No / As a highly visual and social species we communicate significantly via our physical appearance. Thus, it is unsurprising that the phenotypic aspects (including color) of our skin and hair feature prominently in such communication. Perhaps, one of the more potent reminders of aging is the change in pigmentation from birth to puberty and through to young adulthood, middle age, and beyond. Indeed, the hair bulb melanocyte may be viewed as an exquisitely sensitive aging sensor. In this context, we can appreciate that the loss of pigmentation from the hair tends to be earlier and much more striking than the age-associated pigmentation changes that we see in the epidermis. This phenotypic difference between the hair follicle and the epidermis-melanocyte subpopulations is of considerable interest, not least as both subpopulations originate from the same embyrologic neural crest and that the melanoctye stem cells in the adult hair follicle can occupy vacant niches in the epidermis. A major source of the differential aging of melanocytes in the hair bulb vs. the epidermis is likely due to the former¿s stringent coupling to the hair growth cycle when compared with the latter¿s continuous and UV-sensitive melanogenesis. Also likely to be involved is the maintenance of permissive microenvironments in these different skin compartments including their differing redox environments and variable connectivity with neuroendocrine axis. Over the last few years, we and others have striven to develop advanced cell culture methodologies for isolated hair follicle melanocytes and for intact anagen hair follicle organ culture, which may provide research tools to elucidate the regulatory mechanisms of hair follicle pigmentation. Others have assessed the robustness of the hair follicle-melanocyte stem compartment with age and other functional stressors. In the long term, it may be feasible to develop strategies to modulate some of these aging-associated changes in the hair follicle that impinge particularly of the melanocyte populations.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-02Bitstream added on 2014-06-13T19:40:26Z : No. of bitstreams: 1 santos_lrs_dr_sjrp.pdf: 23003034 bytes, checksum: 250b19c5b31c24c66f01695e3507c19f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os vertebrados ectotérmicos apresentam um desenvolvido sistema de células com pigmentos melânicos em seu citoplasma, localizadas em diversos órgãos e estruturas formando um sistema pigmentar extracutâneo. Esses tipos celulares são grandes e irregulares, com o citoplasma abundante e intensamente pigmentado e variam de um aspecto estrelado ao puntiforme. São encontrados também associados ao aparelho reprodutor de algumas espécies de anuros, conferindo uma tonalidade escura. Esta característica anatômica de coloração testicular faz parte da arquitetura somática do órgão e na literatura não há qualquer dado que aponte para uma inter-relação entre estes componentes. Células contendo pigmentos melânicos são encontradas também no fígado, onde apresentam atividade fagocítica, sendo denominadas melanomacrófagos ou células de Kupffer, e não eram incluídas na classificação de célula pigmentar, pois se pensava que os macrófagos presentes no fígado e baço apenas fagocitavam os melanossomos, e não os sintetizavam. Entretanto, análises sobre a função melanogênica das células pigmentares nesses órgãos em algumas espécies demonstraram que há melanogênese. Para os anfíbios anuros, os estudos relativos aos melanócitos viscerais e aos melanomacrófagos são recentes e se referem à poucas espécies. Alguns estudos demonstraram que alterações do sistema melanogênico pode estar relacionado ao aumento da pigmentação no fígado e a hemocaterese hepática. Há também, trabalhos que relatam modificações metabólicas e estruturais das células hepáticas durante o inverno, não sendo descritas funções para as células pigmentares presentes nos demais órgãos. Assim, neste trabalho objetivamos analisar a resposta das células... / Ectothermic vertebrates present a well-developed system composed of cells with melanin in its cytoplasm. These cells are distributed in several organs and tissues constituting an extracutaneous pigmentary system. These cells types are big and irregular, with shapes that vary from a star-shaped to a punctiform format. In addition, its cytoplasm is abundantly pigmented. In anuran amphibians this pigmented cells are also found associated to the reproductive system, what gives to the gonads a dark coloration. This coloration makes part of the somatic architecture of the organ, but there is no data in the literature that suggest a function for this pigmentation. Melanin-contemning cells are also found on the liver, where show phagocytic activity, being called melanomacrophages or Kupffer cells, and were not included in the classification of pigmentary cell, since it was thought that the macrophages in the liver and spleen only phagocyted the melanosomes, not synthesizing them. However, some analysis about the melanogenic