Гиалуроновая кислота является составляющей чего
Гиалуроновая кислота и ее роль в современной косметологии.
Гиалуроновая кислота – это полисахарид из семейства глюкозаминогликанов, являющийся составным компонентом разных биологических структур и жидкостей. Она содержится в клетках человека, животных и даже в клетках некоторых бактерий. Из уроков биологии мы знаем, что человек состоит из клеток, клетки формируют органы, а пространство между клетками и органами заполнено соединительной тканью.
Гиалуроновая кислота входит в состав соединительной ткани и является главным элементом межклеточного матрикса. Она, словно клей, скрепляет и поддерживает волокна коллагена и эластина, заполняя собой межклеточное пространство.
В твердом состоянии гиалуронат входит в состав костей, а в виде геля она присутствует в стекловидном теле, хрящах и межклеточной жидкости. В большом объеме гиалуроновую кислоту синтезируют в коже специфические клетки – фибробласты. Фибробласты – это клетки соединительной ткани, основная функция которых состоит в синтезе, помимо гиалуроновой кислоты, коллагена и эластина.
Гиалуроновая кислота не имеет видоспецифичности — она одинакова для всех млекопитающих, включая человека.
Первую гиалуроновую кислоту синтезировали из петушиных гребней. Полученные препараты использовались для лечения глаз. Гель гиалуроновой кислоты обеспечивал максимально благоприятную среду при манипуляциях на роговице, создавая и поддерживая необходимое, близкое к естественному, увлажнение.
До 1982 года она использовалась исключительно в медицине для лечения заболеваний суставов, в офтальмологии. Гиалуроновая кислота для лица впервые была опробована японскими косметологами, которые и сегодня первенствуют в исследованиях на эту тему.
Основное количество всей гиалуроновой кислоты сосредоточено в коже, располагается она в соединительной ткани дермы между волокнами коллагена и эластина, а также в клетках рогового слоя корнеоцитах.
Гиалуроновая кислота является естественной составляющей нашего организма. Она синтезируется в нем и участвует во многих биологических процесса. Ее роль в организме поистине неоценима.
Самое важное и ценное ее качество – это способность связывать и удерживать воду. Известно, что одна молекула гиалуроновой кислоты связывает 500 молекул воды. Также она обладает так называемым «эффектом памперса» – способностью не отдавать влагу из кожи. Кроме того, она обеспечивает транспортировку кислорода, лимфоцитов и других молекул крови и питательных веществ к месту повреждения тканей и очагов воспаления.
Существует несколько видов гиалуроновой кислоты:
♦ Низкомолекулярная гиалуроновая кислота имеет выраженное противовоспалительное действие, улучшает микроциркуляцию крови. Молекулы проходят сквозь барьеры, образованные мембранами клеток, вследствие чего могут проникать с поверхности кожи в глубокие слои дермы, тем самым повышается упругость кожи и частично заполняются уже сформировавшиеся морщины.
♦ Высокомолекулярная гиалуроновая кислота в меньшей степени проникает вглубь кожного покрова. Она выполняет абсолютно иную функцию, а именно активно увлажняет поверхность. Ее использование в косметологии в ряде процедур обеспечивает моментальный эффект подтяжки – выравнивание кожи. Другим ее свойством является стимуляция в коже клеточных процессов.
Гиалуроновая кислота обладает еще одним неоценимым свойством – она способна выступать в качестве усилителя пенетрации для других активных компонентов. В коже гиалуроновая кислота образует особую полимерную сеть, что позволяет биологически активным веществам, входящим с состав косметических средств, дольше на ней задерживаться.
В течение жизни естественная выработка гиалуроновой кислоты постепенно снижается, кожа становится более сухой и дряблой, покрывается морщинами. К 50 годам синтез собственной гиалуроновой кислоты падает на 20 %, а в 70 лет составляет уже 50 % от изначального объема, поэтому необходимо восполнять ее дефицит извне.
Каковы же причины снижения синтеза?
Главная причина – это накопление в клетках организма длинных и средних ультрафиолетовых лучей «А» и «Б». Клетки кожи повреждаются, уменьшается естественная выработка полигамного сахарида. Продукты, образующиеся в процессе распада молекул кислоты, задерживаются в тканях, медленно выводятся из организма. Происходит «зашлакованность» биологических сред, кожа теряет естественную влагу.
