До питання про концентрацію гіалуронової кислоти у препаратах для біоревіталізації

Серед різних ін'єкційних методів з арсеналу сучасного лікаря-косметолога одне з провідних місць сьогодні займає біоревіталізація. Ця процедура передбачає внутрішньошкірне введення гіалуронової кислоти, а її оптимальна концентрація у препаратах для біоревіталізації продовжує викликати дискусії фахівців.

Володимир Миколайович Хабаров
кандидат хімічних наук,
директор АНО "Науково-дослідний центр гіалуронової кислоти", Москва

За класичним визначенням біоревіталізацію розглядають як "….метод внутрішньошкірних ін'єкцій немодифікованої гіалуронової кислоти (гіалуронану), що дозволяє досягти відновлення фізіологічного середовища та нормалізації обмінних процесів у дермі".

Більш ніж 10-річний досвід застосування нативної гіалуронової кислоти для біоревіталізації дозволяє визначити основні характеристики таких препаратів. Це особливо важливо в сучасних умовах, коли на ринку ін'єкційних препаратів для естетичної медицини представлені десятки біоревіталізантів, що різняться за концентрацією, молекулярною масою, джерелом походження гіалуронової кислоти.

Причини застосування гіалуронової кислоти для біоревіталізації

Естетична медицина пропонує anti-age програми не тільки для корекції наявних порушень, але й для стимуляції та оптимізації власних можливостей шкіри. Безумовно, одним з основних методів, що вирішують ці проблеми, є біоревіталізація. Основна мета застосування даної методики – поповнення гідратаційного резерву тканин та відтворення у шкірі сприятливих природних умов для функціонування клітин, а значить, і для активізації синтезу ендогенної гіалуронової кислоти та інших компонентів міжклітинного матриксу дерми.

Міжклітинний матрикс – динамічна система. Його структури з різною швидкістю безперервно оновлюються – руйнуються та одночасно відновлюються. Постійність клітинних структур дерми, як, втім, і всього організму, ґрунтується на узгодженості процесів катаболізму та анаболізму. Наявність досконалої системи взаємозв'язків, регуляції та координації цих процесів забезпечує підтримку внутрішніх параметрів матриксу у межах норми. Необхідною умовою збереження стаціонарного стану клітин служить матеріальний та енергетичний обмін. І що найважливіше - дефіцит субстратів або надлишок метаболітів, наприклад гіалуронової кислоти, є стрес-факторами і можуть спричинити порушення регуляції метаболізму та регенерації клітинних структур дерми. Зокрема,

Як визначити оптимальну кількість гіалуронової кислоти?

Враховуючи вищесказане, стає зрозуміло, що кількість гіалуронової кислоти, що вводиться в шкіру, є надзвичайно важливим параметром при проведенні омолоджувальних процедур. У зв'язку з цим у НДІ Загальної патології патофізіології РАМН під керівництвом кандидата медичних наук О.О. Московцева було виконано роботу з вивчення впливу концентрації гіалуронану на життєздатність фібробластів.

Мал. 1. Метаболічна активність ендотеліоцитів EA.hy926 (криві 1 та 2) та фібробластів крайньої плоті (криві 3 та 4) при 24- та 48-годинній (відповідно) дії препаратів гіалуронової кислоти з різною початковою концентрацією

Результати, представлені на малюнку, показують, що підвищена концентрація гіалуронану в культуральній рідині (вище значення 0,5 мас. %, або 5 мг/мл) призводить до дозозалежного зниження виживання фібробластів. При концентрації гіалуронової кислоти 2 мас. % відбувається загибель 20-25% клітин. Головна функція фібробластів дерми – участь у метаболізмі міжклітинної речовини. Стан та функція основних позаклітинних компонентів сполучної тканини – колагенових, еластичних та ретикулярних волокон та міжклітинного матриксу – залежать від функціональної активності фібробластів.

Як правильно розрахувати оптимальну кількість гіалуронової кислоти для процедури?

Зовсім очевидно, що зниження метаболічної активності клітинних структур може призводити до неузгодженості процесів катаболізму та анаболізму. Тому необхідно уникати небажаного передозування препарату, а для цього потрібно точно знати, яка кількість біоревіталізму буде безпечною для пацієнта при ін'єкційному введенні препарату. Оцінимо, скільки гіалуронану може бути введено пацієнту одноразово. Якщо зона ін'єкції має приблизно розміри 20х20 см (400 см2), то при середній товщині дерми 4 мм об'єм дермального шару складе 160 см3. Фізіологічна концентрація гіалуронової кислоти в дермі становить 0,05 мас. % (0,5 мг/мл). Таким чином, фізіологічна кількість гіалуронану в зоні передбачуваної ін'єкції становить 160 см2 х 0,5 мг/см3 = 80 мг.

Численні дослідження показують, що вікове зменшення вмісту ендогенної гіалуронової кислоти в шкірі пацієнтів стає помітним лише після 60-річного віку, а основні коливання її кількості пов'язані з сезонним фактором (зокрема, зменшення її вмісту у шкірі в літній період відбувається головним чином під впливом УФ-опромінення). Як правило, ці коливання становлять 15–20% її фізіологічного змісту. Звідси випливає, що максимальний біоревіталізуючий ефект може бути досягнутий при введенні 2-2,5 мл 0,5% або 1-1,5 мл 1% гіалуронанового гідрогелю.