function of these pigmentary cells in these organs show that melanogenesis indeed takes place. To anuran amphibians, the studies concerning to the viceral melanocytes and to the melanomacrophages are recent and refer to just a few species. Some studies show that changes in the melanogenic system can be related to the increase in the pigmentation on the liver and to the hepatic hemocateresis. Furthermore, some studies report modifications both metabolic and structural in hepatic cells during the winter, but not designating any function for the pigmented cells present in other organs. Our aim in this study was to analyze the response of the cells of the extracutaneous pigmentar system of the anuran Eupemphix nattereri to a varying thermal condition... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Classius de Oliveira / Banca: Maria Tercília V. de Azeredo Oliveira / Banca: Eliana Morielle Versute / Banca: Patrícia Simone Leite Vilamaior / Banca: Karina Simões / Resumo: Os vertebrados ectotérmicos apresentam um desenvolvido sistema de células com pigmentos melânicos em seu citoplasma, localizadas em diversos órgãos e estruturas formando um sistema pigmentar extracutâneo. Esses tipos celulares são grandes e irregulares, com o citoplasma abundante e intensamente pigmentado e variam de um aspecto estrelado ao puntiforme. São encontrados também associados ao aparelho reprodutor de algumas espécies de anuros, conferindo uma tonalidade escura. Esta característica anatômica de coloração testicular faz parte da arquitetura somática do órgão e na literatura não há qualquer dado que aponte para uma inter-relação entre estes componentes. Células contendo pigmentos melânicos são encontradas também no fígado, onde apresentam atividade fagocítica, sendo denominadas melanomacrófagos ou células de Kupffer, e não eram incluídas na classificação de célula pigmentar, pois se pensava que os macrófagos presentes no fígado e baço apenas fagocitavam os melanossomos, e não os sintetizavam. Entretanto, análises sobre a função melanogênica das células pigmentares nesses órgãos em algumas espécies demonstraram que há melanogênese. Para os anfíbios anuros, os estudos relativos aos melanócitos viscerais e aos melanomacrófagos são recentes e se referem à poucas espécies. Alguns estudos demonstraram que alterações do sistema melanogênico pode estar relacionado ao aumento da pigmentação no fígado e a hemocaterese hepática. Há também, trabalhos que relatam modificações metabólicas e estruturais das células hepáticas durante o inverno, não sendo descritas funções para as células pigmentares presentes nos demais órgãos. Assim, neste trabalho objetivamos analisar a resposta das células... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Ectothermic vertebrates present a well-developed system composed of cells with melanin in its cytoplasm. These cells are distributed in several organs and tissues constituting an extracutaneous pigmentary system. These cells types are big and irregular, with shapes that vary from a star-shaped to a punctiform format. In addition, its cytoplasm is abundantly pigmented. In anuran amphibians this pigmented cells are also found associated to the reproductive system, what gives to the gonads a dark coloration. This coloration makes part of the somatic architecture of the organ, but there is no data in the literature that suggest a function for this pigmentation. Melanin-contemning cells are also found on the liver, where show phagocytic activity, being called melanomacrophages or Kupffer cells, and were not included in the classification of pigmentary cell, since it was thought that the macrophages in the liver and spleen only phagocyted the melanosomes, not synthesizing them. However, some analysis about the melanogenic function of these pigmentary cells in these organs show that melanogenesis indeed takes place. To anuran amphibians, the studies concerning to the viceral melanocytes and to the melanomacrophages are recent and refer to just a few species. Some studies show that changes in the melanogenic system can be related to the increase in the pigmentation on the liver and to the hepatic hemocateresis. Furthermore, some studies report modifications both metabolic and structural in hepatic cells during the winter, but not designating any function for the pigmented cells present in other organs. Our aim in this study was to analyze the response of the cells of the extracutaneous pigmentar system of the anuran Eupemphix nattereri to a varying thermal condition... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

