Среди различных методов инъекций из арсенала современного врача-косметолога одной из ведущих сегодня считается биоревитализация. Эта процедура предполагает внутрикожное введение гиалуроновой кислоты, однако оптимальная концентрация гиалуроновой кислоты в препаратах для биоревитализации вызывает споры среди специалистов.
Владимир Хабаров, доктор химических наук, директор НО «Научно-исследовательский центр гиалуроновой кислоты», Москва
Классически биоревитализация считается «...методом внутрикожных инъекций немодифицированной гиалуроновой кислоты (гиалуроната), который помогает восстановить физиологическую среду и нормальные обменные процессы в дерме».
Более 10 лет опыта использования нативной гиалуроновой кислоты для биоревитализации позволяют определить основные свойства этих препаратов. Это особенно важно в современных условиях, когда на рынке инъекционных препаратов эстетической медицины предлагается десятки биоревитализантов, отличающихся друг от друга концентрацией, молекулярной массой, источником происхождения гиалуроновой кислоты.
ПРИЧИНЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ БИОРЕВИТАЛИЗАЦИИ
Эстетическая медицина предлагает антистарческие программы, которые действуют не только на уже имеющиеся повреждения кожи, но и на стимуляцию и оптимизацию естественных способностей кожи. Несомненно, одним из главных методов решения этих задач является биоревитализация. Основная цель применения этого метода — пополнение запасов тканевой жидкости и создание оптимальных условий для улучшения функционирования клеток, что означает также активацию эндогенного синтеза гиалуроновой кислоты и синтез других компонентов межклеточного матрикса в дерме.
Межклеточный матрикс — это динамическая система. Его структура постоянно обновляется с разной скоростью — разрушается и одновременно заново формируется/синтезируется. Последовательность структур клеток дермы, как и гомеостаз всего организма, основана на непрерывных процессах катаболизма и анаболизма. Благодаря совершенству системы взаимного взаимодействия, регуляции и координации организма, обеспечивающей эти процессы, поддерживаются внутренние параметры матрикса в пределах нормы. Неотъемлемым условием сохранения стационарного состояния клетки, то есть клеточного гомеостаза, является обмен веществ и энергии. И самое важное — дефицит субстрата или избыток метаболитов, например, гиалуроновой кислоты, являются стрессовыми факторами, которые могут вызвать нарушения регуляции обмена веществ и регенерации клеточных структур в дерме. В том числе избыточное количество экзогенной гиалуроновой кислоты может привести к нежелательному эффекту.
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ОПТИМАЛЬНОЕ КОЛИЧЕСТВО ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ/ ОПТИМАЛЬНУЮ ДОЗУ ВВЕДЕНИЯ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ
Учитывая вышеизложенное, становится ясно, что количество вводимой гиалуроновой кислоты — очень важный параметр при проведении антистарческих процедур. В связи с этим в Научно-исследовательском институте общей патологии и патофизиологии Российской академии медицинских наук под руководством доктора медицинских наук А.А. Московцева была проведена работа, в которой изучалось влияние концентрации гиалуроната на жизнеспособность фибробластов.
Рисунок 1. Метаболическая активность эндотелиоцитов EA.hy926 (кривые 1, 2) и метаболическая активность фибробластов эпидермиса/поверхностного слоя кожи (кривые 3, 4) соответственно через 24 и 48 часов воздействия препаратов гиалуроновой кислоты разной концентрации.
Результаты, отражённые на рисунке, доказывают, что повышенная концентрация гиалуроната в культуре тканей (выше 0,5 мас. % или 5 мг/мл) приводит к дозозависимому снижению выживаемости фибробластов. При концентрации гиалуроновой кислоты 2 мас. % происходит гибель 20-25 % клеток. Основная функция фибробластов дермы — участие в обменных процессах межклеточного вещества. Состояние и функция основных компонентов внеклеточного матрикса соединительной ткани — коллагена, эластина, ретикулярных волокон и межклеточного матрикса — зависят от функциональной активности фибробластов.
КАК ПРАВИЛЬНО РАССЧИТАТЬ ОПТИМАЛЬНОЕ КОЛИЧЕСТВО ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕДУРЫ?