Слід зазначити, що 1%-ний (10 мг/мл) розчин гіалуронової кислоти є граничним концентрацією для біоревіталізанта. Зупинимося на цьому детальніше.

Добре відома властивість макромолекул гіалуронану навіть при порівняно невеликих концентраціях (порядку 0,05-0,1 мас %) утворювати у водних розчинах в'язкі гідрогелеві структури. Молекула гіалуронової кислоти з молекулярною масою 1-1,5 млн Так здатна сорбувати як мінімум у 100 разів більше води, ніж важить сама. Таким чином, в 1%-ному розчині гіалуронану вся вода знаходиться у зв'язаному стані. Його макромолекули в такому розчині виявляють значну варіабельність конформації, але, як правило, набувають структури напівжорсткого середньостатистичного клубка. Формуючи більш менш жорсткий клубок, молекули полісахариду захоплюють величезну кількість води і утворюють дуже великі домени.

Чому занадто багато гіалуронової кислоти – це погано?

Як показали гідродинамічні дослідження, реальна щільність ланцюгів гіалуронану всередині молекулярного домену невисока (близько 0,1-0,5 мас. %), але залежить від його молекулярної маси. При введенні такого гелю в шкіру двовалентні іони кальцію і магнію з матриксу міжклітинного дерми зв'язуються з молекулами привнесеної гіалуронової кислоти і формують поперечні іонні зшивки полімерних ланцюгів. Зі збільшенням щільності поперечних зшивок гель набуває важкорозчинної об'ємної структури. При цьому зменшується величина його пір, що ускладнює проникність такої структури для ферментів розщеплення (гіалуронідаз). В результаті уповільнюються і розподіл гелю в міжклітинному просторі дерми, і катаболізм гіалуронової кислоти.

Зі зростанням концентрації в гелі гіалуронової кислоти, особливо при перевищенні значення 1 мас %, утворюється щільна міжмолекулярна сітка, що призводить до значного зростання його в'язкості. У концентрованих гідрогелях гіалуронова кислота вже не може існувати як "незалежне тіло" і набувати різних просторових структур. Можливі лише такі конформації, у яких кожна дисахаридна ланка кожної макромолекули посідає у просторі лише те місце, яке зайнято сусідніми макромолекулами. Тому в концентрованих розчинах молекулярні клубки значно переплетені між собою та місцями утворюють області зі зниженим вмістом води. У цих областях гіалуронова кислота як би недорозчинена і є деякою подобою стиснутої губки. При попаданні таких гідрогелів у водне середовище, а дерма на 70-80% складається з води, клубки гіалуронової кислоти розправляються, приймаючи найбільш енергетично вигідну конформацію, і починають "тягнути на себе" воду з міжклітинного (інтерстиціального) простору дерми. (Те саме відбувається, коли стиснута губка звільняється від деформуючих напруг.) Таким чином, висококонцентровані гелі гіалуронану при внутрішньошкірних ін'єкціях приводять, як не парадоксально це може здатися, не до зростання, а навпаки, до зниження рівня гідратації дерми. Це підтверджується результатами клінічних випробувань, проведених 2008 року у Інституті пластичної хірургії та косметології МОЗ РФ під керівництвом В.Г. Змазовий.

воду з міжклітинного (інтерстиціального) простору дерми. (Те саме відбувається, коли стиснута губка звільняється від деформуючих напруг.) Таким чином, висококонцентровані гелі гіалуронану при внутрішньошкірних ін'єкціях приводять, як не парадоксально це може здатися, не до зростання, а навпаки, до зниження рівня гідратації дерми. Це підтверджується результатами клінічних випробувань, проведених 2008 року у Інституті пластичної хірургії та косметології МОЗ РФ під керівництвом В.Г. Змазовий.

воду з міжклітинного (інтерстиціального) простору дерми. (Те саме відбувається, коли стиснута губка звільняється від деформуючих напруг.) Таким чином, висококонцентровані гелі гіалуронану при внутрішньошкірних ін'єкціях приводять, як не парадоксально це може здатися, не до зростання, а навпаки, до зниження рівня гідратації дерми. Це підтверджується результатами клінічних випробувань, проведених 2008 року у Інституті пластичної хірургії та косметології МОЗ РФ під керівництвом В.Г. Змазовий.

Це підтверджується результатами клінічних випробувань, проведених 2008 року у Інституті пластичної хірургії та косметології МОЗ РФ під керівництвом В.Г. Змазовий.

Це підтверджується результатами клінічних випробувань, проведених 2008 року у Інституті пластичної хірургії та косметології МОЗ РФ під керівництвом В.Г. Змазовий.