No / Although the regulation of pigmentation is well characterized, it remains unclear whether cell-autonomous controls regulate the cyclic on–off switching of pigmentation in the hair follicle (HF). As human HFs and epidermal melanocytes express clock genes and proteins, and given that core clock genes (PER1, BMAL1) modulate human HF cycling, we investigated whether peripheral clock activity influences human HF pigmentation. We found that silencing BMAL1 or PER1 in human HFs increased HF melanin content. Furthermore, tyrosinase expression and activity, as well as TYRP1 and TYRP2 mRNA levels, gp100 protein expression, melanocyte dendricity, and the number gp100+ HF melanocytes, were all significantly increased in BMAL1 and/or PER1-silenced HFs. BMAL1 or PER1 silencing also increased epidermal melanin content, gp100 protein expression, and tyrosinase activity in human skin. These effects reflect direct modulation of melanocytes, as BMAL1 and/or PER1 silencing in isolated melanocytes increased tyrosinase activity and TYRP1/2 expression. Mechanistically, BMAL1 knockdown reduces PER1 transcription, and PER1 silencing induces phosphorylation of the master regulator of melanogenesis, microphthalmia-associated transcription factor, thus stimulating human melanogenesis and melanocyte activity in situ and in vitro. Therefore, the molecular clock operates as a cell-autonomous modulator of human pigmentation and may be targeted for future therapeutic strategies.

Nosso trabalho apresenta um modelo de simulação de transtornos de pigmentação humana. Nosso modelo é formado por um conjunto de equações diferenciais que definem um sistema reação-difusão. Nosso sistema simula algumas características do sistema pigmentar humano. Alterações nesse sistema podem levar a desequilíbrios na distribuição de melanina na pele resultando em artefatos conhecidos como lesões de pigmentação. Nosso modelo tem como objetivo reproduzir essas alterações e assim sintetizar lesões de pigmentação humanas. Nosso sistema reação-difusão foi elaborado tomando como base dados biológicos a respeito da pele humana, do sistema pigmentar e do ciclo de vida dos melanócitos, que são as principais células envolvidas nesse tipo de transtorno. A simulação desse tipo de transtorno apresenta diversas aplicações em dermatologia como, por exemplo, suporte para o treinamento de dermatologistas e auxílio no diagnóstico de transtornos de pigmentação. No entanto, nosso trabalho se concentra em aplicações relacionadas com computação gráfica. Assim, nós também apresentamos um método para transferir os resultados do nosso modelo de simulação para texturas e imagens de pele humana. Nesse contexto, o nosso modelo contribui para a geração de texturas de pele mais realistas e consequentemente para a geração de modelos de serem humanos mais realistas. Além disso, nós também comparamos os resultados da nossa simulação com lesões de pigmentações reais objetivando avaliar a qualidade das lesões geradas pelo nosso modelo. Para realizar essa comparação nós extraímos métricas das lesões sintetizadas e das lesões reais e comparamos os valores dessas métricas. Com base nessa comparação, nós observamos que as lesões sintetizadas apresentam as mesmas características das lesões reais. Ainda, para efeito de comparações visuais, nós também apresentamos imagens de lesões reais lado a lado com imagens sintetizadas e podemos observar que o método utilizado para produzir imagens de lesões a partir do resultado do nosso modelo de simulação produz resultados que são indistinguíveis das imagens reais. / Our work presents a simulation model of human pigmentation disorders. Our model is formed by a set of differential equations that defines a reaction-diffusion system. Our system simulates some features of the human pigmentary system. Changes in this system can lead to imbalances in the distribution of melanin in the skin resulting in artifacts known as pigmented lesions. Our model aims to reproduce these changes and consequently synthesize human pigmented lesions. Our reaction-diffusion system was developed based on biological data regarding human skin, pigmentary system and melanocytes life cycle. The melanocytes are the main cells involved in this type of human skin disorders. The simulation of such disorders has many applications in dermatology, for example, to assist dermatologists in diagnosis and training related to pigmentation disorders. However, our study focuses on applications related to computer graphics. Thus, we also present a method to transfer the results of our simulation model for textures and images of human skin. In this context, our model contributes to the generation of more realistic skin textures and consequently for the generation of more realistic human models. Moreover, we also compared the results of our simulation with real pigmented lesions to evaluate the quality of the lesions generated by our model. To perform this comparison we measured some features of real and synthesized pigmented lesions and we compared the results of these measurements. Based on this comparison, we observed that synthesized lesions exhibit the same characteristics of real lesions. Still, for the purpose of visual comparisons, we also present images of real lesions along with images of synthesized lesions. In this visual comparison, we can note that the method used to produce lesions images from the results of our simulation generates images that are indistinguishable from real images.

