GUARDIÁN DE LA INTEGRIDAD GENÓMICA - … · •Los mecanismos de control monitorizan la...
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PRESERVANDO LA INTEGRIDAD GENÓMICA
• El ADN contiene elementos con información que codifica para las instrucciones genéticas utilizadas para el funcionamiento de casi todos los organismos vivos.
• Contrariamente a ser inerte, el ADN está sujeto a agresiones y errores procedentes de la influencia constante de agentes genotóxicos endógenos y exógenos.
• Algunas mutaciones genéticas pueden perjudicar profundamente y ocasionar alteraciones e incluso la muerte celular.
• Como resultado, la piel pierde funcionalidad y la apariencia general empeora, pareciendo notablemente más envejecida.
Necesita reparación constante del daño al ADN
El mantenimiento efectivo de la integridad genómica es esencial para la homeostasis del tejido y un envejecimiento sano.
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• Oxidación de bases de ADN específicas y eliminación de bases individuales (daño hidrolítico).
• Errores del ADN debido a compuestos dañinos como el Benzo(a)pireno diol epóxido (BaP).
• Rotura simple o doble de la cadena de ADN.
• Distorsión de la estructura del ADN (dímeros de pirimidina ciclobutano (CPD)) impidiendo y alterando su transcripción y replicación.
• Ciertas deficiencias de vitaminas y minerales parecen imitar el daño al ADN ocasionado por la radiación.
ELEMENTOS COTIDIANOS DAÑINOS PARA EL ADN
Exposición a radiación
Agentes oxidativos
Contaminación Dieta Errores de replicación
DAÑO AL ADN
Dichos errores en el ADN alteran el funcionamiento celular normal, traduciéndose en envejecimiento y deterioro cutáneo
Agentes oxidativos como ROS (causas externas e internas)
Exposición a calor o radiación
Exposición a UV
Contaminación
Dieta
Proceso de replicación de ADN
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MECANISMOS DE CONTROL
• Los mecanismos de control monitorizan la estructura del ADN y coordinan la reparación y progresión del ciclo celular.
IMPLICADOS EN PROGRAMAS DE TRANSCRIPCIÓN
Los factores de transcripción se unen a secuencias específicas de ADN regulando el paso de ADN a ARN, y la consiguiente formación proteica.
CONTROLAN LA DETENCIÓN DEL CICLO CELULAR
Para que los mecanismos de reparación tengan tiempo para subsanar los errores en el ADN antes de permitir la replicación y división celular.
ACTIVAN PROCESOS DE REPARACIÓN DEL ADN
El daño a los nucleótidos se repara mediante la escisión de nucleótido y escisión de base (cortando y rellenando el vacío con ADN polimerasas).
Las rupturas dobles de cadena se reparan por unión de extremos no homólogos (usando piezas de ADN adyacentes) o recombinación homóloga (usando el cromosoma homólogo en sí mismo).
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FACTORES FOXO Y LONGEVIDAD
• Los factores de transcripción Forkhead box (FOX) están implicados en la regulación de la expresión de genes involucrados en funciones vitales.
• La subfamilia FOXO regula los genes implicados en la reparación, renovación y longevidad celular en distintas especies:
El género Hydra con una existencia ilimitada debido a la capacidad indefinida de autorenovación de sus células madre.
En el gusano Caenorhabditis elegans, DAF-16 (miembro de la familia FOXO) está ligado a una mayor resistencia al estrés oxidativo y a una prolongada existencia.
In mamíferos, hay cuatro genes FOXO: FOXO1, FOXO3 (o FOXO3a), FOXO4 y FOXO6, siendo FOXO3a un factor clave.
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FOXO3a Y LA RESPUESTA CELULAR AL DAÑO GENÉTICO
• FOXO3a está claramente implicado en la longevidad, induciendo un programa de expresión genética que permite la reparación del daño al ADN causado por estrés oxidativo (uno de las causas más potentes de daño celular y envejecimiento).
• La forma activa:
Regula el estado celular redox mediante el aumento de los niveles de conocidos antioxidantes (superóxido dismutasa de manganeso y catalasa).
Lleva a un estado de reposo celular (detención del ciclo celular).
Induce la expresión de genes implicados en la reparación del ADN (Gadd45a).
Activa la apoptosis cuando los daños celulares son demasiado graves.
