The fluorescence spectroscopy and lifetime analysis in biological tissues has been presented as a technique of great potential for tissue characterization for diagnostic purposes. This potential is due to the main advantages of optical techniques based on fluorescence for diagnosis, which includes the possibility of evaluating the tissue metabolism in situ, without removal and processing of the biological sample, through a fast and non-invasive response. Skin lesions were the target interrogated tissue in the present study. They can be clinically classified into two major groups: pigmented and non-pigmented lesions. In each group, the clinical discrimination of benign and malignant lesions may be a complex task, especially for non-experienced clinicians. When these lesions have clinically similar features, the choice of the treatment modality becomes difficult. In this context, auxiliary diagnostic techniques are very important to improve the diagnostic resolution as well as treatment planning and success. Gold standard for skin diagnosis is obtained with the biopsy and further histological analysis. The information about these features is invasive and time consuming. When using a non-invasive procedure such as fluorescence lifetime measurements, the main interrogated fluorophores are NADH (nicotinamide adenine dinucleotide) and FAD (flavin adenine dinucleotide), biomolecules involved in cellular respiration that may provide information on the metabolism of the cells. To differentiate each skin lesion, it is necessary to take into account the contribution of endogenous fluorophores emission such as collagen and elastin, and the absorption of chromophores such as melanin and hemoglobin. In addition to fluorescence decay analysis considering the contribution of fluorophores and chromophores, a stable and portable system is desired for clinical measurements and interrogation of biological tissue in vivo. In this study, we have assembled, calibrated, and characterized one of the worlds first portable time-resolved fluorescence spectroscopy system for single-point measurements. This system was designed to be robust and user-friendly for clinical applications. The system was calibrated and characterized in vitro before the clinical application. It was used for evaluation of the photoaging process in sun-exposed and non-exposed skin and for discrimination of clinically similar skin lesions. Significant statistical differences were observed for 10 parameters when comparing normal and photoaged skin (students t-test, p < 0.001), and for all combinations of non-pigmented and pigmented lesions when using tri-exponential decay parameters (Wilcoxon rank sum test, p<0.05). Both in vivo measurements showed promising results and have potential for many applications in dermatology, oncology and aesthetics. Next steps include multivariate data analysis and the determination of the diagnostic resolution of fluorescence lifetime spectroscopy. Further investigation of optical processes related to fluorescence decay changes is necessary, since fluorescence lifetime values in biological tissues reported on the literature are very scarce and heterogeneous and not completely understood. / A análise da espectroscopia e do tempo de vida da fluorescência em tecidos biológicos vem sendo apresentada como uma técnica com grande potencial para a caracterização tecidual com finalidade diagnóstica. Esse potencial é devido às principais vantagens das técnicas ópticas de diagnóstico baseadas em fluorescência, que possibilitam avaliar o metabolismo in situ, sem a necessidade de remoção e processamento da amostra biológica, com uma resposta rápida e não-invasiva. Lesões de pele foram os tecidos investigados no presente estudo. Elas podem ser clinicamente classificadas em dois grandes grupos: pigmentadas e não pigmentadas. Em cada grupo, a discriminação clínica de lesões benignas e malignas pode ser uma tarefa complexa, principalmente para médicos com pouca experiência. Quando essas lesões apresentam características clínicas semelhantes, a escolha do tipo de tratamento torna-se difícil. Nesse contexto, técnicas auxiliares de diagnóstico são de grande relevância para melhorar a resolução de diagnóstico, assim como o planejamento e o sucesso do tratamento. O padrão ouro para o diagnóstico do câncer de pele é obtido por meio da biópsia e posterior análise histopatológica. A obtenção de informações sobre essas características é invasiva e consome bastante tempo. Ao utilizar procedimentos não-invasivos como medidas de tempo de vida de fluorescência, os fluoróforos de mais investigados são o NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e o FAD (flavina adenina dinucleotídeo), biomoléculas envolvidas na respiração celular que podem fornecer informação sobre o metabolismo das células. Para diferenciar cada tipo de lesão de pele, é necessário levar em conta a contribuição da emissão de fluoróforos endógenos como o colágeno, elastina e da absorção de cromóforos como melanina e hemoglobina. Além da análise do decaimento de fluorescência considerando a contribuição de fluoróforos e cromóforos, um sistema estável e portátil é desejado para medidas clínicas e investigação de tecidos biológicos in vivo. Nesse estudo, nós montamos, calibramos e caracterizamos um dos primeiros sistemas portáteis do mundo para espectroscopia de fluorescência resolvida no tempo para medidas pontuais. Esse sistema foi projetado para ser robusto e amigável ao usuário em aplicações clínicas. O sistema foi calibrado e caracterizado in vitro antes das aplicações clínicas. Ele foi utilizado para avaliação do processo de fotoenvelhecimento em pele exposta e não-exposta ao sol e para a discriminação de lesões de pele clinicamente semelhantes. Diferenças estatísticas significativas foram observadas para 10 parâmetros na comparação entre pele normal e fotoenvelhecida (teste t-student, p<0.001) e para todas as combinações de lesões pigmentadas e não-pigmentadas ao utilizar parâmetros do decaimento triexponencial (teste Wilcoxon rank sum, p<0.05). Ambas medidas in vivo mostraram resultados promissores e um potencial para muitas aplicações em dermatologia, oncologia e estética. As próximas etapas incluem análise multivariada de dados e determinação da resolução de diagnóstico da espectroscopia de tempo de vida de fluorescência. Uma maior investigação dos processos ópticos relacionados a mudanças nos decaimentos de fluorescência é necessária, pois o número de valores de tempo de vida de fluorescência em tecidos biológicos reportados na literatura é escasso e os valores são heterogêneos e não completamente compreendidos.