Nosso trabalho apresenta um modelo de simulação de transtornos de pigmentação humana. Nosso modelo é formado por um conjunto de equações diferenciais que definem um sistema reação-difusão. Nosso sistema simula algumas características do sistema pigmentar humano. Alterações nesse sistema podem levar a desequilíbrios na distribuição de melanina na pele resultando em artefatos conhecidos como lesões de pigmentação. Nosso modelo tem como objetivo reproduzir essas alterações e assim sintetizar lesões de pigmentação humanas. Nosso sistema reação-difusão foi elaborado tomando como base dados biológicos a respeito da pele humana, do sistema pigmentar e do ciclo de vida dos melanócitos, que são as principais células envolvidas nesse tipo de transtorno. A simulação desse tipo de transtorno apresenta diversas aplicações em dermatologia como, por exemplo, suporte para o treinamento de dermatologistas e auxílio no diagnóstico de transtornos de pigmentação. No entanto, nosso trabalho se concentra em aplicações relacionadas com computação gráfica. Assim, nós também apresentamos um método para transferir os resultados do nosso modelo de simulação para texturas e imagens de pele humana. Nesse contexto, o nosso modelo contribui para a geração de texturas de pele mais realistas e consequentemente para a geração de modelos de serem humanos mais realistas. Além disso, nós também comparamos os resultados da nossa simulação com lesões de pigmentações reais objetivando avaliar a qualidade das lesões geradas pelo nosso modelo. Para realizar essa comparação nós extraímos métricas das lesões sintetizadas e das lesões reais e comparamos os valores dessas métricas. Com base nessa comparação, nós observamos que as lesões sintetizadas apresentam as mesmas características das lesões reais. Ainda, para efeito de comparações visuais, nós também apresentamos imagens de lesões reais lado a lado com imagens sintetizadas e podemos observar que o método utilizado para produzir imagens de lesões a partir do resultado do nosso modelo de simulação produz resultados que são indistinguíveis das imagens reais. / Our work presents a simulation model of human pigmentation disorders. Our model is formed by a set of differential equations that defines a reaction-diffusion system. Our system simulates some features of the human pigmentary system. Changes in this system can lead to imbalances in the distribution of melanin in the skin resulting in artifacts known as pigmented lesions. Our model aims to reproduce these changes and consequently synthesize human pigmented lesions. Our reaction-diffusion system was developed based on biological data regarding human skin, pigmentary system and melanocytes life cycle. The melanocytes are the main cells involved in this type of human skin disorders. The simulation of such disorders has many applications in dermatology, for example, to assist dermatologists in diagnosis and training related to pigmentation disorders. However, our study focuses on applications related to computer graphics. Thus, we also present a method to transfer the results of our simulation model for textures and images of human skin. In this context, our model contributes to the generation of more realistic skin textures and consequently for the generation of more realistic human models. Moreover, we also compared the results of our simulation with real pigmented lesions to evaluate the quality of the lesions generated by our model. To perform this comparison we measured some features of real and synthesized pigmented lesions and we compared the results of these measurements. Based on this comparison, we observed that synthesized lesions exhibit the same characteristics of real lesions. Still, for the purpose of visual comparisons, we also present images of real lesions along with images of synthesized lesions. In this visual comparison, we can note that the method used to produce lesions images from the results of our simulation generates images that are indistinguishable from real images.