Вторая причина старения – это воздействие гиалуронидазы на синтез гиалуроновой кислоты. Разрушение и восстановление молекул «молодости» происходит непрерывно. За сутки этот процесс может повториться до семидесяти раз.
Из выше сказанного следует, что применять косметические средства с гиалуроновой кислотой необходимо регулярно, поскольку они заставляют клетку самостоятельно вырабатывать гиалуроновую кислоту. Таким образом, кожа на самом деле насыщается влагой и остается молодой и упругой более длительное время, замедляется процесс старения. Средства на основе гиалуроновой кислоты хорошо распределяются по всей поверхности кожи, образуя легкую пленку, которая активно всасывает влагу из воздуха. Это способствует увеличению содержания свободной воды в роговом слое, а также создает эффект «дополнительной влажности», который помогает снизить испарение воды с поверхности кожи. Также, косметика с гиалуроновой кислотой стабилизируют структуру кожи, не нарушая газообмен (воздухообмен) с окружающей средой.
Ассортимент средств с гиалуроновой кислотой огромен. Это кремы, сыворотки, лосьоны, флюиды, маски и т.д. При обезвоженности кожи, которая наблюдается практически у каждой современной женщины, рекомендуется подойти к решению этого вопроса комплексно. Наносить увлажняющую сыворотку утром и вечером, поскольку в сыворотке всегда содержится максимальная концентрация активных компонентов и текстура ее, как правило, легкая, гелевая, способна проникать глубоко в эпидермис. Утром поверх сыворотки следует наносить увлажняющий защитный крем, а вечером восстанавливающий омолаживающий. И конечно не забыть о специальном средстве для контура глаз, области, которая нуждается в особом уходе.
Но это уже тема другой статьи.
Если Вы являетесь косметологом, рекомендуем пройти регистрацию и после нашего подтверждения Вам станут доступны прайс-листы и протоколы процедур.
Иммунотропные эффекты гиалуроновой кислоты в дерматологии
Н. П. Михайлова
врач-дерматолог, косметолог, член Американской академии дерматологов (AAD), сертифицированный тренер компании «Bioscientific Trading LTD» (Франция), главный врач клиники «Реформа», г. Москва
И. В. Кочурова
врач-дерматолог, косметолог, онколог, врач-методист направления «Контурная пластика и мезотерапия» УМЦ «Мартинекс», г. Москва
В. В. Базарный
доктор медицинских наук, профессор кафедры клинической лабораторной диагностики и бактериологии, главный научный сотрудник Центральной научно-исследовательской лаборатории Уральской государственной медицинской академии, г. Екатеринбург
Актуальность проблемы
В этой связи интересна иммунологическая роль гиалуроновой кислоты — как основного компонента межклеточного матрикса кожи — в регуляции воспаления, регенерации, в обеспечении иммунологической толерантности и иммуномодуляции.
Развитие представлений о роли гиалуроновой кислоты в организме и в коже
В течение двух последних десятилетий был достигнут значительный прогресс в понимании роли гиалуроновой кислоты (ГК) в регуляции как физиологичеких, так и патологических состояний, определены механизмы ее синтеза и деградации. В настоящее время ведутся многочисленные научные исследования, посвященные роли ГК в ангиогенезе, в развитии злокачественных новообразований, болезней суставов, легких и кожи, а также изучается участие ГК в иммунной регуляции различных физиологических и патологических состояний.
Гиалуроновая кислота — несульфатированный гликозаминогликан, неразветвленный полисахарид, состоящий из дисахаридных единиц, образованных N-ацетил-D-глюкозамином и D-глюкуроновой кислотой, которые соединены между собой b-1,3- и b-1,4-гликозидными связями (рис. 1).