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma modalidade terapêutica que vem atuar no tratamento de diversos tipos de câncer, com interesse crescente nas últimas décadas. Atuando de forma pouco invasiva e complementar as terapias tradicionais, a TFD consiste basicamente na administração sistêmica ou tópica de um fármaco fotossensibilizador (FS) seguido pela exposição da lesão à luz visível resultando na regressão tumoral caracterizada por processos de morte celular, sendo que, o fármaco fotossensibilizador e a radiação luminosa separadamente não induzem nenhum tipo de dano aos tecidos. A radiação monocromática utilizada na maioria dos casos é do tipo LASER sendo direcionada sobre a lesão por um conjunto de fibras ópticas. A maioria dos estudos até o presente momento sugerem um mecanismo comum de ação para a TFD. Após a excitação do fotossensibilizador para os estados excitados singlete e triplete, e por transferência de energia para o oxigênio molecular (O2) leva a morte tumoral ocasionada por espécies reativas de oxigênio definidas como EROS (1O2, O2_ ,OH, H2O2) além de outras formas radicalares (CH3, NO2, R-CO2, etc.) que atacam centros específicos dentro dos sistemas celulares, desencadeando a morte de tais tecidos por processos de necrose e/ou apoptose celular. Neste trabalho de pesquisa avaliamos a interação do fármaco fotossensibilizador Foscan® com Nanoemulsões biodegradáveis como sistemas de liberação em TFD-tópica. Na primeira etapa do trabalho foram realizados estudos físico-químicos para avaliação da estabilidade termodinâmica e determinação de alguns parâmetros morfológicos. Consecutivamente, determinamos a caracterização fotofísica do fotossensibilizador em ambiente coloidal empregando-se técnicas de espectroscopia no estado estacionário e resolvida no tempo. Foi possível determinar importantes parâmetros que elucidaram o potencial fotodinâmico do sistema fármaco/veículo, confirmando sua viabilidade para aplicação em Terapia Fotodinâmica. A última parte do trabalho de dissertação consiste na determinação do perfil de interação cutânea do sistema a partir de estudos in vitro em modelo animal. Empregando-se protocolos de permeação e retenção cutânea, foram determinados os fluxos difusionais para, a taxa de retenção tecidual e o tempo de latência. Portanto, com estes estudos concluímos que o sistema Foscan®/NE apresenta caracterísiticas favoráveis que lhe conferem grande potencial para aplicação em TFD, dando margem para estudos in vivo e em fase clínica. / Photodynamic Therapy (PDT) is the therapeutics that comes to act in the treatment of several cancer types, with growing interest in the last decades. Acting in way a complemental the traditional therapies, PDT consists basically of the administration systemic or topical of a photosensitizer drug (FS) following for the exhibition of the lesion to the visible light resulting in the regression tumoral characterized by processes of cellular death, and, the photosensitizer drug and the luminous radiation separately don\'t induce any damage type to the lesion. The monochrome radiation used in most of the cases is of the type LASER being addressed on the lesion by a group of fiber optic. Most of the studies to the present moment they suggest a mechanism common of action for PDT. After the excitement of the PS for the states excited singlet and triplet, and for transfer of energy for the molecular oxygen (O2) it takes the death tumoral caused by species reactivate of oxygen defined like ROS (1O2, O2_ ,OH, H2O2) besides other forms radicalares (CH3, NO2, R-CO2, etc.) that attack specific centers inside of the cellular systems, unchaining the death of such woven by necrosis processes and/or cellular apoptosis. In this research work we evaluated the interaction of the photosensitizer drug Foscan® with biodegradable nanoemulsion (NE) as drug delivery system (DDS) in PDT-topical. In the first step of the work physiochemical studies were accomplished for evaluation of the thermodynamic stability and determination of some morphologic parameters. Consecutively, we determined the photophysical characterization of the drug in colloidal medium being used spectroscope techniques in the stationary state and in the time function. It was possible to determine important parameters that elucidated the photodynamic potential of the system (DDS), confirming its viability for application in PDT. The last step of the dissertation work consists of the determination of the profile of cutaneous interaction of the system starting from studies in vitro in animal model. Being used permeation protocols and cutaneous retention, they were certain the diffusion flux, the index of retention, skin up-take and the time-lag. Therefore, with these studies we ended that the system Foscan®/NE showed characteristics favorable and great potential for application in PDT-topical giving sequence to futures studies in vivo and in clinical phase.

A importância da modulação da inflamação no tratamento de doenças inflamatórias bem como a dificuldade na determinação dos parâmetros de irradiação laser levou-nos a estudar os efeitos de diferentes protocolos de fototerapia com laser em baixa intensidade (potência, energia, local e momento de irradiação) no tratamento e prevenção do processo inflamatório agudo utilizando o modelo experimental de edema de pata induzido por carragenina (CGN) em três linhagens de camundongos (Balb-c, SWISS e C57BL/6). A primeira etapa do trabalho avaliou diferentes combinações de energia (1J e 3J) com diferentes potências (30, 60 e 100mW) em camundongos Balb-c irradiados na pata 1 e 2h após a injeção da CGN. A segunda etapa estudou diferentes combinações de local (pata, linfonodo inguinal e ambos) e momentos de irradiação (2 e 1h antes, 1h e imediatamente antes da CGN, 1 e 2h após e 3,5 e 4,5h após a CGN) utilizando parâmetros de irradiação fixos (1J, 100mW , 35J/cm2, área do spot 0,028cm2). A terceira etapa comparou diferentes linhagens de camundongos (Balb-c e C57Bl/6) nos melhores parâmetros de local e momento encontrados na etapa 2. Em todas as etapas foi avaliada a alteração de volume da pata através da pletismografia e o infiltrado inflamatório por histomorfometria ou análise da mieloperoxidase (MPO). Os resultados mostraram que a fototerapia com laser preveniu e tratou o edema assim como modulou o processo inflamatório com irradiações na pata e no linfonodo inguinal, de acordo com os parâmetros e a linhagem utilizada. / The importance of modulation of inflammation on the treatment of inflammatory diseases and the difficulty in determining the laser irradiation parameters has led us to study the effects of different protocols of phototherapy with low intensity laser (power, energy, time and place of irradiation) in the treatment and prevention of edema in acute inflammatory process using the experimental model of paw edema induced by carrageenan (CGN) in three strains of mice (Balb-c, Swiss and C57BL/6). The first stage of the study evaluated different combinations of energy (1J and 3J) with different powers (30, 60 and 100mW) in Balb-C mice paw irradiated 1 and 2h after injection of CGN. The second stage studied different combinations of location (foot, inguinal lymph nodes and both) and exposure time (2 and 1h before, 1h and immediately before the CGN, 1 and 2h and 3.5 and 4.5h after CGN) using fixed irradiation parameters (1J, 100mW, 35J/cm2, spot area of 0.028 cm2). The third stage compared different strains of mice Balb-c and C57BL/6) in the best local and time parameters found in step 2. At all stages, we evaluated the change in paw volume by plethysmography and inflammatory infiltrate by histomorphometry or analysis of myeloperoxidase (MPO). The results showed that laser phototherapy treated and prevented edema and modulated the inflammatory process with paw and inguinal lymph nodes irradiations accordingly with the parameters and mice strain used.