Nosso trabalho apresenta um modelo de simulação de transtornos de pigmentação humana. Nosso modelo é formado por um conjunto de equações diferenciais que definem um sistema reação-difusão. Nosso sistema simula algumas características do sistema pigmentar humano. Alterações nesse sistema podem levar a desequilíbrios na distribuição de melanina na pele resultando em artefatos conhecidos como lesões de pigmentação. Nosso modelo tem como objetivo reproduzir essas alterações e assim sintetizar lesões de pigmentação humanas. Nosso sistema reação-difusão foi elaborado tomando como base dados biológicos a respeito da pele humana, do sistema pigmentar e do ciclo de vida dos melanócitos, que são as principais células envolvidas nesse tipo de transtorno. A simulação desse tipo de transtorno apresenta diversas aplicações em dermatologia como, por exemplo, suporte para o treinamento de dermatologistas e auxílio no diagnóstico de transtornos de pigmentação. No entanto, nosso trabalho se concentra em aplicações relacionadas com computação gráfica. Assim, nós também apresentamos um método para transferir os resultados do nosso modelo de simulação para texturas e imagens de pele humana. Nesse contexto, o nosso modelo contribui para a geração de texturas de pele mais realistas e consequentemente para a geração de modelos de serem humanos mais realistas. Além disso, nós também comparamos os resultados da nossa simulação com lesões de pigmentações reais objetivando avaliar a qualidade das lesões geradas pelo nosso modelo. Para realizar essa comparação nós extraímos métricas das lesões sintetizadas e das lesões reais e comparamos os valores dessas métricas. Com base nessa comparação, nós observamos que as lesões sintetizadas apresentam as mesmas características das lesões reais. Ainda, para efeito de comparações visuais, nós também apresentamos imagens de lesões reais lado a lado com imagens sintetizadas e podemos observar que o método utilizado para produzir imagens de lesões a partir do resultado do nosso modelo de simulação produz resultados que são indistinguíveis das imagens reais. / Our work presents a simulation model of human pigmentation disorders. Our model is formed by a set of differential equations that defines a reaction-diffusion system. Our system simulates some features of the human pigmentary system. Changes in this system can lead to imbalances in the distribution of melanin in the skin resulting in artifacts known as pigmented lesions. Our model aims to reproduce these changes and consequently synthesize human pigmented lesions. Our reaction-diffusion system was developed based on biological data regarding human skin, pigmentary system and melanocytes life cycle. The melanocytes are the main cells involved in this type of human skin disorders. The simulation of such disorders has many applications in dermatology, for example, to assist dermatologists in diagnosis and training related to pigmentation disorders. However, our study focuses on applications related to computer graphics. Thus, we also present a method to transfer the results of our simulation model for textures and images of human skin. In this context, our model contributes to the generation of more realistic skin textures and consequently for the generation of more realistic human models. Moreover, we also compared the results of our simulation with real pigmented lesions to evaluate the quality of the lesions generated by our model. To perform this comparison we measured some features of real and synthesized pigmented lesions and we compared the results of these measurements. Based on this comparison, we observed that synthesized lesions exhibit the same characteristics of real lesions. Still, for the purpose of visual comparisons, we also present images of real lesions along with images of synthesized lesions. In this visual comparison, we can note that the method used to produce lesions images from the results of our simulation generates images that are indistinguishable from real images.