O papel das metaloproteinases no envelhecimento cutâneo - Blog Cleber Barros
Escrito por Cleber Barros em 20 de agosto de 2020
Entenda o que são as metaloproteinases e a sua relação com o processo de envelhecimento da pele
A pele é o maior órgão do corpo humano, podendo atingir cerca de 16% do seu peso corporal. Além de ser o maior órgão, a pele também é de extrema importância devido ao fato de ser um órgão externo e que, portanto, está sujeito à ação de diversos agentes ambientais nocivos (sendo que faz parte de suas funções proteger o meio interno do organismo contra tais agentes), como a radiação UV, a poluição, radicais livres, entre outros.[1]
Devido a essa constante exposição ao meio externo, a pele é mais sujeita a sofrer o processo de envelhecimento extrínseco – ou seja, causado por agentes externos – do que os órgãos que estão mais protegidos e, por sua vez, estão mais propícios a sofrerem apenas com o envelhecimento intrínseco ou cronológico – que é o envelhecimento natural do organismo, ocasionado pelo tempo de vida do indivíduo.[2]
O processo de envelhecimento é inevitável, se mostrando presente mesmo em situações nas quais o envelhecimento extrínseco é reduzido ao máximo. A principal diferença entre a pele e os outros órgãos do corpo humano em relação aos sinais do envelhecimento é que, no caso da pele, esses sinais são bastante visíveis, apresentando-se na forma de rugas, linhas de expressão, distúrbios de pigmentação (hipo e hiperpigmentação), flacidez e outros distúrbios associados à espessura e à textura da pele.
Anteriormente pensava-se que o processo de envelhecimento cutâneo era associado principalmente a fatores genéticos – como encurtamento dos telômeros, falhas na replicação celular e nos mecanismos de transcrição de DNA, etc. De fato, estes fatores estão realmente associados ao processo de envelhecimento, mas atualmente sabe-se que não são os únicos responsáveis por esse processo, pois estudos indicaram que os processos intercelulares (ou seja, relacionados à comunicação entre as células de um tecido) também são de grande importância nesse sentido.
No artigo de hoje vou falar sobre as metaloproteinases, que são enzimas responsáveis pela catalisação do processo de quebra de proteínas da matriz extracelular, que são importantíssimas para a manutenção da estrutura cutânea – fator atualmente conhecido por gerar os sinais do envelhecimento cutâneo.[2]
A pele é composta por uma estrutura que pode ser didaticamente compreendida como uma parede composta por tijolos e argamassa, no qual as células cutâneas são representadas pelos tijolos, enquanto que a matriz extracelular corresponde à argamassa.
Assim como no caso de uma parede, as células cutâneas não conseguiriam se sustentar sozinhas caso não houvesse a matriz extracelular (MEC), que é um composto fluido que as mantém unidas. Dessa forma, a MEC é de extrema importância para a manutenção da estrutura da pele, sendo que quando ela se encontra degradada ou deficiente, essas características também se exteriorizam na aparência visual da pele.
A MEC é uma estrutura dinâmica composta principalmente por proteínas, que exercem diversas funções em relação à manutenção da homeostase de diversos tecidos (incluindo a pele) devido às suas características biofísicas e biomecânicas.
Quando em sua conformação ideal, a MEC é composta principalmente por proteínas fibrosas (como o colágeno e a elastina), glicoproteínas e proteoglicanos.[1]
Enquanto o colágeno é uma proteína hidrossolúvel que é facilmente degradada pelas metaloproteinases ao longo do processo de envelhecimento, gerando assim a perda da estrutura de diversos tecidos, a elastina não é solúvel em água, e possui alta estabilidade metabólica, mesmo durante o envelhecimento. O maior problema relacionado a isso, entretanto, é que a elastina, na verdade, exibe uma dificuldade maior de degradação com o passar do tempo, gerando assim um acúmulo de elastinas semi-degradadas na derme, o que também é prejudicial à estrutura da pele.[2]
As metaloproteinases são enzimas compostas por zinco, e são as principais responsáveis pela degradação de diversas proteínas da MEC. Entre as principais metaloproteinases podemos citar a colagenase (ou metaloproteinase-I, responsável pela degradação do colágeno) e a elastase (responsável pela degradação da elastina).