У человека ГК содержится в различных тканях в виде натриевой соли (гиалуроната натрия), являясь одним из основных компонентов экстрацеллюлярного матрикса (ЭЦМ), стекловидного тела глаза и синовиальной жидкости. Наличие гиалуроновой кислоты в коже было впервые продемонстрировано Мейером в1948 г. [39].За период, прошедший со времени открытия ГК в1934 г., произошел переход от первоначальной точки зрения, согласно которой ГК считали пассивным структурным компонентом ЭЦМ, обеспечивающим, в частности, непроницаемость кожных покровов для микробов и токсинов, к признанию того факта, что эта широко распространенная макромолекула динамически включается во многие биологические процессы — от модуляции клеточной миграции и дифференцировки во время эмбриогенеза до регуляции метаболизма ЭЦМ и важной роли в заживлении ран, воспалении и метастазировании [8, 22]. Благодаря своим свойствам ГК находит применение в клинической практике. Она входит в состав препаратов с дезинфицируюшим, противовоспалительным и ранозаживляющим действием. Вместе с тем ГК участвует в процессах роста и регенерации, уменьшает проницаемость барьерных тканей, предотвращает образование грануляционной ткани и рубцов.
Иммуннотропные свойства различных фракций гиалуроновой кислоты
Иммуннотропные свойства различных фракций гиалуроновой кислотыИзвестно, что биологические свойства (в том числе – иммунная активность) ГК меняются в зависимости от ее молекулярного веса. Низкомолекулярные фрагменты ГК, образующиеся при воспалении и повреждении тканей под действием бактериальных гиалуронидаз и свободных радикалов, обладают провоспалительными и иммунностимулирующими свойствами [28, 30]. Тетра- и олигосахара ГК в месте повреждения связываются с рецепторами CD44, RHAMM, LYVE-1, TLR2 и TLR4, расположенными на поверхности различных иммунокомпетентных клеток (моноцитов, Т-лимфоцитов, макрофагов и других), что приводит к внутриклеточной индукции синтеза провоспалительных цитокинов (макрофагальных воспалительных белков: МВБ-1a и МВБ-1b; белка хемотаксиса моноцитов 1; интерлейкинов: ИЛ-8, ИЛ-12, ИЛ-1b; фактора некроза опухолей: ФНО-a) и развитию каскада воспалительных реакций [32]. Термеер и соавт. [45] показали, что тетра-и гексасахара ГК обладают иммуностимулирующей активностью и вызывают иммунофенотипическое созревание моноцитарных дендритных антигенпрезентирующих клеток кожи. В другом исследовании Гольдштейн и соавт. [47] показали, что фрагменты ГК с молекулярной массой 135 кДа вызывают созревание дендритных клеток и стимулируют развитие аллоиммунитета, например, при трансплантации органов. Малые фрагменты ГК (тетра-и гексасахара) приводят к увеличению размеров дендритных клеток и увеличивают продукцию ими цитокинов ИЛ-1b, ФНО и ИЛ-12 [46].
В то же время высокомолекулярная гиалуроновая кислота является противовоспалительным агентом, приводит к снижению уровня провоспалительных цитокинов и играет активную роль в поддержании иммунной толерантности [24], способствует индукции регуляторных Т-клеток [25], подавляет фагоцитарную активность моноцитов [31] и реакцию антиген—антитело [29], препятствует активации лимфоцитов [27].
Гиалуронансвязывающие белки
Помимо молекулярной массы на проявление иммунотропных эффектов ГК влияет уровень экспрессии рецепторов ГК (гиалуронансвязывающих белков) на мембранах различных иммунокомпетентных клеток, фибробластов, кератиноцитов, эндотелиальных клеток.
Большая часть ГК существует в межклеточном матриксе в свободной растворимой форме. Другая часть ГК ковалентно связывается с различными белками [48]. Гиалуронансвязывающие белки, или гиаладгерины, могут быть разделены на несколько типов:
Иммунотропные эффекты гиалуроновой кислоты в коже
В дерме ГК образует каркас, к которому присоединяются другие гликозаминогликаны (прежде всего, хондроитинсульфат) и белки, называемые за их способность специфически связываться с ГК гиаладгеринами. При этом происходит образование полимерной сети, которая заполняет большую часть экстрацеллюлярного пространства, обеспечивая механическую поддержку тканей, быструю диффузию водорастворимых молекул и миграцию клеток. В эпидермисе ГК локализуется в перицеллюлярном пространстве, создавая ареол, окружающий клетку и защищающий ее от действия токсичных веществ [42].