FOXO3a
FOXO3a es un elemento clave en el control del daño al ADN
Exposición a radiación
Agentes oxidativos
Polución Dieta Errores de replicación
DAÑO AL ADN
Detención del ciclo celular
Activación de programas de transcripción
Reparación del ADN
Apoptosis
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LA ACTIVACIÓN DE FOXO3a Y SUS ELEMENTOS DE RESPUESTA
• Cuando Akt se fosforila (forma activa), inactiva a FOXO3a mediante fosforilación fuera o dentro del núcleo celular, en cuyo caso FOXO3a abandona el núcleo.
• En su forma activa (no fosforilado), FOXO3a tiene la habilidad de unirse a motivos específicos dentro de las regiones de los promotores de genes diana seleccionados, conocidos como elementos respuesta a forkhead (FHRE).
• Esta capacidad explica porqué FOXO3a puede causar un amplio rango de acciones diferentes que afectan a las células.
FOXO3a induce la expresión de distintos genes implicados en el
mecanismo de reparación de ADN
• La actividad de FOXO está regulada por una vía en la que la insulina, fosfatidilinositol-3-quinasa (PI3K) y proteína quinasa B/Akt son cruciales.
PI3K
Akt P
FOXO3a P
Insulina
FOXO3a
Dianas de FOXO3a FOXO3a
FHRE
FOXO3a FOXO3a P
Detención del ciclo celular
Activación de programas de transcripción
Reparación del ADN
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FOXO3a, FACTOR CLAVE EN LA LONGEVIDAD
• La senescencia celular implica la pérdida de la capacidad celular de división y está directamente relacionada con la acumulación de daño celular y envejecimiento.
• Una regulación a la baja de la actividad de FOXO3a mostró acelerar la senescencia celular:
las células senescentes tenían niveles inferiores de FOXO3a (forma activa).
niveles superiores de pFOXO3a (forma inactiva fosforilada).
niveles superiores de pAkt (forma activa fosforilada), que inactiva dicho factor.
• En humanos, la relación entre un aumento de la actividad de FOXO3a y longevidad se confirmó después de que estudios separados en distintas poblaciones étnicas encontraran a este factor implicado en un envejecimiento sano.
FOXO3a es un factor de transcripción que regula la respuesta al daño genético,
estimulando su reparación natural y retrasando los signos del envejecimiento cutáneo
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GUARDIÁN DE LA INTEGRIDAD GENÓMICA
Hexapéptido que imita la actividad de FOXO3a, reforzando los mecanismos naturales de reparación del ADN, rejuveneciendo las células cutáneas.
• Potencia la reparación de ADN:
Activa los elementos de respuesta a FOXO3a.
Estimula las rutas de reparación de ADN.
• Protege el ADN y las células de la radiación solar y la contaminación.
• Revierte la senescencia celular.
• Disminuye el daño al ADN inducido por UV in vivo.
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EFICACIA DE JUVELEVEN™ peptide
EFICACIA IN VITRO
• Activación de los elementos de respuesta a FOXO3a
• Activación de las rutas de reparación del ADN
• Test de fotoprotección
• Efecto protector del ADN frente a BaP fotoactivado
• Revirtiendo la senescencia celular
EFICACIA IN VIVO
• Reparación del daño al ADN inducido por radiación UV
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Control JUVELEVEN™ peptide (0,1 mg/mL)
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1,7 veces 1,9 veces
ACTIVACIÓN DE LOS ELEMENTOS DE RESPUESTA A FOXO3a
• FOXO3a interacciona con los FHRE (pequeños fragmentos de ADN localizados en los promotores de distintos genes implicados en la reparación, renovación y longevidad celular), regulando la expresión de dichos genes.
JUVELEVEN™ peptide es capaz de imitar la actividad de FOXO3a
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El péptido incrementó la actividad de los elementos de respuesta a FOXO3a humano hasta 1,9 veces comparado con el control (valores estadísticamente significativos).
• Se utilizó una línea epitelial humana transfectada establemente que expresaba el gen de la luciferasa bajo el control regulador de un promotor con FHRE. Las células se trataron con JUVELEVEN™ peptide o solamente el medio durante 24 h ,y posteriormente se midió la actividad de la luciferasa y se normalizó.