A medida precisa de dimensões de lesões crônicas e o acompanhamento do processo de cicatrização são essenciais durante o tratamento. Porém, os métodos utilizados atualmente para esse fim são invasivos e imprecisos. Por outro lado, as técnicas de análise de franjas são métodos óticos amplamente explorados para a obtenção de topografias de objetos, pela análise da deformação de um padrão periódico de franjas projetado sobre a superfície deles. Dessa forma, a utilização dessas técnicas surge como uma interessante alternativa para a obtenção da topografia e das dimensões das lesões. Com o intuito de desenvolver uma técnica de análise de franjas capaz de medir dimensões de lesões na pele de forma não invasiva, rápida, exata e de baixo custo, comparou-se a Técnica Moiré de Projeção e a Técnica de Projeção de Franjas, chegando-se a conclusão de que a segunda era a mais adequada para o propósito. Assim, projetaram-se quatro padrões de franjas, deslocados de ¼ do período entre si, sobre a superfície do objeto de estudo e, através da análise das imagens, obteve-se um mapa com as fases dos padrões moduladas pela presença do objeto. Em seguida, esse mapa foi desmodulado para a obtenção das fases reais. Para a calibração desse mapa e obtenção das dimensões do objeto, utilizou-se um objeto de calibração de dimensões conhecidas, cujas imagens foram obtidas e analisadas nas mesmas condições que as imagens do objeto de estudo. Para a validação da técnica, obteve-se a topografia de vários objetos, que simulavam diferentes características das lesões, e compararam-se os resultados obtidos com as dimensões conhecidas deles. As limitações encontradas para a técnica se referem à presença de sombra e brilho na imagem e a variações abruptas na topografia dos objetos. A incerteza obtida para a técnica com o arranjo experimental utilizado foi de 3 mm. Uma vez validada a técnica e estudadas suas limitações, foram feitas medidas das dimensões de lesões em pacientes e verificou-se que é possível a utilização da técnica de análise de franjas para esse fim. Assim, pôde-se estabelecer uma sugestão de protocolo para a medição de dimensões de lesões no ambiente clínico, utilizando a análise de franjas. / Measuring chronic wound dimensions and evaluating the healing process are very important procedures during the treatment; however, the methods currently used for this are invasive and inaccurate. On the other hand, the fringe analysis techniques are optical methods, widely explored to obtain the 3D topography of an object. It consists in analyzing the deformation of a periodic fringe pattern projected on an object surface. Thereby, the fringe analysis techniques are an interesting alternative to obtain wound dimensions and topography. In order to develop a fringe analysis technique that can measure wound dimensions using a non-invasive, fast, accurate and low-cost method, the Moiré Projection and the Fringe Projection Techniques were compared, with the conclusion that the second one was the most suitable for the proposal. This way, four fringe patterns are projected on the object surface, each one displaced of ¼ of the period. Through the images analysis, a wrapped phase map, with the phases modulated by the object topography, was obtained. This map is unwrapped to obtain the actual phases. To calibrate this map and obtain the object dimensions, a calibration object with known dimensions was used. Its images were obtained and analyzed in the same conditions as the studied object. To validate the technique, the topography of different objects, which simulated wound characteristics, were obtained, and the results were compared with the known dimensions. The limitations of this technique are due to the presence of shadow and bright light in the image and to abrupt variations in the object topographies. The uncertainty of the technique obtained with this experimental setup was of 3 mm. Once the technique was validated and its limitations were studied, measurements of patients wound dimensions were made and it was verified that the utilization of the fringe analysis technique for this application is feasible. Thus, it was possible to develop a suggestion of procedure protocol to use the technique for measuring wound dimensions in the clinic environment.