В интактной, здоровой коже высокомолекулярные и низкомолекулярные фракции ГК находятся в динамическом равновесии, которое сдвинуто в сторону высокомолекулярных фракций (молекулярная масса более 1 000 000 Да), обладающих хорошими влагоудерживающими и противовоспалительными свойствами.
При избыточном ультрафиолетовом облучении, бактериальной инвазии, травматизации, хронических заболеваниях, воздействии аллергенов и других неблагоприятных факторов в коже развивается острое или хроническое воспаление, в результате которого в составе ГК начинают преобладать низкомолекулярные фракции, обладающие провоспалительными и иммуностимулирующими свойствами.
ГК является уникальной молекулой, которая принимает участие во всех стадиях развития воспаления в коже — от альтерации до пролиферации. Во время альтерации под действием активных форм кислорода, продуцируемых нейтрофилами, и тканевых и бактериальных гиалуронидаз наблюдается деградация высокомолекулярных фракций ГК и других компонентов внеклеточного матрикса [38]. Образуется большое количество олигосахаров, которые взаимодействуют с рецепторами CD44, RHAMM, TLR2 и TLR4 на поверхности макрофагов, лимфоцитов, фибробластов, что обеспечивает их миграцию в зону повреждения. Кроме того, олигосахара связываются с рецепторами клеточной адгезии эндотелия сосудов, что способствует выходу в зону воспаления циркулирующих в крови лейкоцитов и лимфоцитов. Взаимодействие низкомолекулярных фрагментов ГК с рецепторами CD44, RHAMM, TLR2 и TLR4 приводит к активации внутриклеточных реакций и к синтезу иммунокомпетентными клетками, фибробластами и кератиноцитами провоспалительных цитокинов, которые выступают в роли медиаторов иммунного ответа, регулируют функции иммунокомпетентных клеток, обеспечивают их взаимодействие в воспалительных реакциях. Кроме того, провоспалительные цитокины еще больше усиливают экспрессию рецепторов CD44, RHAMM, TLR2 и TLR4 на мембране иммунокомпетентных клеток и фибробластов, с которыми соединяются фрагменты ГК. В результате происходит дифференцировка и пролиферация данных клеток, повышается синтез компонентов внеклеточного матрикса и ГК, происходит рост новых сосудов. Вокруг очага повреждения формируется биологический барьер, который ограничивает зону повреждения и создает благоприятные условия для пролиферации и репарации [12].
Таким образом, ГК можно назвать важным регулятором функций иммунных клеток в коже. Фрагменты с низкой молекулярной массой выступают в роли сигнальных молекул, сообщающих о повреждении тканей и мобилизирующих иммунные клетки, в то время как высокомолекулярные формы ГК подавляют иммунные функции клеток и предотвращают чрезмерное обострение воспаления.
Иммунологические эффекты внутридермальных инъекций различных форм ГК при лечении фото- и хроностарения
Нарушения нормальных иммунных реакций в коже приводят к развитию многих дерматологических заболеваний и подавляющего большинства эстетических проблем, в том числе к преждевременному старению кожи. В стареющей коже наблюдаются мононуклеарная инфильтрация, снижение числа клеток Лангерганса и изменение продукции иммунокомпетентными клетками цитокинов, влияющих на пролиферацию и дифференцировку клеток кожи [1].
Клинические исследования и опыт практикующих специалистов доказывают высокую эффективность внутридермальных инъекций нативной и модифицированной ГК при фото- и хроностарении кожи. После курса лечения повышаются влажность и эластичность кожи, происходят нормализация ее тургора, выравнивание рельефа, уменьшение глубины морщин, улучшение цвета лица [7, 11]. Стимулируется синтез собственных гликозаминогликанов, в том числе ГК, улучшается микроциркуляция в коже. Ингибируется синтез матриксных металлопротеиназ, снижается выраженность реакций свободнорадикального окисления, подавляются процессы патологической деградации компонентов внеклеточного матрикса, связываются токсины и обеспечивается адекватный дренаж [4, 42].