FHRE
Dianas de FOXO3a FOXO3a
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Control JUVELEVEN™ peptide (25 µg/mL)
JUVELEVEN™ peptide (0,5 mg/mL)
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2,7 veces
ACTIVACIÓN DE LAS RUTAS DE REPARACIÓN DEL ADN
• Se analizó la eficacia de JUVELEVEN™ peptide como inductor de la reparación del ADN a través de las rutas de reparación de FOXO3a mediante un ensayo de reactivación de la célula hospedadora.
• Queratinocitos epidérmicos humanos (HEKa) se transfectaron con un plásmido dañado por ultravioleta C que expresaban constitutivamente luciferasa. Después, se extrajo el medio y las células se incubaron con JUVELEVEN™ peptide.
• Las células transfectadas con el plásmido irradiado tienen el gen de la luciferasa alterado, no presentando luminiscencia.
El péptido aumentó la reparación del ADN hasta 2,7 veces en HEKa (valor estadísticamente significativo), comparado con las células tratadas solamente con el medio.
JUVELEVEN™ peptide activa las rutas naturales de reparación del ADN
Las células transfectadas tratadas solamente con medio se usaron como control.
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Células no tratadasno irradiadas
Células no tratadasirradiadas
JUVELEVEN™ peptide (0,1 mg/mL)
+ irradiación
JUVELEVEN™ peptide (0,5 mg/mL)
+ irradiación
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TEST DE FOTOPROTECCIÓN
• Los fibroblastos dérmicos humanos (HDFa) previamente incubados con JUVELEVEN™ peptide se irradiaron con luz solar simulada (~60 J/cm2) durante 210 min.
• La viabilidad celular se determinó a las 24 h mediante el método Neutral Red Uptake (NRU), midiendo la densidad óptica de los extractos a 540 nm en un espectrofotómetro.
El péptido mostró un notable efecto fotoprotector, aumentando la viabilidad celular hasta un 35,1% versus células no tratadas irradiadas.
JUVELEVEN™ peptide ofreció un efecto fotoprotector estadísticamente significativo
Las células no tratadas no irradiadas y las no tratadas irradiadas se usaron como controles.
Células no tratadas no irradiadas Células no tratadas irradiadas
JUVELEVEN™ peptide (0,1 mg/mL) + irradiación
JUVELEVEN™ peptide (0,5 mg/mL) + irradiación
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Células notratadas
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BaP JUVELEVEN™ peptide + BaP
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EFECTO PROTECTOR DEL ADN FRENTE A BaP FOTOACTIVADO (I)
• Fibroblastos, queratinocitos y melanocitos humanos normales se incubaron solamente con BaP (40 µM) o también con JUVELEVEN™ peptide (10 µg/mL) durante 2 h. Después, las células se irradiaron (90 KJ/m2) con luz visible/UVA (320-800 nm) durante no más de 2 min a 4 ºC.
• El daño al ADN inducido por BaP fotoactivado se analizó mediante el ensayo alcalino comet, expresado como momento de cola (OTM).
Las células no tratadas irradiadas y las tratadas con BaP irradiadas se usaron como controles.
FIBROBLASTOS QUERATINOCITOS MELANOCITOS
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Células notratadas
BaP JUVELEVEN™ peptide + BaP
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EFECTO PROTECTOR DEL ADN FRENTE A BaP FOTOACTIVADO (II)
El péptido mostró un efecto protector estadísticamente significativo frente a BaP fotoactivado en los tres tipos de células cutáneas.
JUVELEVEN™ peptide protegió las células de la piel de los efectos genotóxicos inducidos por contaminantes
Células no tratadas BaP JUVELEVEN™ peptide + BaP
FIBROBLASTOS
QUERATINOCITOS
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REVIRTIENDO LA SENESCENCIA CELULAR
• HDFa de un donante de 55 años se trataron con JUVELEVEN™ peptide (0.01 mg/mL) y se incubaron durante 24 h.
• Se utilizó un kit de tinción histoquímico y se determinó la actividad de la β-galactosidasa (biomarcador de envejecimiento celular).
HDFa de 67 años HDFa de 37 años
HDFa de 55 años HDFa de 55 años + JUVELEVEN™ peptide
El péptido tuvo un efecto estadísticamente significativo, reduciendo el número de células senescentes un 64,5%.
