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Aug 20, 2023

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Scientific Reports volume 13, Artigo número: 13881 (2023) Citar este artigo 82 Detalhes do Accesses Metrics Biomarcadores quantitativos de envelhecimento da pele facial foram estudados em cem caucasianos saudáveis

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 13881 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Biomarcadores quantitativos do envelhecimento da pele facial foram estudados em cem voluntárias caucasianas saudáveis, com idades entre 20 e 70 anos, usando imagens in vivo de tomografia de coerência óptica confocal de campo linear 3D (LC-OCT) acopladas a algoritmos de quantificação baseados em inteligência artificial (IA). . Métricas de camada, ou seja, espessura do estrato córneo (SC), espessura epidérmica viável e ondulação da junção dérmica-epidérmica (DEJ), bem como métricas celulares foram medidas para a têmpora, maçã do rosto e mandíbula. Para todas as três áreas faciais investigadas, foram observadas variações mínimas relacionadas à idade na espessura do SC e nas camadas viáveis ​​da epiderme. Uma epiderme mais plana e homogênea (significa diminuição do desvio padrão do número de camadas), uma rede celular menos densa com menos células por camada (diminuição da densidade da superfície celular) e núcleos maiores e mais heterogêneos dentro de cada camada (aumento de volume dos núcleos e seu desvio padrão) foram encontrados com variações significativas com a idade. Os escores mais elevados de atipia refletiram ainda mais a heterogeneidade dos núcleos em toda a epiderme viável. A visualização 3D de estruturas finas na pele na resolução micrométrica e no campo de visão de 1200 µm × 500 µm obtido com imagens LC-OCT permitiu calcular biomarcadores quantitativos relevantes para uma melhor compreensão da biologia da pele e do processo de envelhecimento in vivo.

Sinais visíveis de envelhecimento, como flacidez da pele, rugas, manchas solares e cor irregular da pele, definem a idade percebida por um indivíduo perante os outros e também a sua própria imagem corporal1. Embora atlas possam ser utilizados para graduar a gravidade dos sinais clínicos macroscópicos2, o envelhecimento cutâneo resulta do acúmulo de danos em nível celular e molecular ao longo do tempo, exacerbados por danos intrínsecos (genética, metabolismo celular, processos hormonais e metabólicos) e extrínsecos (crônicos). exposição à luz, poluição, produtos químicos, …) factores que dificultam a correlação entre os mecanismos fisiológicos e os efeitos visíveis.

Embora dispositivos de torção ou sucção sejam usados ​​para investigar alterações in vivo nas propriedades mecânicas relacionadas à idade3, monitorar e quantificar de forma não invasiva as alterações que ocorrem abaixo da superfície da pele nas microestruturas subjacentes da epiderme e da derme é um desafio. A imagem por ultrassom de alta frequência (HFUS) de 22 a 75 MHz limita-se à investigação da derme e das propriedades da banda subepidérmica de baixo ecogênico (SLEB)4. A Tomografia de Coerência Óptica (OCT), técnica difundida em oftalmologia5, cardiologia6, gastroenterologia7 ou dermatologia (diagnóstico de lesões cutâneas)8, não permite caracterizar as estruturas finas da pele da epiderme viável (EV) e do estrato córneo (EC) devido à resolução axial limitada (~ 10 μm)9.

Técnicas de microscopia óptica, como Microscopia Confocal de Varredura a Laser (CLSM)10,11 ou Microscopia Multifotônica de Varredura a Laser (MPLSM)12 podem alcançar resoluções laterais e axiais mais altas ao observar características de nível micrométrico das camadas superficiais da pele. No entanto, as fontes de laser e a óptica de focagem comumente empregadas nessas técnicas impõem limitações na profundidade de penetração, normalmente em torno de 250 μm13. Melhorias recentes na análise instrumental e de dados contribuíram para quantificar, ou seja, correlacionar, modificações estruturais com o envelhecimento através da automação de protocolos de imagem in vivo14,15, mas o acesso à visualização 3D ao vivo da pele ainda precisa ser abordado. A tomografia de coerência óptica confocal de campo linear (LC-OCT) é uma técnica de imagem emergente16 que amplia os princípios da OCT no domínio do tempo (TD-OCT)17. Com o LC-OCT, é possível obter um campo de visão de 1200 μm × 500 μm × 500 μm durante imagens 3D in vivo, com resolução lateral de aproximadamente 1 μm e tempo de aquisição em segundos . Inicialmente desenvolvido para aquisição de imagens de seção vertical de ultra-alta resolução (B-scans)18, as aquisições de imagens de seção vertical (B-scan) e de face (horizontal) (C-scans) forneceram imagens LC-OCT 3D isotrópicas de alta resolução19 adaptado para estudar estruturas histológicas e celulares da pele em nível micrométrico20,21. Juntamente com algoritmos de segmentação baseados em Inteligência Artificial (IA), a técnica é um método promissor para investigar doenças de pele, como pele pustulosa22 ou ceratose actínica23, mas também para derivar parâmetros quantitativos 3D de pele saudável para estudar os efeitos intracutâneos do envelhecimento24,25.