В настоящее время существует несколько методов коррекции и лечения фото- и хроностарения кожи с использованием препаратов на основе ГК. Первый метод носит название «биоревитализация». Он заключается во внутридермальных инъекциях нативной или модифицированной ГК с молекулярной массой 1 000 000—1 300 000 Да в концентрации 8—25 мг/мл. Второй метод — это мезотерапевтическое введение ГК в составе различных коктейлей. Концентрация ГК при этом составляет в среднем 5 мг/мл и менее, а разброс молекулярной массы может быть достаточно широким — от низкомолекулярных до высокомолекулярных фракций.
При введении ГК в составе мезотерапевтических коктейлей в коже под действием тканевых гиалуронидаз и свободных радикалов сразу же начинается ее достаточно быстрая биодеградация с накоплением низкомолекулярных фрагментов и олигосахаров. Они повышают экспрессию гиалуронансвязывающих белков (рецепторов) на поверхности иммунокомпетентных клеток, фибробластов и кератиноцитов, связываются с ними и запускают каскад внутриклеточных реакций, которые включают в себя синтез биологически активных веществ: цитокинов, факторов роста. Обеспечивается миграция разных типов клеток в зону инъекции, происходит активация процессов дифференцировки клеток, стимулируются пролиферация фибробластов, синтез коллагена, эластина и ГК, рост новых сосудов. Происходит ревитализация, активируется иммунная функция клеток кожи, наступает качественное обновление компонентов межклеточного матрикса.
При внутридермальном введении высокомолекулярной нативной или модифицированной ГК биодеградация ее происходит довольно медленно (скорость зависит от степени химической модификации). Высокомолекулярная ГК хорошо удерживает в тканях воду, обеспечивая возрастной дегидратированной коже оптимальные условия для функционирования клеток, протекания обменных процессов, межклеточных взаимодействий.
В коже высокомолекулярная ГК сначала оказывает противовоспалительный и иммуносупрессивный эффекты; их длительность зависит от степени химической модификации молекулы ГК. Затем постепенно, от периферии к центру, под действием тканевых гиалуронидаз и свободных радикалов начинается постепенная биодеградация введенной ГК до низкомолекулярных фрагментов, обладающих иммуностимулирующими свойствами и оказывающих влияние на клеточную пролиферацию, дифференцировку, миграцию и ангиогенез.
Таким образом, при введении в кожу высокомолекулярной ГК на первый план выходят ее увлажняющие и противовоспалительные свойства, а затем — ревитализирующие. Введение же ГК в составе мезотерапевтических коктейлей обеспечивает быстрые, но не длительные ревитализирующий и увлажняющий эффекты.
В заключение хочется отметить, что при использовании препаратов ГК в различных областях медицины мы получаем многообразие лечебных эффектов в отсутствие осложнений. Наружное применение ГК для лечения кожных ран клинически и патогенетически обосновано. Вместе с тем, влияние ГК на регенераторные процессы в соединительной и эпителиальной тканях и ее иммунотропные эффекты при внутридермальном введении требуют дальнейшего изучения. Требуют изучения и механизмы иммунологической регуляции регенерации кожи, а также влияние на эти процессы внутридермального введения химически модифицированных биодеградируемых производных ГК.
Перспективным выглядит исследование иммунотропных и противовоспалительных эффектов внутридермальных инъекций ГК в комплексном лечении и профилактике рецидивов хронических дерматозов, таких как угревая болезнь и розацеа.
Изучение механизмов иммунологической регуляции регенерации кожи при внутридермальном введении нативной и модифицированной ГК и разработка на этой основе новых технологий восстановления функций кожи в случае нарушения ее регенераторных способностей при воспалении и заживлении ран является актуальной медико-биологической задачей.
Гиалуроновая кислота относится к полисахаридам и является основным веществом внеклеточного матрикса кожи. Она обладает наивысшей гигроскопичностью, способностью связывать и удерживать воду в дерме. От концентрации гиалуроновой кислоты зависит тургор кожи, а также обменные процессы в дерме. Поддержание гидрофильности необходимо для обеспечения процессов миграции и дифференцировки клеток. Доказана роль гиалуроновой кислоты в повышении иммунитета кожи и стимуляции процессов регенерации, а также в борьбе со свободными радикалами. Снижение синтеза гиалуроновой кислоты происходит под влиянием различных факторов: УФ-излучения, приема лекарственных препаратов, экологических факторов, несбалансированного питания и др. При естественном старении синтез гиалуроновой кислоты также снижается, а процессы разрушения резко активизируются. Это приводит к образованию морщин, снижению тургора и эластичности кожи, ухудшению цвета лица, нарушению микроциркуляции. Для повышения концентрации гиалуроновой кислоты и восстановления тургора кожи необходимо нормализовать функциональную активность фибробластов.
