.
O longo atraso entre a descoberta de uma massa e a ultrassonografia e o diagnóstico é apenas uma das maneiras pelas quais os jovens pacientes com câncer não são levados a sério. Já ouvi falar de mulheres cujos médicos não solicitaram mamografias porque eram consideradas muito jovens. Pacientes com câncer de cólon às vezes são diagnosticados com hemorróidas em vez de câncer.
Tomar decisões sobre fertilidade
Decidi me mudar para o Arizona para ficar com minha família para tratamento. No novo hospital, descobri mais sobre meu diagnóstico, como que tenho câncer de mama triplo positivo, que responde bem à quimioterapia e às terapias direcionadas. Também aprendi que poderia usar uma técnica chamada touca fria para salvar meu cabelo.
Senti-me mais estressado com a decisão de não recuperar meus óvulos, porque meu tratamento afetou minha fertilidade. Imediatamente percebi que não era o que eu queria. Eu não queria me submeter a procedimentos médicos mais invasivos e ter filhos biológicos não era nada importante para mim. Meus médicos e minha família queriam que eu entendesse totalmente a importância da minha decisão, dando-me múltiplas oportunidades para mudar de ideia, mas não o fiz.
Também decidi tentar salvar meu cabelo. O tratamento requer o uso de uma touca congelante especial bem apertada na cabeça – como uma touca de natação – antes, durante e depois da sessão de quimioterapia. Muita gente me avisou que a touca fria seria dolorosa, mas depois que passei dos primeiros 10 minutos não achei tão ruim assim. Era como andar sem gorro na neve. Foi desconfortável durante as sessões de quimioterapia, mas valeu a pena para manter uma certa sensação de normalidade. Perdi a maior parte do meu cabelo depois do último tratamento, mas meus médicos ainda me elogiam pelo quanto consegui manter.
Sou grato por frequentar um hospital que possui um programa para jovens adultos para pacientes como eu. Quando implantei uma porta no peito para facilitar as infusões de quimioterapia, uma enfermeira que cuida de jovens percebeu que eu estava chateado. Ela me guiou pela sala de quimioterapia vazia para que eu soubesse o que esperar antes do meu primeiro tratamento.
Depois que recebi o plano de tratamento completo, ela também me apresentou a um grupo de apoio. Nos reunimos uma vez por mês para conversar. Algumas pessoas, como eu, foram recentemente diagnosticadas ou re-diagnosticadas, e outras alcançaram remissão de cinco anos. Quando entrei no grupo, me senti menos sozinha. Eu sabia que eles estavam todos onde eu estava.
Nas reuniões de grupo, partilhamos histórias desanimadoras – como o colapso de veias e a colocação de cateteres centrais – ou histórias encorajadoras de médicos gentis e de altas precoces do hospital. Falamos sobre jogar Pokémon e Sims para nos distrair. Nós nos seguimos no Instagram.
Tentamos mantê-lo divertido, rindo enquanto colorimos perus de Ação de Graças para a mesa, decoramos casinhas de gengibre ou fazemos quadros de visão. Os membros do grupo brincam sobre fazer parte do clube “Still Alive” e como nunca está “livre de câncer”, mas sim “quieto” – uma forma de dizer que nossas vidas nunca estarão completamente livres de câncer, já que lidamos com constantes exames e sintomas O relacionamento. Mas podemos viver nossas vidas de forma relativamente tranquila por causa do câncer.
Todos nós passamos por batalhas únicas, que nos lembram o quão injustas são as nossas situações. Tivemos “azar”. Mas em vez de perguntar “Por que eu?” Nós nos consolamos porque somos nós. Há um entendimento comum de que nenhum de nós quer estar lá, ou deveria estar lá, mas estamos.
Minha jornada está longe de terminar, embora eu tenha completado seis rodadas de quimioterapia e passado por uma cirurgia. Estou preocupado com a repetição. Eu me pergunto onde irei parar no final de tudo isso, dispensado do meu trabalho e afastado da minha vida em DC. Preocupo-me com os meus amigos com cancro enquanto eles travam as suas próprias batalhas, e com outros jovens que tentam compreender porquê. Isso aconteceu com eles.
Lembro-me de quando fiz minha primeira ressonância magnética. O teste determinará se o câncer se espalhou para outro lugar. A recepcionista me perguntou minha data de nascimento para imprimir minha pulseira.
“Fazemos aniversário no mesmo dia”, disse ela. Mês, data, ano e tudo mais.
Eu ri no começo, mas o momento ficou comigo. Estávamos em lados opostos do ábaco.
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Mais Zoom/ A espaçonave Orion da NASA desce ao Oceano Pacífico em 11 de dezembro de 2021, no final da missão Artemis 1.
NASA
Funcionários da NASA declararam a missão Artemis I um sucesso no final de 2021, e é difícil contestar essa avaliação. O foguete do Sistema de Lançamento Espacial e a espaçonave Orion tiveram um desempenho quase perfeito em um vôo não tripulado que o levou ao redor da Lua e depois de volta à Terra, abrindo caminho para a missão Artemis 2, a primeira missão tripulada do programa.