Foram selecionados aleatoriamente 38 cães naturalmente infectados por Leishmania (Leishmania) infantum chagasi oriundos de Araçatuba, São Paulo, área endêmica para leishmaniose visceral, e os quais foram distribuídos em dois grupos: o primeiro com 24 cães sintomáticos e, o outro, composto por 14 animais assintomáticos. Correlacionou-se a caracterização clínica (assintomáticos ou sintomáticos) com os: potencial em infectar o inseto vetor, padrão inflamatório da pele, perfil de imunidade celular e parasitismo tegumentar desses cães. Quanto ao número de formas amastigotas/mm2 no tegumento, não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos (p = 0,1584), sendo que a densidade de parasitos na pele mostrou uma correlação positiva moderada com os títulos de anticorpos anti-Leishmania (p = 0,042). Quanto à infectividade ao vetor, evidenciada pelo xenodiagnóstico, 16 (66,7%) cães sintomáticos e 13 (93%) assintomáticos foram capazes em transmitir Leishmania aos flebotomíneos, dentre estes, respectivamente, seis (37,5%) e oito (61,5%) animais não apresentavam parasitismo cutâneo, embora todos, de ambos os grupos, tenham sido positivos quando da pesquisa de parasitos no linfonodo poplíteo. Observou-se um maior percentual de transmissibilidade para o vetor a partir de cães assintomáticos (p = 0,0494). As alterações histológicas cutâneas foram similares em ambos os grupos e se caracterizaram, de modo geral, por um infiltrado inflamatório, ora focal ora difuso, na derme, constituído, principalmente, por células mononucleares (macrófagos, linfócitos e plasmócitos), variando de discreto a intenso. Quanto à caracterização da resposta imune celular no tegumento dos animais, somente a densidade (células/mm2) de células iNOS+ foi significantemente maior na derme dos cães sintomáticos quando comparado aos assintomáticos (p = 0,0368). Observou-se correlação positiva moderada entre a densidade de parasitos na pele e a densidade de macrófagos (p = 0,031), de células T CD4+ (p = 0,015) e CD8+ (p = 0,023), e, também, naquela de células iNOS+ relativamente a de células T CD3+ (p = 0,005), CD4+ (p = 0,001) e CD8+ (p = 0,0001). Verificou-se, ainda, correlação negativa moderada com o número de manifestações clínicas e/ou gravidade da enfermidade (p = 0,028), confirmando, assim, maior transmissibilidade de parasitos ao vetor, a partir de animais assintomáticos, demonstrando-se, dessa forma, que tais cães são fontes de infecção em potencial para insetos vetores em áreas endêmicas para leishmaniose visceral canina. / Thirty-eight dogs naturally infected by Leishmania (Leishmania) infantum chagasi were randomly selected from Araçatuba of São Paulo state (Brazil), an endemic area for visceral leishmaniasis. The subjects were distributed into two groups: the first comprising 24 symptomatic dogs and the second consisting of 14 asymptomatic dogs. Possible correlations of clinical characterization (in both symptomatic and asymptomatic subjects) with potential to infect the insect vector, skin inflammatory pattern, cutaneous cellular immunity profile and cutaneous parasitism were investigated. Regarding to the number of cutaneous leishmania amastigotes/mm2, there was not a significant difference between the groups (p = 0.1584); density of skin parasites showed a moderate positive correlation with anti-Leishmania antibody titers (p = 0.042). Concerning to the infectivity to the insect vector, as evidenced by xenodiagnosis, 16 (66.7%) symptomatic and 13 (93%) asymptomatic dogs were able to transmit Leishmania to phlebotomines. Among these, six (37.5%) and eight (61.5%) dogs, respectivelly, did not show cutaneous parasitism, although all participant dogs were found positive when searching for parasites in the popliteal lymph nodes. Asymptomatic dogs showed higher transmissibility to the vector than symptomatic ones (p = 0.0494). Histological features in the skin were similar in both groups and were generally characterized by an inflammatory infiltrate, either diffuse or focal, in the dermis, mainly consisted of mononuclear cells (macrophages, lymphocytes and plasma cells), varying from mild to intense. Concerning characterization of the cutaneous cellular immune response, only iNOS+ cells density (cells/mm2) was significantly higher in the dermis of the symptomatic dogs compared to the asymptomatic ones (p = 0.0368). Moderate positive correlation between the cutaneous parasites density and the macrophages density (p = 0.031), the CD4+ T cells (p = 0.015) and CD8+ T cells (p = 0.023) were observed. Furthermore, density of iNOS+ cells in relation to CD3+ T cells (p = 0.005), CD4+ T cells (p = 0.001) and CD8+ T cells (p = 0.0001) were found positively correlated at a moderate level. It was also found a moderate negative correlation between cutaneous parasites density and the number of clinical signs and/or disease severity (p = 0.028), confirming grater parasites transmission to the vector from asymptomatic animals. It was therefore demonstrated that these dogs are potential sources of infection to insect vectors in endemic areas for canine visceral leishmaniasis.

O ultra-som de baixa intensidade é um recurso que vem sendo explorado em vários tipos de tecidos, inclusive a pele, porém os estudos buscam resultados em pele em reparação. Este estudo tem a finalidade de avaliar a eficáia do ultra-som de baixa intensidade no colágeno da pele sadia de ratos, visando analisar o comportamento das fibras de colágeno da derme, por meio da birrefringência e da análise histológica. Foi utilizado um aparelho de ultra-som de 30 mW/\'CM POT.2\' (SATA), modo pulsado, com frequência de 1,5 MHz, largura de pulso de 200 milisegundos. Os animais utilizados foram 15 ratos e divididos aleatoriamente em 3 grupos (5 animais cada): grupo Ultra-som (US), tratado com ultra-som; grupo Placebo (PL), submetido à irradiação simulada; e grupo Controle (C). A irradiação foi aplicada na pele do dorso dos animais durante 10 minutos, em 10 aplicações consecutivas com intervalo de 2 dias após a quinta aplicação. Amostras da pele dos animais foram submetidas à análise de birrefringência com microscopia de luz polarizada, através de medidas de retardo óptico (RO) e à análise histológica. As medidas de RO foram submetidas à análise estatística por meio do teste de variância Anova, com nível de significância de 5%, e ao teste de Tukey. O grupo US apresentou a menor média de RO (26,03), comparando com os grupos C (31,09) e PL (29,07) e as diferenças entre as médias foram significativas (p<0,01). Estes dados demonstram que a ação do ultra-som de baixa intensidade altera o comportamento das fibras de colágeno, causando uma desorganização das fibras uma vez que quanto maior o RO, maior a organização das fibras de colágeno. Analisando as medidas separadamente para cada camada da pele observa-se que a derme papilar e a derme reticular não apresentaram o mesmo comportamento. A ação do ultra-som mostrou-se mais acentuada na camada reticular, pois esta apresentou o menor valor de média de RO (22,51). Os dados do grupo PL demonstraram que há uma ação da irradiação simulada, porém não na mesma intensidade que a do grupo US. Nas áreas adjacentes à superfície da pele irradiada, não houve ação do ultra-som, pois as médias de RO não foram diferentes estatisticamente do grupo C. Na análise histológica pode observar as fibras de colágeno do grupo US com aspecto mais compacto em relação aos demais grupos, porém num nível moderado. Conclui-se que o ultra-som de baixa intensidade, nas condições deste estudo, altera a organização das fibras de colágeno na derme, de maneira mais acentuada na camada reticular, promovendo uma desorganização das fibras. / The low intensity ultrasound is a resource that is been explored over many