Очевидно, что снижение метаболической активности клеточных структур может привести к дисбалансу процессов катаболизма и анаболизма. Необходимо избегать нежелательной передозировки препарата, поэтому важно точно знать, какое количество биоревитализанта безопасно использовать пациенту при введении инъекций. Рассмотрим, какое количество гиалуроната можно ввести пациенту за один раз. Если приблизительные размеры зоны инъекции составляют 20x20 см (400 см²), то при средней толщине дермы 4 мм объём слоя дермы достигает 160 см³. Физиологическая концентрация гиалуроновой кислоты в дерме составляет 0,05 мас. % (0,5 мг/мл). Таким образом, физиологическая концентрация гиалуроната в зоне инъекции составляет 160 см³ × 0,5 мг/см³ = 80 мг.
Многочисленные исследования показывают, что количество эндогенной гиалуроновой кислоты в коже пациента, связанное с возрастом, становится заметным только после 60 лет, а основные колебания количества гиалуроновой кислоты связаны с сезонными факторами (в том числе, особенно, снижение содержания гиалуроновой кислоты в коже в летний период происходит главным образом из-за ультрафиолетового излучения). Эти колебания составляют 15-20 % от соответствующего физиологического количества. Из этого следует, что максимальный биоревитализирующий эффект может быть достигнут при введении 2-2,5 мл 0,5 % или 1-1,5 мл 1 % гиалуронового гидрогеля.
Важно отметить, что 1 % (10 мг/мл) раствор гиалуроновой кислоты является максимальной концентрацией биоревитализанта. Рассмотрим этот факт подробнее.
Хорошо известны свойства макромолекул гиалуроната даже при сравнительно низких концентрациях (0,05-0,1 мас. %) — они образуют вязкие гидрогелевые структуры в водных растворах. Молекула гиалуроновой кислоты с молекулярной массой 1-1,5 миллиона дальтон способна сорбировать как минимум в 100 раз больше воды по сравнению с собственным весом. Таким образом, в 1 % растворе гиалуроната вся вода находится в связанной форме. Макромолекулы в таком растворе обладают значительным конформационным разнообразием, но, как правило, образуют полутвёрдую клубковую структуру. Формируя более или менее твёрдый клубок, полисахаридные молекулы захватывают огромное количество воды, образуя сравнительно большие домены.
ПОЧЕМУ ВРЕДНО ВВОДИТЬ ЧРЕЗМЕРНОЕ КОЛИЧЕСТВО ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ?
Как показали гидродинамические исследования, реальная плотность цепей гиалуроната в молекулярном домене невысока (примерно 0,1-0,5 мас. %), но зависит от молекулярной массы. При введении такого геля в кожу двухвалентные ионы кальция и магния межклеточного матрикса дермы связываются с присоединёнными молекулами гиалуроновой кислоты и формируют поперечные ионные сшивки полимерных цепей. С увеличением количества поперечных ионных сшивок гель приобретает труднорастворимую объёмную структуру. При этом уменьшается размер пор, что затрудняет проницаемость такой структуры для ферментов расщепления (гиалуронидаз). В результате замедляется распределение геля в межклеточном пространстве дермы и катаболизм гиалуроновой кислоты.
С увеличением концентрации гиалуроновой кислоты в геле, особенно выше 1 мас. %, образуется плотная межмолекулярная сеть, что приводит к значительному увеличению вязкости. В концентрированных гидрогелях гиалуроновая кислота уже не может существовать как самостоятельное вещество и образовывать различные пространственные структуры. Возможны только такие конформации, при которых каждая дисахаридная связь молекулы занимает в пространстве только то место, которое не занято соседними молекулами. Поэтому в концентрированных растворах молекулярные клубки значительно переплетены между собой и местами образуют области с уменьшенным количеством воды. В этих областях гиалуроновая кислота как бы не полностью растворена и образует структуру, похожую на сжатую губку. Такие гидрогели, попадая в водную среду (дерма состоит из 70-80 % воды), распрямляются, образуя энергетически более выгодную конформацию, и начинают притягивать воду из межклеточного (интерстициального) пространства дермы. (То же происходит, когда сжатая губка освобождается от деформирующего воздействия.) Таким образом, внутрикожные инъекции высококонцентрированных гелей гиалуроната способствуют, как ни парадоксально, не увеличению увлажнённости дермы, а наоборот — её снижению. Это подтверждено результатами клинических исследований, проведённых в 2008 году в Институте пластической хирургии и косметологии Министерства здравоохранения Российской Федерации под руководством В.Г. Змазовой.