Для випробувань було взято біоревіталізант із концентрацією гіалуронової кислоти 1,4% та молекулярною масою 1,6 млн Так. Апаратні вимірювання якісних характеристик шкіри проводили в динаміці – до застосування досліджуваного препарату та через 2 та 4 тижні після його введення. В усіх пацієнтів вологість шкіри протягом перших 2 тижнів після ін'єкції зменшилася (на 8-14%). Через 2 тижні після ін'єкції також у всіх випробуваних вологість шкіри стала поступово зростати, і до кінця 4-го тижня її зростання становило 12-15% від початкового рівня. Ці дані свідчать про те, що як тільки кількість екзогенної (введеної) гіалуронової кислоти в результаті біодеградації зменшувалася до звичайних фізіологічних значень, препарат починав чинити свою ревіталізуючу дію. Подібна дозозалежність може призводити до низки негативних наслідків.

Чим може зашкодити надлишок гіалуронової кислоти?

Загальновідомий вислів Авіценни "Всі є ліки і всі є отрута" якраз і означає, що фізіологічна дія різних хімічних сполук та фізичних факторів має, як правило, дозозалежний характер. Перерозподіл інтерстиціальної води міжклітинного матриксу при введенні значних кількостей гіалуронової кислоти є, безумовно, стрес-фактором для дерми. Замість того, щоб "... досягати ефекту пожвавлення шкіри та підвищувати її адаптаційні можливості завдяки відтворенню якісного міжклітинного матриксу та підвищенню проліферативної активності фібробластів у генетично запрограмованих межах", як це пишуть у статтях з біоревіталізації, ін'єкції великих кількостей гіалу. дестабілізації тканинного та клітинного гомеостазу.

Втрата вологи фібробластами та іншими структурними елементами дерми призводить до зміни рН, іонного складу та іонної сили міжклітинного середовища, що може порушувати нормальне функціонування та активність матриксних білків внаслідок зміни їх структури або часткової їх денатурації. На поверхню білкових агрегатів виходять гідрофобні амінокислот-триптофан, тирозин, фенілаланін, які в тривимірній структурі білків зазвичай розташовані всередині макромолекули. Ці амінокислоти активно поглинають УФ-випромінювання з довжиною хвилі 280 нм і білки стають більш чутливими до даної частини спектру. Як результат виникає нестабільна конформація білків, що призводить до їх агрегації та формування відкладень (амілоїдів). Крім того, в результаті збуджуваних УФ-випромінюванням процесів перенесення енергії гідрофобні амінокислоти можуть брати участь в утворенні синглетного кисню - активної форми кисню, що бере участь у окислювального стресу. Синглетний кисень, будучи попередником гідроксильного радикала, сприяє появі міжмолекулярних зшивок у білках міжклітинного матриксу дерми. Це вкрай небажаний процес, що призводить до погіршення фізико-хімічних властивостей колагену, зниження його еластичності та здатності до набухання, розвитку резистентності до колагенази та ймовірності формування колагенозу.

сприяє появі міжмолекулярних зшивок у білках міжклітинного матриксу дерми. Це вкрай небажаний процес, що призводить до погіршення фізико-хімічних властивостей колагену, зниження його еластичності та здатності до набухання, розвитку резистентності до колагенази та ймовірності формування колагенозу.

сприяє появі міжмолекулярних зшивок у білках міжклітинного матриксу дерми. Це вкрай небажаний процес, що призводить до погіршення фізико-хімічних властивостей колагену, зниження його еластичності та здатності до набухання, розвитку резистентності до колагенази та ймовірності формування колагенозу.

Дані, наведені у статті, переконливо вказують на важливість обліку під час проведення естетичних процедур такого параметра, як концентрація гіалуронану у препаратах для біоревіталізації. На практиці визначити, чи відбулося передозування біоревіталізму, можна за тривалістю існування папул після ін'єкцій. Папули в точках ін'єкції, які не розсмоктуються протягом доби, прямо вказують на надмірну кількість введеної гіалуронової кислоти.

Шкіра людини - орган, який першим приймає він дію безлічі зовнішніх негативних чинників. Вона має високий адаптивний і регенеративний потенціал. Тому одноразове перевищення дози, що вводиться, гіалуронану, звичайно, не чинитиме значного згубного впливу. Але не можна забувати, що курси біоревіталізації включають, як правило, 3-5 ін'єкційних процедур і проводяться з періодичністю 2-3 рази на рік. Такі “омолоджуючі” ін'єкції біоревіталізанта з перевищенням допустимої води дози гіалуронової кислоти здатні протягом декількох років застосування значно погіршити стан шкіри пацієнта. Наше завдання - звернути увагу лікарів-косметологів та й самих пацієнтів на можливі наслідки таких процедур.

Необхідно пам'ятати, що наявність папул, що довго не розсмоктуються, після введення біоревіталізанта - не просто косметичний недолік, а серйозна причина відмовитися від використання такого препарату. У світлі порушеної теми може виникнути цілком закономірне питання - чи можлива подібна ситуація з філерами на основі гіалуронової кислоти, оскільки концентрація полісахариду в них становить 2% і більше? При застосуванні філерів проблеми малоймовірні, т.к. сорбуюча здатність поперечно-зшитої гіалуронової кислоти в рази менша, ніж немодифікована.

За матеріалами http://www.beauty-face.ru/