different kinds of tissues, including skin. However, most studies attempt only to the skin healing process. The objective of this study was to evaluate the behavior of collagen fibers in the derm when exposed to the low intensity ultrasound through birefringence and histological analysis. The ultrasound equipment used had 30 mW/\'CM POT.2\' (SATA) pulsing model, frequency of 1.5 MHz and pulse width of 200 milliseconds. The 15 wistar rats used during the experiment were randomly divided into 3 distinct groups of 5 specimens each. The ultrasound group (US) was exposed to ultrasound; the placebo group (PL) was exposed to simulated ultrasound and the control group (C), with no exposition. The ultrasound irradiation was applied on the dorsal skin portion of the body for 10 minutes/day with two days rest between the sections after the fifth of the ten programmed sections. Skin samples collected were them submitted to a birefringence analysis under the polarized light microscopy and measured the optical delays (RO) as well as to a histological analysis. The optical delay (RO) analyses were them statistically analyzed under the ANOVA variance with 5% significance level and to the Tukey test. The statistical analyses demonstrated that the ultrasound group (US) had the lowest average of optical delay (RO) of the tested specimens (26.03) when compared with to control group (31.09) and the Placebo group (29.07) and the statistical difference between the series averages were significant (p<0.01). The data demonstrates that the low intensity ultrasound changes the behavior of the collagen fibers generating a disorganization of the fibers arrangement based on the concept that higher optical delay indicates a higher collagen fiber organization. Analyzing each individual skin layer was possible to see that papilar derm and reticular derm have the same behavior. The ultrasound action was more visible on the reticular derm were the optical delay average was 22.51. The placebo group also demonstrated that the simulated radiation had some effect over the area; however its level was lower than the ultrasound group. The skin surrounding the irradiated patch showed no change in behavior this fact was confirmed by the statistical analyses which matched the control group optical delay averages. The histological analyses allowed to see a more compacted collagen aspect on the ultrasound group than the observed on the other groups. Low intensity ultrasound, following this study conditions, changes the collagen fiber structure of the derm, presenting high intensity disorganization on the reticular layer.

O processo de cicatrização cutânea pode ser favorecido pela aplicação de laser de baixa potência, sendo a matriz de colágeno e elastina um substituto dérmico no tratamento de feridas descrita como um sistema adequado na engenharia tecidual em sistemas tridimensionais da pele. Com este intuito, foi elaborado um estudo utilizando o sistema nanoemulsão contendo cloro alumínio ftalocianina (ClAlPc) como o agente fotossensibilizante em biópsias de explants de pele de pacientes saudáveis irradiadas por luz proveniente de laser de baixa potência, visando estabelecer a melhor dose de luz para a bioestimulação de colágeno tipo I e elastina neste tecido. O sistema de liberação de fármacos foi sintetizado utilizando protocolos já conhecidos, cujas propriedades fotoquímicas e fotofísicas foram confirmadas por espectrofotometria de absorção e fluorescência, além de estudos de estabilidade medindo-se o tamanho das partículas, potencial Zeta e índice de polidispersão. Uma vez caracterizado este sistema e conhecendo-se a sua faixa de absorção, elaborou-se um protocolo para avaliar a ação do fármaco nos principais componentes da matriz extracelular, como colágeno e elastina, e a sua ação combinada com luz laser de baixa potência em três doses conhecidas distintas: 70, 140 e 700 mJ/cm2. Foi avaliada também a ação somente da irradiação sobre as biópsias, nas mesmas doses, podendo-se assim observar os seus efeitos. As estruturas morfológicas da pele foram estudadas por histologia, e posteriormente foram comparadas quantitativamente as porções de colágeno e elastina da pele tratada e irradiada com as amostras do controle, as quais não receberam nenhum tipo de tratamento. Tanto a análise para colágeno tipo I quanto a análise para elastina apontaram um aumento de quase 20% em relação às amostras não tratadas, utilizando a dose intermediária de 140 mJ/cm2 nas amostras tratadas com o fármaco de ftalocianina, durante um período de 14 dias após a irradiação. Este efeito foi bastante significativo, ao ser comparado com a ação somente da irradiação, que apresentou desempenho inferior. Outra técnica explorada neste trabalho e utilizada na detecção da expressão das enzimas MMP-2 e MMP-9, participantes do processo cicatricial, foi a zimografia de gelatina, utilizando o meio de cultivo de cada amostra. As bandas relacionadas à degradação da gelatina para cada amostra no zimograma foram quantificadas e os níveis de expressão de MMP-2 e MMP-9 comparados. Os resultados obtidos confirmaram a análise histológica, apontando um maior nível de expressão dessas enzimas nos grupos tratados com o fármaco fotossensibilizante e luz na dose intermediária (140 mJ/cm2) sendo esta combinação a mais promissora para um estudo mais aprofundado. / Wound healing process can be favored by Low Level Laser Therapy, with the collagen and elastin matrix a dermic substitute described as an appropriate system in tissue engineering and in tridimensional skin systems. With this purpose, a study was elaborated using the system nanoemulsion of aluminium-chloride phthalocyanine (ClAlPc) as photosensitizer in skin biopsies obtained after plastic surgery and irradiated by a low level laser, to establish the most appropriate dose of light for biostimulation of type I collagen and elastin fibers. The drug delivering system was synthesized using a well-known protocol and its photophysical and photochemical properties were confirmed by absorption and fluorescence spectrophotometry, besides stability studies measuring particle size, zeta potential and polidispersion index. Once characterized this system and known its absorption range in the UV-Vis region of light spectrum, a protocol was elaborated for evaluating the effect of the photosensitizer direct into extracellular matrix components, collagen and elastin, and the combined effect with low level laser therapy using three different doses: 70, 140 and 700 mJ/cm2. Also, only the effect of irradiation was evaluated using the same doses. Morphological structures of the skin were analyzed by histology, and portions of collagen and elastin of skin biopsies after the photosensitizer and light treatment were quantified and compared to the non-treated samples. The analysis for type I collagen and elastin pointed an increase of more than 20% compared to the non-treated samples, for the samples treated with the combination phosensitizer/light140 mJ/cm2 after 14 days of treatment. This effect was significant when compared to the effect of the irradiation only. Another technique was used in this work to detect the expression of MMP-2 and MMP-9, participant enzymes in various processes including tumoral progression and wound healing. Samples of biopsies culture medium were collected and analyzed by gelatin zymography, the bands related to gelatin degradation were quantified and MMP-2 and MMP-9 expression levels compared. The obtained results confirmed histological analysis, pointing a higher expression level of these enzymes for the group treated with the photosensitizer and the intermediate dose of light (140 mJ/cm2), leading to a promising combination of treatment for future studies.

Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da reflexologia podal sobre a integridade tissular dos pés de pessoas que apresentam o diagnóstico de enfermagem \"Risco de Integridade da Pele Prejudicada\". Tratou-se de um ensaio clínico randomizado, controlado e mascarado, desenvolvido em um ambulatório de especialidades de Ribeirão Preto, Estado de São Paulo. Dada a suscetibilidade para o diagnóstico de enfermagem mencionado, a população deste estudo foi constituída por pessoas com diabetes mellitus. No pré-teste (T0), foram coletadas as variáveis de caracterização, avaliado o resultado de enfermagem \"Integridade Tissular: pele e mucosas\" e seus indicadores relacionados aos pés de pessoas com diabetes mellitus (acompanhados por suas definições), estabelecido o diagnóstico de enfermagem \"Risco de integridade da pele prejudicada\", aplicada a Escala de Acurácia de Diagnóstico de Enfermagem (versão 2) e preenchido o Instrumento de avaliação dos critérios de elegibilidade. Os participantes elegíveis foram alocados em Grupo Intervenção e Grupo Controle. O Grupo intervenção recebeu, além das informações de rotina do serviço, 16 sessões de reflexologia podal, já o Grupo Controle recebeu apenas as informações de rotina do serviço. O pós-teste (T1) e o pós-teste (T2) ocorreram após o alcance da implementação de 12 e de 16 sessões de reflexologia podal, respectivamente, e consistiu na avaliação do resultado de enfermagem \"Integridade Tissular: pele e mucosas\" e de seus indicadores relacionados aos pés de pessoas com diabetes mellitus (acompanhados por suas definições). A amostra final do estudo foi composta por 78 participantes, sendo 40 do Grupo Intervenção e 38 do Grupo Controle. No pós-teste (T1) e no pós-teste (T2), ao se comparar os grupos, houve diferença nos escores do resultado de enfermagem \"Integridade Tissular: pele e mucosas\" (T1 e T2: valor p <0,001) e dos indicadores: Temperatura da pele (T1 e T2: valor p < 0,001), Hidratação (T1 e T2: valor p < 0,001), Textura (T1 e T2: valor p < 0,001), Perfusão tecidual (T1: Valor p = 0,008; T2: Valor p = 0,001), Distribuição de pelos na pele (T1: valor p = 0,039; T2: valor p = 0,031), Descamação da pele (T1 e T2: valor p < 0,001) e Edema (T1 e T2: valor p < 0,001). Ademais, ao se comparar o pós-teste (T1) e o pós-teste (T2) com o pré-teste (T0), o Grupo Intervenção apresentou melhora nos escores desses indicadores, enquanto o Grupo Controle apresentou piora ou manutenção dos mesmos. Nos demais indicadores - Sensibilidade, Elasticidade, Espessura, Integridade da pele, Pigmentação anormal, Lesões de pele, Tecido cicatricial, Crostas na pele, Eritema, Palidez, Necrose, Endurecimento e Varizes - diante da ausência de diferenças entre os grupos no pós-teste (T1) e no pós-teste (T2), não foi evidenciado efeito da terapia. Ao se comparar, contudo, o pós-teste (T1) e o pós-teste (T2) com o pré-teste (T0), nos indicadores \"Sensibilidade\", \"Elasticidade\", \"Endurecimento\" e \"Varizes\", o Grupo Intervenção apresentou melhora nos escores, enquanto o Grupo Controle apresentou piora nos escores do indicador \"Elasticidade\" e manutenção dos escores dos demais indicadores. O tamanho do efeito da intervenção sobre a integridade tissular dos pés dos participantes foi de grande magnitude tanto no pós-teste (T1) (ES = 1,370) quanto no pós-teste (T2) (ES = 1,538), o que sugere a manutenção do efeito de 12 sessões com 16 sessões da terapia. A guisa de conclusão, ao evidenciar os efeitos da reflexologia podal sobre a integridade tissular dos pés de pessoas com \"Risco de Integridade da Pele Prejudica\", esta investigação aprofundou os conhecimentos acerca da terapia e de sua utilização como uma possível estratégia de assistência à saúde. Ao mesmo tempo, a utilização de definições conceituais e definições e magnitudes operacionais no processo de avaliação dos efeitos da intervenção testada contribuíram para maior fidedignidade dos achados, visto que o emprego de tais definições auxiliam na diminuição de interpretações subjetivas acerca dos indicadores do resultado de enfermagem \"Integridade Tissular: pele e mucosas\" / This study aimed to evaluate the effect of foot reflexology on the tissue integrity of the feet of people with the nursing diagnosis \"Risk For Impaired Skin Integrity\". This was a randomized, controlled and masked trial, developed in an outpatient clinic of specialties at Ribeirão Preto, State of Sao Paulo. Given the susceptibility to the nursing diagnosis mentioned, the population of this study consisted of people with diabetes mellitus. In the pre-test (T0) were collected the characterization variables, evaluated the result of nursing \"Tissue Integrity: skin and mucous membranes\" and their indicators related to the feet of people with diabetes mellitus (accompanied by their definitions), established the diagnosis of nursing \"Risk For Impaired Skin Integrity\", applied the Nursing Diagnosis Accuracy Scale (version 2) and completed the evaluation instrument of the eligibility criteria. Eligible participants were divided into Intervention Group and Control Group. The Intervention Group received, in addition to the service routine information, 16 sessions of foot reflexology, since the Control Group received only routine information service. The post-test (T1) and the post-test (T2) occurred after the scope of the implementation of 12 and 16 sessions of foot reflexology, respectively, and consisted of the evaluation of nursing outcome \"Tissue Integrity: skin and mucous membranes\" and their indicators related to the feet of people with diabetes mellitus (accompanied by their definitions). The final sample consisted of 78 participants, 40 of the Intervention Group and 38 of the Control Group. In the post-test (T1) and post-test (T2), when comparing the groups, there were differences in the scores of nursing outcome \"Tissue Integrity: skin and mucous membranes\" (T1 and T2: p < 0.001) and indicators: Skin temperature (T1 and T2: p < 0.001) Hydratation (T1 and T2: p < 