Mas uma coisa que os engenheiros viram no Artemis I que não correspondeu às expectativas foi um problema com o escudo térmico da espaçonave Orion. À medida que a cápsula reentrou na atmosfera da Terra no final da missão, o escudo térmico diminuiu ou queimou de uma forma diferente da prevista pelos modelos de computador.
Uma quantidade maior de material carbonizado do que o esperado saiu do escudo térmico durante o retorno da Artemis 1, e a forma como saiu foi um tanto irregular, disseram funcionários da NASA. O escudo térmico da Orion é feito de um material chamado AFCOT, que foi projetado para queimar quando a espaçonave mergulha na atmosfera a 25.000 mph (40.000 km/h). Ao retornar da Lua, Orion encontrou temperaturas de até 5.000 graus Fahrenheit (2.760 graus Celsius), mais quentes do que as que a espaçonave vê quando reentra na atmosfera vindo da órbita baixa da Terra.
Apesar do problema do escudo térmico, a espaçonave Orion pousou com segurança no Oceano Pacífico. Os engenheiros descobriram carbonização irregular durante as inspeções pós-voo.
Ainda não há respostas
Amit Kshatriya, que supervisiona o desenvolvimento da missão Artemis na Divisão de Exploração da NASA, disse na sexta-feira que a agência ainda está procurando a causa raiz do problema do escudo térmico. Os gestores querem ter a certeza de que compreenderam o porquê antes de avançarem com o Projeto Artemis II, que enviará os astronautas Reed Wiseman, Victor Glover, Christina Koch e Jeremy Hansen numa viagem de 10 dias ao redor do outro lado da Lua.
Será a primeira vez que humanos voarão perto da Lua desde a última missão Apollo em 1972. Em janeiro, a NASA anunciou que o lançamento do Artemis 2 seria adiado do final de 2024 para setembro de 2025, em grande parte devido à investigação não resolvida sobre o calor. questão do escudo. .
“Ainda estamos no meio de nossa investigação sobre o desempenho do escudo térmico Artemis 1”, disse Kshatriya na sexta-feira em uma reunião com um comitê do conselho consultivo da NASA.
Os engenheiros realizaram testes de proteção térmica em subescala em túneis de vento e instalações de jatos para entender melhor o que levou à carbonização irregular em Artemis I. “Estamos nos aproximando da resposta final quanto a essa causa”, disse Kshatriya.
Funcionários da NASA disseram anteriormente que era improvável que precisassem fazer alterações no escudo térmico já instalado na espaçonave Orion para Artemis II, mas não descartaram isso. Redesenhar ou modificar o escudo térmico Orion no Artemis II provavelmente atrasaria a missão em pelo menos um ano.
Em vez disso, os engenheiros estão analisando todos os caminhos possíveis que a espaçonave Orion poderia voar quando reentrar na atmosfera no final da missão Artemis 2. A bordo da espaçonave Artemis 1, Orion voou uma trajetória de desvio de reentrada, mergulhou na atmosfera e depois saltou de volta. para o espaço, depois fez uma descida final na atmosfera, como uma pedra saltando sobre um lago. Este perfil permite que a Orion faça pousos mais precisos mais perto das equipes de resgate no Oceano Pacífico e reduz as forças gravitacionais na espaçonave e na tripulação que viaja dentro dela. Também divide a carga de calor na espaçonave em duas fases.
As missões Apollo voaram no perfil de reentrada direta. Há também um modo de reentrada disponível chamado reentrada balística, no qual a espaçonave voa pela atmosfera sem orientação.
Mais Zoom/ Equipes terrestres do Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, moveram a espaçonave Orion da missão Artemis 2 para a câmara de levitação no início deste mês.
O material carbonizado começou a sair do escudo térmico na primeira fase do processo de reentrada. Os engenheiros estão investigando como o perfil de salto de reentrada afeta o desempenho do escudo térmico Orion. A NASA quer entender como o escudo térmico de Orion funcionará durante cada um dos possíveis caminhos de reentrada do Artemis II.
“O que precisamos fazer é dizer às equipes de análise: OK, quaisquer que sejam as restrições, quanto podemos pagar?” Kshatriya disse.
Assim que as autoridades entenderem o que causou a queima do escudo térmico, os engenheiros determinarão que tipo de trajetória o Artemis II precisa voar no retorno para minimizar os riscos para a tripulação. Em seguida, os gestores procurarão construir o que a NASA chama de justificativas de voo. Essencialmente, este é o processo de se convencerem de que a espaçonave é segura para voar.
“Quando juntamos tudo, ou temos uma justificativa para voar ou não”, disse Kshatriya.
Supondo que a NASA aprove a justificativa para um voo Artemis 2, haverá discussões adicionais sobre como garantir que os escudos térmicos de Orion sejam seguros para voar em missões Artemis a jusante, que terão perfis de reentrada de alta velocidade quando os astronautas retornarem de pousos lunares.
Enquanto isso, os preparativos a bordo da espaçonave Orion para Artemis II continuam no Centro Espacial Kennedy da NASA. A tripulação e os módulos de serviço do Artemis II foram integrados no início deste ano, e toda a nave espacial Orion está agora dentro de uma câmara de vácuo para testes ambientais.