Los HDFa recuperaron la morfología de células jóvenes, revirtiendo la senescencia cuando se trataban con el péptido.
JUVELEVEN™ peptide rejuveneció las células alrededor de 11 años
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HDFa de 67 años HDFa de 37 años HDFa de 55 años HDFa de 55 años + JUVELEVEN™
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REPARACIÓN DEL DAÑO AL ADN INDUCIDO POR RADIACIÓN UV (I)
• Se definieron cuatro áreas de estudio, dos en la parte interna de cada antebrazo, en 21 voluntarios de 25-45 años. Tres de las áreas de estudio se irradiaron con 2 MED de luz ultraviolada.
• Dos de las áreas irradiadas se trataron con una crema con 2% JUVELEVEN™ peptide solution o una crema placebo.
• Se recogieron biopsias de cada una de las cuatro áreas de estudio para analizar la presencia de CPD 6 h después de la irradiación y sólo de las tres zonas irradiadas después de 24 h. La tercera área irradiada y la cuarta no irradiada se utilizaron como controles.
d: Irradiada + 2% JUVELEVEN™ peptide solution
c: Irradiada + placebo
b: Irradiada no tratada
a: No irradiada no tratada *
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Irradiada no tratada(zona b)
Irradiada + placebo(zona c)
Irradiada + 2% JUVELEVEN™ peptide solution (zona d)
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REPARACIÓN DEL DAÑO AL ADN INDUCIDO POR RADIACIÓN UV (II)
El daño genético inducido por UV expresado como CPD fue reducido por la crema activa después de 6 y 24 h (valores estadísticamente significativos). Versus el placebo, la crema activa ofreció 2,0 y 4,3 veces mayor eficacia.
JUVELEVEN™ peptide redujo la cantidad de CPD, reparando el daño
al ADN inducido por radiación UV
Irradiada no tratada
No irradiada no tratada
Irradiada + 2% JUVELEVEN™ peptide solution
Irradiada + placebo
6 h 24 h
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CONCLUSIONES
activó los elementos de respuesta a FOXO3a alrededor de 1,7 veces y 1,9 veces a diferentes concentraciones (valores estadísticamente significativos), imitando la función de FOXO3a, preservando la integridad genómica y ayudando a las células a permanecer más jóvenes por más tiempo.
estimuló las rutas de reparación de ADN alrededor de 2,7 veces a 0,5 mg/mL (valor estadísticamente significativo), evitando que los errores en el ADN persistan.
ofreció un elevado efecto fotoprotector, aumentando la viabilidad celular un 20,0% y 35,1% a diferentes concentraciones (valores estadísticamente significativos).
proporcionó una protección estadísticamente significativa frente a contaminantes, disminuyendo el daño al ADN un 84,3%, 99,1% y 90,8% en fibroblastos, queratinocitos y melanocitos irradiados respectivamente.
revirtió la senescencia celular, rejuveneciendo las células unos 11 años.
redujo la cantidad de CPD inducidos por exposición a UV in vivo un 13,7% y 16,6% después de 6 y 24 h respectivamente (2% JUVELEVEN™ peptide solution).
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INFORMACIÓN TÉCNICA
DESCRIPCIÓN Hexapéptido que imita la actividad de FOXO3a (miembro de los factores de transcripción Forkhead box), el cual está implicado en la reparación, renovación y longevidad celular. JUVELEVEN™ peptide protege del daño al ADN, estimula sus rutas de reparación naturales y revierte la senescencia en fibroblastos.
ASPECTO Solución transparente que contiene 0,05% de ingrediente activo.
INCI Butylene Glycol, Water (Aqua), Acetyl Hexapeptide-51 Amide. Sin conservantes.
PROPIEDADES JUVELEVEN™ peptide mantiene la integridad genómica protegiendo y reparando el daño al ADN inducido por diversos agentes, y retrasa la senescencia celular, para asegurar un envejecimiento más prolongado y sano.
APLICACIONES JUVELEVEN™ peptide puede incorporarse en formulaciones de cuidado diario para proteger la piel de elementos que dañan al ADN y estimular la longevidad y vitalidad celular, ayudando a tener un aspecto más joven por más tiempo.
DOSIS 2%
pH Rango de pH recomendado entre 3,0 y 8,0.
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GUARDIÁN DE LA INTEGRIDAD GENÓMICA
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