Elas podem ser produzidas tanto pelos fibroblastos quanto pelos queratinócitos, mediante respostas a diversos fatores (como a radiação UV e o envelhecimento cronológico). Naturalmente, essas enzimas são responsáveis pela remodelação dos diversos tecidos do organismo, por meio da "destruição" das fibras de colágeno, elastina, proteoglicanos e componentes da junção dermo-epidérmica. Entretanto, quando atuam de forma desordenada, podem gerar a desorganização da estrutura da MEC pelo mesmo mecanismo de ação (com a diferença de, nesse caso, acontecer de forma intensificada), ocasionando assim os sinais do envelhecimento cutâneo. Essa intensificação da atividade das metaloproteinases é principalmente ativada pelo envelhecimento, seja ele cronológico ou extrínseco.[3]
Apesar dos processos de envelhecimento extrínseco e intrínsecos serem considerados como diferentes, porém relacionados, estudiosos sobre o assunto consideram que cerca de 80% do envelhecimento cutâneo seja causado pelo fotoenvelhecimento (ou seja, pelo envelhecimento extrínseco associado à incidência da radiação UV), e uma das explicações para esse mecanismo é o fato de os raios UVA geram radicais livres (ou seja, espécies reativas de oxigênio) que atuam nas metaloproteinases I, II e III, que alteram a síntese de colágeno na derme.[4]
A origem das metaloproteinases pode ser diferente dependendo do estímulo que induz a sua produção, como por exemplo: tanto a epiderme quanto a derme podem secretar essas proteínas em resposta à radiação UV aguda (forte e imediata) ou crônica (prolongada e em doses menores), respectivamente. Apesar de a pele fotoenvelhecida se encontrar repleta por diversas metaloproteinases, apenas as metaloproteinases 1, 3 e 9 são ativadas pela exposição à radiação UV.
O ciclo natural do colágeno é principalmente mediado pelas metaloproteinases 1, 8, 13 e 14, sendo que a metaloproteinase 1 demonstra ser a principal responsável pela fragmentação do colágeno na pele humana.
A quebra do colágeno e da elastina pelas suas metaloproteinases específicas, portanto, é um dos principais fatores responsáveis pela perda da estrutura da pele humana. A principal consequência dessa desorganização da pele é o aumento da flacidez da pele, além do surgimento de rugas e linhas de expressão.
Uma das formas de lidar com esse processo por via tópica seria a aplicação de antioxidantes (que atuariam reduzindo a formação de radicais livres, consequentemente reduzindo a ativação da síntese das metaloproteinases), a utilização de fotoprotetores (dessa forma inibindo a ativação dessas enzimas pela radiação UV), além da utilização de ativos que promovessem a regulação da atividade de tais enzimas.[3]
[1] Junqueira, L. C., Carneiro, J. [Histologia Básica] 12ª Edição. Guanabara Koogan, 2013.
[2] Freitas-Rodríguez, S., Folgueras, A. R., López-Otín, C. [The role of matrix metalloproteinases in aging: Tissue remodeling and beyond] Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Cell Research. Volume 1864, Issue 11, Part A, November 2017, Pages 2015-2025.
[3] Borges, F. S., Scorza, F. A. [Terapêutica em estética: conceitos e técnicas] 1ª Edição. Phorte Editora, São Paulo, 2006.
[4] Scotti, L. [Estudo do Envelhecimento Cutâneo e da Eficácia Cosmética de Substâncias Ativas Empregadas em Combatê-lo] Dissertação (mestrado) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo. Departamento de Farmácia. São Paulo, 2002.