Для тестирования использовался биоревитализант с концентрацией гиалуроновой кислоты 1,4 % и молекулярной массой 1,6 миллиона дальтон. Аппаратные измерения характеристик качества кожи проводились динамически — до применения исследуемого препарата и через 2 и 4 недели после введения. У всех пациентов уровень увлажнённости кожи в первые 2 недели после инъекции снижался (на 8-14 %). Через 2 недели после инъекции у пациентов постепенно начинал расти уровень увлажнённости кожи, к концу 4-й недели он увеличился на 12-15 % по сравнению с исходными показателями. Эти данные свидетельствуют о том, что как только количество экзогенной (введённой) гиалуроновой кислоты в результате биодеградации снизилось до нормального физиологического уровня, препарат начал действовать как ревитализант. Такой дозозависимый эффект может привести к различным негативным последствиям.
КАК ИЗБЫТОК ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ МОЖЕТ ВРЕДИТЬ?
Хорошо известное изречение Авиценны «Всё — яд, и всё — лекарство» точно отражает, что физиологическое действие различных химических соединений и физических факторов, как правило, зависит от дозы. При введении значительного количества гиалуроновой кислоты происходит перераспределение межклеточной воды в межклеточном матриксе, что является существенным стрессовым фактором для дермы. Вместо того чтобы «...достичь эффекта оживления кожи и, благодаря качественному формированию межклеточного матрикса и увеличению пролиферативной активности фибробластов в генетически запрограммированных пределах, повысить адаптационные способности кожи», как это отражено в различных статьях о биоревитализации, инъекции большого количества препаратов гиалуроновой кислоты наоборот приводят к дестабилизации гомеостаза тканей и клеток.
При потере воды фибробластами и другими структурными элементами дермы меняются pH, ионный состав, сила ионного воздействия межклеточного матрикса, что может нарушать нормальное функционирование и активность белков матрикса из-за изменений структуры белков или частичной денатурации. На поверхности агрегатов белков располагаются гидрофобные аминокислоты — триптофан, тирозин, фенилаланин, которые обычно находятся внутри трёхмерной структуры макромолекулы белка. Указанные аминокислоты активно поглощают ультрафиолетовое излучение с длиной волны 280 нм, поэтому белки становятся более чувствительными к этому спектру. В результате происходят нестабильные изменения конформации белков, что приводит к агрегации белков и образованию патологических белковых отложений (амилоида). Также в результате процессов переноса энергии, вызванных ультрафиолетовым излучением, гидрофобные аминокислоты могут участвовать в формировании синглетного кислорода — активной формы кислорода, участвующей в процессах окислительного стресса. Синглетный кислород, являющийся предшественником гидроксильного радикала, способствует образованию межмолекулярных поперечных связей белков межклеточного матрикса дермы. Это очень неблагоприятный процесс, который приводит к ухудшению физико-химических свойств коллагена, снижению его эластичности и способности к набуханию, а также к формированию устойчивости к коллагеназе, способствуя развитию коллагеноза.
Данные, отражённые в статье, убедительно показывают, насколько важен параметр концентрации гиалуроната в препаратах для биоревитализации при проведении эстетических процедур. На практике определить передозировку биоревитализанта можно по тому, как долго после инъекции сохраняются папулы. Если папула, образовавшаяся в месте инъекции, не рассасывается в течение нескольких дней, это прямое указание на избыточное количество введённой гиалуроновой кислоты.
Кожа человека — орган, который первым страдает от негативных факторов внешней среды. У неё высокий потенциал адаптации и регенерации. Поэтому после однократного введения повышенной дозы гиалуроната, конечно, значительных негативных последствий не наблюдается. Однако нельзя забывать, что курсы биоревитализации обычно включают 3-5 инъекционных процедур и проводятся с периодичностью 2-3 раза в год. Такие «антивозрастные» инъекции биоревитализанта с повышенной допустимой дозой гиалуроновой кислоты, применяемые в течение нескольких лет, могут значительно ухудшить состояние кожи пациента. Наша задача — привлечь внимание врачей-косметологов и самих пациентов к возможным последствиям таких процедур.
Следует помнить, что папулы, которые долго не рассасываются после введения биоревитализанта, являются не только косметическим дефектом, но и серьёзным поводом отказаться от использования такого препарата. Рассматривая эту тему, закономерно возникает вопрос — может ли подобная ситуация возникнуть при использовании гиалуроновых филлеров, учитывая, что концентрация полисахарида в них составляет 2 % и более? При использовании филлеров вероятность возникновения подобных проблем мала, так как сорбционная способность немодифицированной гиалуроновой кислоты значительно ниже.
Статья составлена на основе материалов http://www.beauty-face.ru/