0.001), Texture (T1 and T2: p < 0.001), Tissue Perfusion (T1: p value = 0.008; T2: p value = 0.001), Hair growth on skin (T1: p = 0.039; T2: p = 0.031), Skin scaling (T1 and T2: p <0.001) and Edema (T1 and T2: value p < 0.001). In addition, when comparing the post-test (T1) and the post-test (T2) with pretest (T0), the Intervention Group showed improvement in the scores of these indicators, while the Control Group worsened or maintenance. In the other indicators - Sensation, Elasticity, Thickness, Skin integrity, Abnormal pigmentation, Skin lesions, Scar tissue, Skin flaking, Erythema, Blanching, Necrosis, Induration and Varicose veins - in the absence of differences between the groups in the post- test (T1) and post-test (T2) was not observed effect of therapy. By comparison, however, the post-test (T1) and the post-test (T2) with pretest (T0), the indicators \"Sensation\", \"Elasticity\", \"Induration\" and \"Varicose veins\", the Intervention Group showed improvement in scores, while the Control Group showed worse in score of \"Elasticity\" and maintenance of the others. The effect size of the intervention on the tissue integrity of the feet of the participants was of great magnitude in both the post-test (T1) (ES = 1,370) and the post-test (T2) (ES = 1.538), suggesting maintenance of therapy effect of 12 sessions with 16 sessions. Concludes that, by highlight the effects of foot reflexology on the tissue integrity of the feet of people with \"Risk For Impaired Skin Integrity\", this research deepened knowledge about the therapy and its use as a possible health care strategy. At the same time, the use of conceptual definitions and definitions and operational magnitudes in the evaluation of the effects of the tested intervention contributed to greater reliability of the findings, since the use of such definitions help in the reduction of subjective interpretations of the nursing outcome indicators \"Tissue Integrity: skin and mucous membranes\"

A exposição à radiação ultravioleta (RUV) pode provocar desequilíbrio no balanço oxidante/antioxidante da pele, causando prejuízos à sua integridade e levando a diversas alterações, entre as quais o envelhecimento precoce e o câncer de pele. Considerando a estreita relação entre o aumento do estresse oxidativo e os efeitos danosos causados pela RUV na pele, aliado ao fato de que estudos epidemiológicos demonstram que o uso de protetores ou bloqueadores solares não é completamente efetivo na prevenção dos diversos malefícios causados pela exposição à RUV, o uso de antioxidantes aparece como importante alternativa nas terapias de fotoproteção. A administração tópica de antioxidantes, como a quercetina, poderia afetar as alterações moleculares desencadeadas pela RUV e conseqüentemente as seqüelas biológicas e clínicas resultantes das mesmas. Desta forma, na presente pesquisa, sistema microemulsionado para a liberação cutânea de quercetina foi obtido, caracterizado e avaliado quanto a sua capacidade em promover maior penetração cutânea deste ativo, estabilidade, segurança e eficácia in vivo contra os danos na pele causados pela exposição à RUV. Além disso, o efeito da quercetina contra diferentes alterações moleculares induzidas pela RUV foi também avaliado, com o objetivo de investigar os possíveis mecanismos de ação fotoprotetora deste flavonóide. Os resultados demonstram que a incorporação da quercetina em sistema microemulsionado aumentou a penetração cutânea in vitro e in vivo deste flavonóide sem causar irritação, sendo, portanto, uma importante estratégia para melhorar a liberação tópica da quercetina. O estudo de estabilidade demonstra a necessidade de armazenamento deste sistema a 4°C para manutenção de sua funcionalidade. A microemulsão contendo quercetina inibiu a depleção do antioxidante endógeno GSH, assim como o aumento da atividade/secreção de proteinases e da atividade da MPO, induzidos pela exposição à RUVB. O pré-tratamento de queratinócitos com quercetina não alterou a indução pela RUV das MAP quinases, conseqüentemente não houve inibição na elevação dos níveis de c-Jun e c-Fos, assim como no aumento da produção das MMPs 1 e 3, mas por outro lado foi efetivo contra o aumento na produção das citocinas IL-1, IL-6, IL-8 e TNF-. Finalmente, demonstrou-se que a ação fotoprotetora da quercetina contra os danos na pele causados pela RUV é mediada principalmente pela inibição da via de sinalização do NF-kB, uma vez que, enquanto o pré-tratamento de queratinócitos com quercetina diminuiu a ativação deste fator de transcrição, nenhum efeito contra a indução da via de sinalização da AP-1 foi observado. Concluindo, este trabalho sugere a incorporação da quercetina em sistema microemulsionado como estratégia relevante no combate ao aparecimento de desordens cutâneas causadas pela exposição à RUV, além de contribuir para a elucidação, pelo menos em parte, do mecanismo de ação fotoprotetora da quercetina contra alterações moleculares induzidas pela RUV. / The ultraviolet radiation (UVR) exposition may lead to the skin oxidant/antioxidant imbalance injuring its integrity and leading to several disorders, such as ageing and skin cancer. Considering the close relationship between the increase in oxidative stress and UV-induced skin damages, together with the fact that epidemiological studies indicate that the use of sunscreen and sun block are not completely effective in preventing UV-induced damages, the use of antioxidants arises as an important approach to photoprotection therapies. The topical use of antioxidants, such as quercetin, would affect the molecular changes induced by UV and subsequent biological and clinical sequela. Therefore, in the present study, microemulsion system for topical delivery of quercetin was obtained, characterized and evaluated with regards to its capability to increase skin penetration of quercetin, stability, toxicity and in vivo effectiveness against UV-induced skin damages. Moreover, quercetin effect against different UV-induced molecular changes was also