Гиалуроновая кислота для лица
Гиалуроновая кислота широко представлена в препаратах для коррекции возрастных изменений кожи. Она входит в состав препаратов для мезотерапии лица, биоревитализации, контурной пластики. Все препараты на основе гиалуроновой кислоты можно разделить на следующие группы:
Инъекционные препараты гиалуроновой кислоты
Нестабилизированная гиалуроновая кислота представлена в препаратах для мезотерапии и биоревитализации. С ее помощью можно увеличить гидратацию дермы, улучшить тургор и эластичность кожи. Процедуры проводятся курсами. Гиалуроновая кислота может быть животного (из петушиных гребешков) или биосинтетического происхождения. Принято считать, что гиалуроновая кислота, полученная биотехнологическим путем, имеет ряд преимуществ перед гиалуроновой кислотой, выделенной из животных источников, и больше подходит для введения в кожу, так как не вызывает аллергических реакций. Отличаются препараты друг от друга молекулярной массой и концентрацией ГК, а также добавлением различных витаминов, антиоксидантов, аминокислот. Выбор препарата для биоревитализации или мезотерапии осуществляется врачом косметологом на консультации после осмотра и сбора анамнеза. Зависит от типа кожи, возраста, площади и зоны введения (обрабатывается только лицо или лицо – шея- декольте), предыдущего косметологического анамнеза и т.д. Существуют препараты для биоревитализации, рекомендованные пациентам после 40 лет, например, Meso-Wharton P199. Выбирая препарат для биоревитализации, следует обращать внимание на склонность к отечности, особенно области верхних и нижних век. Не следует вводить препараты на основе гиалуроновой кислоты в отечные зоны, исключение составляет препарат Ial – System — ACP.
Стабилизированная ГК представлена в препаратах для контурной пластики. С ее помощью можно убрать носогубные складки, увеличить объем губ, заполнить статические морщины на лбу, приподнять уголки губ, сгладить атрофические рубцы. Моделирование губ и коррекция носогубных складок занимают лидирующее место среди данных процедур. Выбор препарата зависит от зоны введения, типа кожи и глубины морщин. Для увеличения объема губ следует отдать предпочтение препаратам на основе ГК и лидокаина, например, Juvederm Ultra. Наличие в составе лидокаина делает процедуру увеличения губ комфортной для пациента.
Для объемного моделирования используют волюмизирующие филлеры, такие как Juvederm Voluma, которые обеспечивают воссоздание объема и контуров лица продолжительностью до 18 месяцев. Объемная контурная пластика незаменима при коррекции возрастных изменений средней и нижней трети лица, которые связаны с инволюционным перераспределением и уменьшением объема ПЖК, расслаблением связочного аппарата и смещением анатомических слоев относительно друг друга. Введение препаратов на основе стабилизированной гиалуроновой кислоты осуществляется в различные зоны лица: слезные и щечно-скуловые борозды, скулы, подбородок и височные зоны.
Гиалуроновая кислота в косметике
В препаратах для наружного применения гиалуроновая кислота применяется широко. Она входит в состав увлажняющих кремов, масок, лосьонов после загара, гелей для век. Но проникнуть в эпидермис, а тем более в дерму, гиалуроновая кислота в составе косметических средств не может. Ее воздействие ограничено роговым слоем. На поверхности кожи ГК образует пленку, она прекрасно совместима с кожей и не вызывает аллергических реакций. После применения крема на основе ГК кожа выглядит более увлажненной и гладкой. Но иногда при нанесении на кожу с неповрежденным барьером может произойти гипергидратация рогового слоя, что приведет к его набуханию.
Стерильная гелевая пленка из гиалуроновой кислоты применяется в медицине для лечения ран. Влажная среда необходима для нормальной работы клеток, участвующих в эпителизации. Для того чтобы рана заживала без рубца, необходимо на время «прикрыть » поврежденный роговой слой.