assessed, in order to investigate the possible photoprotective mechanisms of action of this flavonoid. The results demonstrate that the incorporation of quercetin into microemulsion increased the in vitro and in vivo skin penetration of this flavonoid without causing skin irritation, being an important strategy to improve the topical delivery of quercetin. The stability study demonstrate the necessity to storage this system at 4°C to maintain its functionality. The microemulsion containing quercetin inhibited the depletion of the endogenous antioxidant GSH, as well as the increase in proteinases activity/secretion and MPO activity induced by UVB irradiation exposure. The pretreatment of keratinocytes with quercetin had no blocking effect on UV activation of MAP kinases, consequently, there was no inhibition in the c-Jun and c-Fos levels, as well as in the induction of MMPs 1 and 3, on the other hand, it was effective against the increase in the production of cytokines IL-1, IL-6, IL-8 e TNF-. Finally, it was demonstrated that the photoprotective action of quercetin against UV-induced skin damages is mediated mainly by suppression of NF-kB signaling pathway, once, while the pretreatment of keratinocytes with quercetin suppressed the activation of this transcription factor, no effect was observed against UV-induced AP-1 activation. In conclusion, the present study suggests the incorporation of quercetin into microemulsion system as a relevant strategy to prevent UV-induced skin disorders, and contribute, at least in part, to the elucidation of quercetin photoprotective mechanism of action against UV-induced molecular changes.

A radioterapia é uma modalidade terapêutica que utiliza radiações ionizantes para erradicar as células neoplásicas do organismo humano. Um dos requisitos para o sucesso desta metodologia de tratamento está na utilização adequada dos sistemas de planejamento, os quais, dentre outras informações, estimam a dose a ser administrada aos pacientes. Atualmente, códigos de transporte de radiação têm proporcionado grandes subsídios a estes sistemas de planejamento, uma vez que viabilizam avaliações dosimétricas acuradas nos órgãos e tecidos específicos de um paciente. O modelo utilizado por estes códigos para descrever a anatomia humana de forma realista é denominado Objeto Simulador Segmentado (OSS), que consiste na representação das estruturas anatômicas do corpo em discretos elementos de volume (voxels), os quais são diretamente associados aos dados tomográficos. Atualmente, os OSS possíveis de serem inseridos e processados pelo código de transporte MCNP (Monte Carlo N-Particle), apresentam voxels com resoluções da ordem de 3-4 mm. No entanto, tal resolução compromete a discriminação de algumas estruturas finas do corpo, tais como a pele. Neste contexto, o presente estudo propõe a criação de uma rotina de cálculo que discrimine a região da pele, com espessura e localização próximas do real, nos OSS e os habilite para avaliações dosimétricas acuradas. A metodologia proposta consiste na manipulação dos elementos de volume dos OSS de forma a segmentá-los e subdividi-los em diferentes espessuras de pele. A fim de validar os dados obtidos por cálculos, foram realizadas avaliações experimentais de dosimetria de pele em objetos simuladores antropomórficos com dosímetros termoluminescentes. Verificou-se, ao longo deste estudo, a importância de discriminar a região da pele com localização e espessuras próximas do real, uma vez que foram encontradas diferenças significativas entre as estimativas de dose absorvida na região pelas diferentes representações. A metodologia proposta neste estudo far-se-á útil para avaliações dosimétricas acuradas da região de pele para diversos procedimentos radioterápicos, com particular interesse na radioterapia com feixe de elétrons, na qual se destaca a terapia de irradiação de corpo inteiro (TSET Total Skin Electron Therapy), procedimento radioterápico em implementação no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP). / Radiotherapy is a therapeutic modality that utilizes ionizing radiation for the destruction of neoplastic human cells. One of the requirements for this treatment methodology success lays on the appropriate use of planning systems, which performs, among other information, the patients dose distribution estimate. Nowadays, transport codes have been providing huge subsidies to these planning systems, once it enables specific and accurate patient organ and tissue dosimetry. The model utilized by these codes to describe the human anatomy in a realistic way is known as voxel phantoms, which are represented by discrete volume elements (voxels) directly associated to tomographic data. Nowadays, voxel phantoms doable of being inserted and processed by the transport code MCNP (Monte Carlo N-Particle) presents a 3-4 mm image resolution; however, such resolution limits some thin body structure discrimination, such as skin. In this context, this work proposes a calculus routine that discriminates this region with thickness and localization in the voxel phantoms similar to the real, leading to an accurate dosimetric skin dose assessment by the MCNP code. Moreover, this methodology consists in manipulating the voxel phantoms volume elements by segmenting and subdividing it in different skin thickness. In addition to validate the skin dose calculated data, a set of experimental evaluations with thermoluminescent dosimeters were performed in an anthropomorphic phantom. Due to significant differences observed on the dose distribution of several skin representations, it was found that is important to discriminate the skin thickness similar to the real. The presented methodology is useful to obtain an accurate skin dosimetric evaluation for several radiotherapy procedures, with particular interest on the electron beam radiotherapy, in which highlights the whole body irradiation therapy (TSET), a procedure under implementation at the Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP).