москвин

Москвин Сергей Владимирович

Доктор биологических наук, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник ФГУ «Государственный научный центр лазерной медицины ФМБА России», профессор кафедры восстановительной медицины ГОУ «ИПК ФМБА России»

тел. (495) 765-2612, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Зарубина Елена Григорьевна
Зав. кафедрой медико-биологических дисциплин, д.м.н., профессор
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Антипов Евгений Валерьевич
Ассистент кафедры естественно-научных дисциплин НОУ ВПО СМИ «Реавиз»
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Рязанова Елена Анатольевна
Кандидат медицинских наук, Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Лазерофорез гиалуроновой кислоты как метод коррекции возрастных изменений кожи (часть 1)

Москвин С.В., Антипов Е.В., Зарубина Е.Г., Рязанова Е.А.

Введение 

Сочетанное использование низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) с биологически активными веществами, метод, известный как лазерофорез, расширяет возможности современной косметологии. В данной работе представлены результаты нашего исследования, целью которого является объективная оценка положительных структурных изменений в коже, вызванных НИЛИ и лазерофорезом гиалуроновой кислоты (ГК).

Первое десятилетие XXI века ознаменовалось появлением большого числа новых продуктов и технологий, помогающих нам укрепить здоровье и лучше выглядеть. Многие из них действительно инновационные — они основаны на современных знаниях в области биологии и медицины, а свое практическое воплощение получили благодаря техническому прогрессу. Такое положение дел, с одной стороны, радует — ведь это помогает поднять качество жизни многим людям. Но с другой стороны, возникают вопросы, связанные с безопасностью и доказательной базой.

Ответить на вопросы, связанные с безопасностью и эффективностью тех или иных методов воздействия на организм, помогают научно-исследовательские и диагностические методы, которые также стремительно развиваются и все активнее внедряются в клиническую практику. В частности, в дерматологии все большее более распространение получают неинвазивные флуоресцентные методы анализа, позволяющие быстро и четко «увидеть» определенные структуры в глубине кожи и оценить характер их изменения после специфического воздействия.

Среди инструментальных объективных методов неинвазивного анализа особо отметим фотометрические методы диагностики, основанные на оценке спектральных характеристик изучаемого объекта. Каждое вещество имеет свои уникальные оптические особенности, позволяющие идентифицировать это вещество среди других соединений. К группе фотометрических методов относится лазерная флуоресцентная лазерная спектроскопия, которая на сегодняшний день широко применяется для исследования кожи in vivo [2-5].

Флуоресценция — это свечение веществ-флуорофоров, возникающее вследствие освещения светом определенной длины волны и быстро (в течение 10–9 – 10–8 с) затухающее после прекращения облучения. При этом обычно вещество испускает лучи другого цвета, преимущественно с большей длиной волны, чем те, которыми свечение вызывается. Флуорофоры отличаются флуоресцентным спектром, и это позволяет в смеси веществ «разглядеть» отдельные соединения.

К эндогенным флуорофорам кожи относят следующие вещества: компоненты систем энергетического обмена — восстановленные пиридиннуклеотиды (НАДН, НАДФН), окисленные флавопротеиды, липофусцин, коллаген, эластин. Большинство из них генерируют флуоресценцию в ультрафиолетовом и спектральном диапазонах. Некоторые флуорофоры имеют перекрывающиеся области флуоресценции, поэтому регистрируемое от кожи флуоресцентное излучение, по сути, является результатом наложения многих спектров.

Флуоресцентный «портрет» кожи меняется при морфофункциональных изменениях, обусловленных патологиями, возрастными процессами или действием внешних факторов (в том числе, косметологических процедур, направленных на реструктурирование кожной ткани) [2]. Многие закономерности изменения флуоресцентного спектра кожи уже хорошо изучены, а значит, на них можно опираться при исследовании эффективности и безопасности того или иного метода «активного» воздействия, подразумевающего запуск определенных структурных перестроек в коже.

В своей работе мы использовали метод флуоресцентной лазерной спектроскопии в дополнении к лазерной доплеровской флоуметрии для того, чтобы более объективно оценить эффективность НИЛИ и лазерофореза гиалуроновой кислоты в плане структурного и функционального «омоложения» кожи лица.

Материалы и методы исследования

Нами было обследовано 60 женщин в возрасте от 20 до 55 лет без выраженных патологий. Исследования проводились на основе добровольного информированного согласия больных в соответствии со всеми этическими требованиями, которые предъявляются к исследованиям с участием человека:

  • Контрольная группа — 20 практически здоровых молодых женщин в возрасте от 20 до 30 лет.

  • 1-я группа — 10 женщин в возрасте от 30 до 55 лет, которым проводилось воздействие НИЛИ.

  • 2-я группа — 10 женщин в возрасте от 30 до 55 лет, которым проводился лазерофорез ГК гелем №1 «ЛАЗМИК®» (Россия) [6].

  • 3-я группа — 10 женщин в возрасте от 30 до 55 лет, которым проводили лазерофорез ГК, входящей в состав геля №2.

  • 4-я группа — 10 женщин в возрасте от 30 до 55 лет, которым проводили лазерофорез ГК, входящей в состав геля №3.

Гели (табл. 1), задействованные в эксперименте, были получены от разных производителей, но имели сходные физико-химические показатели. Концентрация ГК во всех препаратах составляла 1,5%; молекулярная масса ГК — 250–1000 кДа (гель №1 «ЛАЗМИК») и 250 кДа (гели №№ 2 и 3).

Таблица 1

Гели с гиалуроновой кислотой, используемые в исследовании

Наименование (порядковый номер)

ЛАЗМИК (№ 1)

Hialurox (№ 2)

BYONIK-Hyaluronic

Gel XOO (№ 3)

Страна и сайт производителя

Россия,

http://www.matrix-kosmetolog.ru/

Испания,

http://www.corpora.es/

Германия,

http://www.beautylumis.com/

Содержание ГК, %

1,5

1,5

1,5

Размеры молекулы, нм

250-1000

250

250

 

Наружное безинъекционное введение ГК в кожу осуществлялось воздействием НИЛИ с помощью аппарата лазерной и лазерно-вакуумной терапии «ЛАЗМИК» (излучающая головка КЛО-780-90 со специальной насадкой ЛАЗМИК, длина волны 780–785 нм, непрерывный режим, средняя мощность 40–50 мВт, на одну зону 0,5-1 мин, общее время воздействия 10 мин).

Измерения проводились у пациентов в одно и то же время в первой половине дня при комнатной температуре 23 оС в положении сидя после 30-минутного отдыха.

Для исследования флуоресценции кожи у пациентов проводили измерения на многофункциональном диагностическом комплексе «ЛАКК-М».

Измерение спектра флуоресценции

Измерения осуществляли методом лазерной флуоресцентной диагностики, который заключается в регистрации спектра вторичного излучения ткани при ее зондировании лазерным излучением на длине волны, соответствующей длине волны максимального поглощения излучения определенным флуорофором. Для возбуждения флуоресценции использовали три длины волн: 365, 532 и 630 нм, что позволяло оценивать интенсивность излучения флуоресценции различных ферментов окислительного метаболизма и пигментов. Оценивалась флуоресценция липофусцина, коллагена и эластина кожи.

Для оценки флуоресценции применялся коэффициент флуоресцентной контрастности биоткани, определяемый по формуле:

Kf = 1 + (If - Il) / (If + Il),

где: If — максимум (пик) интенсивности в линии флуоресценции фермента, Il — максимум в интенсивности пика в лазерной линии.

 

Измерение параметров микроциркуляции

Измерения осуществлялись путем совмещения методов лазерной допплеровской флоуметрии, оптической тканевой оксиметрии и лазерной флуоресцентной спектроскопии.

Транспорт кислорода в микроциркуляторном русле и его потребление тканью оценивалось комплексной характеристикой — эффективность кислородного обмена (ЭКО), которая равна произведению показателя микроциркуляции (среднее значение перфузии М) на индекс удельного потребления кислорода и на флуоресцентный показатель потребления кислорода (ФПК) ферментов, участвующих в дыхательной цепи:

ЭКО=М×U×ФПК (1)

Методом ЛДФ определяли показатель микроциркуляции (ПМ) в соответствии со следующим выражением:

ПМ = К× Nэр × Vср (2)

где К — коэффициент пропорциональности, Nэр — число эритроцитов в объеме зондирования ткани, Vср — средняя скорость движения эритроцитов.

Определение сатурации кислородом (SO2, в %) смешанной крови в МЦР методом ОТО определяли в соответствии со следующей формулой:

SO2 = DO2Hb / (DO2Hb + DHHb) х 100% (3)

где DO2Hb и DHHb — доли света, поглощаемые оксигенированной и дезоксигенированной фракцией гемоглобина соответственно.

Комплексный показатель микроциркуляции крови — индекс удельного потребления кислорода в ткани определяли по формуле:

U = SpO2 / SO2 (4)

где SpO2 — сатурация кислородом артериальной крови (определяется пульсоксиметрией). Индекс определяли в относительных единицах.

В свою очередь ФПК обратно пропорционален редокс-отношению:

ФПК=АНАДНФД (5)

где АНАДН — амплитуда излучения флуоресценции восстановленного кофермента никотинамидадениндинуклеотида, АФД — амплитуда излучения флуоресценции окисленных флавопротеидов [7].

Результаты и обсуждение (часть 1)

Микроциркуляция

Возрастные изменения в структуре и физиологии соединительной ткани неизбежно сказываются на состоянии сосудистого русла дермального слоя. В одном из предыдущих исследований с помощью оптической тканевой оксиметрии мы изучали возрастные нарушения микроциркуляции кожи, а также эффективность лазерофореза ГК с целью их коррекции [1].

Можно ли с помощью одной лишь флуоресцентной спектроскопии получить исчерпывающую информацию о перфузии кожной ткани и характере потребления клетками кислорода? Этот вопрос был одним из тех, на который нам надо было ответить.

Действительно, методом флуоресцентной спектроскопии регистрируется флуоресценция веществ, принимающих самое непосредственное участие в дыхательной цепи — восстановленных пиридиннуклеотидов (НАДН) в районе спектра 480–490 нм, а также флуоресценция окисленных флавопротеидов на длине волны 520 нм. Однако сами по себе показатели амплитуды флуоресценции указанных флуорофоров на этих длинах волн не говорят о состоянии микроциркуляторного русла кожи и обменных процессов в ней. Для этого требуются дополнительные данные, такие, как флуоресцентный показатель потребления кислорода (ФПК) и показатель эффективности кислородного обмена (ЭКО). Поэтому нам пришлось расширить научно-исследовательский инструментарий и подключить еще два метода — лазерную допплеровскую флоуметрию и оптическую тканевую оксиметрию. Сопоставление результатов, полученных с помощью всех этих методов, дал детальную картину того, что происходит с системой микроциркуляции в коже.

Результаты

  1. У женщин старших возрастных групп по сравнению с молодыми ФПК снижен на 21%, что может быть объяснено сниженным значением амплитуды флуоресценции НАДН и увеличенным значением амплитуды ФД (см. формулу 5) (рис. 1а). Показатель ФПК напрямую связан с ЭКО. Обнаружено, что в среднем у женщин старших возрастных групп эффективность кислородного обмена снижена на 44% по сравнению с молодыми (рис. 2а).

  2. После воздействия НИЛИ показатель ФПК увеличился на 11%, а ЭКО повысился в среднем на 48% (рис. 1б, 2б).

  3. После лазерофореза ГК (не зависимо от типа геля) показатель ФПК увеличился в среднем на 11-14% (рис. 1в). После лазерофореза ГК (гель №1) относительно исходного состояния выявлено увеличение эффективности кислородного обмена на 64%, для гелей № 2 и № 3 наблюдалось увеличение показателя ЭКО в коже лица в среднем на 34% и 38% соответственно (рис. 2в).

 

возрастная зависимость нили лазерофорез

а) Возрастная зависимость

б) НИЛИ

в) Лазерофорез геля с ГК

Рис. 1. Флуоресцентный показатель потребления кислорода (ФПК)

возрастная зависимость1 нили1

 лазерофорез1

а) Возрастная зависимость

б) НИЛИ

в) Лазерофорез геля с ГК

Рис. 2. Эффективность кислородная обмена (ЭКО)

Обсуждение

Способность клеток усваивать кислород с возрастом снижается — этот вывод не является сенсационным и подкрепляет данные, полученные в работах других исследователей с использованием иных методов. Что касается нашей работы, то одной задач, стоящих перед нами, было определить, может ли флуоресцентная спектроскопия стать методом, регистрирующим потребление клетками кислорода. Полученные нами результаты позволили ответить на этот вопрос утвердительно, но с некоторыми оговорками.

Дыхание клеток — это каскад окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых электрон по цепи последовательно переносится от одних соединений к другим. Конечным продуктом дыхательного процесса является производство АТФ — универсального топлива для клеток. Дыхательные окислительно-восстановительные процессы протекают в митохондриях, а ключевыми игроками в них являются пиридиннуклеотиды (НАД+/НАДН, НАДФ+/НАДФН) и флавопротеиды (ФАД), спектры поглощения и флуоресценции которых при переходе из окисленного состояния в восстановленное (и наоборот) меняются. Это позволяет следить за состоянием энергетического «статуса» клетки.

В последние годы физико-химические характеристики пиридиннуклеотидов и флавопротеидов усиленно изучаются в связи с возможностью использования этих соединений в качестве внутриклеточных маркеров активности энергетического аппарата. Пиридиннуклеотиды флуоресцируют только в восстановленном состоянии (460–490 нм) и теряют способность флуоресцировать при переходе в окисленное состояние, а флавопротеиды, наоборот, флуоресцируют только в окисленном состоянии (520–530 нм) и теряют способность к флуоресценции при переходе в восстановленную форму. Переход клетки из состояния покоя в состояние активного энергетического обмена сопровождается увеличением концентрации окисленных форм пиридиннуклеотидов (НАД+, НАДФ+), флавопротеидов и цитохромов и соответствующим уменьшением концентрации их восстановленных форм. Ткани, находящиеся в состоянии активного обмена, характеризуются спектрами с примерно одинаковыми интенсивностями полос восстановленных пиридиннуклеотидов и окисленных флавопротеидов. Скорость переноса электронов по дыхательной цепи при этом максимально высока. Для тканей, находящихся в состоянии покоя, характерно выраженное преобладание восстановленных пиридиннуклеотидов [10].

Основываясь на спектрах флуоресценции, получаемых при возбуждении определенным светом (длина волны возбуждающего света подобрана исходя из спектров поглощения данных флурофоров), удобно количественно охарактеризовать степень активности внутриклеточных митохондрий флуоресцентным показателем потребления кислорода — параметром ФПК (согласно формуле 5). Получаемый безразмерный параметр отражает степень активности митохондрий и не зависит ни от изменения рассеивающих свойств биообъекта, ни от изменения аппаратурных факторов.

С помощью комбинации методов лазерной допплеровской флоуметрии, оптической тканевой оксиметрии и лазерной флуоресцентной диагностики получены данные по ЭКО, из которых можно сделать вывод о сниженном показателе микроциркуляции (ПМ) крови кожи лица женщин старших возрастных групп по сравнению с молодыми, поскольку ЭКО прямо пропорциональна среднему значению перфузии по выражению (1). Снижение же перфузии с возрастом — давно установленный факт, который объясняется процессами старения кожи, сопровождающимися вазоконстрикцией артериол и капилляров, которые приводят к ишемии и венозно-лимфатическому застою в ткани.

Связь между микроциркуляцией, сатурацией и флуоресценцией пиридиннуклеотидов и флавопротеидов можно изобразить таким образом (рис. 3). Из схемы видно, что снижение перфузии приводит к тому, что кислорода мало притекает в ткани, следовательно, снижается сатурация кислородом смешанной крови. Этому также способствуют многочисленные шунты, через которые артериальная кровь, богатая кислородом, сбрасывается из артериол в венулы, минуя капилляры. Снижается индекс удельного потребления кислорода, поэтому в коже у женщин старших возрастных групп будет преобладать анаэробный гликолиз, что приводит к перестройке в биоэнергетических процессах клеток кожи. Это приводит к уменьшению амплитуды флуоресценции восстановленной формы НАДН и увеличению амплитуды флуоресценции окисленной формы ФАД, что было показано методом флуоресцентной спектроскопии. То есть уменьшается флуоресцентный показатель потребления кислорода (ФПК) в соответствии с выражением (5). Указанные изменения ведут к значительному снижению показателя эффективности кислородного обмена (ЭКО) в соответствии с выражением (1).

 взаимосвязь

Рис. 3. Взаимосвязь между микроциркуляцией, сатурацией кислородом смешанной крови и флуоресценцией НАДН и ФД

Наблюдаемое увеличение ЭКО связано главным образом с повышением ПМ после воздействия НИЛИ и лазерофореза и свидетельствует о стимуляции микроциркуляции кожи. Известно, что под воздействием НИЛИ повышается внутриклеточная концентрация ионов Ca2+ в цитозоле, что служит сигналом для запуска многочисленных биохимических реакций [11]. В частности, клетки эндотелия начинают производить NO, который, являясь вазодилататором, вызывает расширение сосудов и повышает перфузию. Под воздействием НИЛИ увеличивается сатурация кислородом смешанной крови. Таким образом, в месте воздействия НИЛИ в коже лица происходит насыщение кислородом крови, что положительно влияет на трофику и окислительный метаболизм в ткани. Воздействие НИЛИ на поверхностные биоткани человека (кожа, подкожная жировая клетчатка, мышцы, жировые скопления) приводит к увеличению напряжения кислорода в тканях и его утилизации клетками, усилению местного кровообращения [10]. Стабилизируется энергетический метаболизм клеток кожи, медленно снижается концентрация окисленных флавопротеидов и увеличивается концентрация восстановленных пиридиннуклеотидов, что влечет повышение показателей ФПК и ЭКО. Аналогичные процессы наблюдаются и в следствие лазерофореза ГК.

Если сравнить воздействие одного только НИЛИ с влиянием лазерофореза ГК по этим показателям, то можно видеть значительно больший эффект от воздействия лазерофореза. По всей видимости, за этим лежат определенные биохимические механизмы, разобраться в которых, безусловно, интересно, но это не является задачей данного исследования.

Выводы

Правильный выбор инструментальных методов анализа необходим для получения объективной информации о состоянии микроциркуляторного русла и энергетического статуса кожной ткани. Информация, полученная каждым из методов, может дополнить и/или уточнить данные других методов, в итоге получается целостная картина, дающая представление о том, что происходит с кровоснабжением кожи.

Флуоресценция пиридиннуклеотидов и флавопротеидов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях дыхательной цепи, может служить в качестве маркера для диагностики различных состояний кожи. Энергетический статус кожи меняется как при различных патологиях, так и с возрастом. Изменение интенсивности флуоресценции отражает изменения относительных концентраций данных веществ в клетках [7] и, соответственно, позволяет делать вывод, насколько активен в них энергетический обмен. Вместе с тем, такие комплексные параметры, как ФПК и ЭКО, дают важную информацию о состоянии микроциркуляции крови и обмена веществ в кожной ткани. В связи с этим для оценки состояния микроциркуляции кожи с возрастом и в результате воздействия НИЛИ и лазерофорезом ГК мы использовали три диагностических метода: лазерную допплеровскую флоуметрию, оптическую тканевую оксиметрию и лазерную флуоресцентную спектроскопию.

Согласно полученным данным, возрастное ухудшение микроциркуляции и связанное с этим «кислородное голодание» можно скорректировать методами НИЛИ и лазерофорезом ГК. Показано, что влияние разных методов на эффективность кислородного обмена (а именно этот показатель наиболее универсален) различается в значительной степени. Наилучшие результаты показал лазерофорез геля №1  увеличение ЭКО на 64%, только воздействие НИЛИ  на 48% и хуже всего стимулирует ЭКО лазерофорез импортных гелей  34-38%.

Последний факт вызывает удивление, возможно такие скромные результаты связаны с необходимостью проведения данного тапа гелей лазерного воздействия неким специфическим способом? Однако длина волны и мощность НИЛИ выбраны в нашем исследовании именно те, что рекомендуются производителями аппаратов, которыми обеспечиваются эти гели, как расходный материал для биоревитализации.

Более того, нами показано (эти данные будут опубликованы во второй части статьи), что долговременный эффект (3-3,5 месяца) сохраняется только после лазерофореза геля с гиалуроновой кислотой №1. В группах, у которых проводилось только воздействие НИЛИ и лазерофорез гелями №2 и №3 эффект был лишь кратковременным.

Заключение

Наше исследование подкрепило уже имеющиеся достаточно обширные клинические наблюдения эффективности НИЛИ и лазерофорез ГК для коррекции возрастных изменений кожи и позволило уточнить некоторые особенности этих косметологических методов.

Таким образом, данные методы могут рекомендоваться для улучшения гемодинамики возрастной кожи и улучшения дыхательных процессов в тканях. Их можно также рассматривать как профилактику раннего возникновения признаков старения кожи и как способ поддерживать кожу в хорошем и функционально-активном состоянии длительное время.

  1. У женщин старших возрастных групп показатель ФПК снижен на 21%, а эффективность кислородного обмена снижена на 44% по сравнению с молодыми женщинами.

  2. После воздействия НИЛИ показатель ФПК увеличился на 11%, а ЭКО повышается в среднем на 48%.

  3. После лазерофореза ГК (не зависимо от типа геля) показатель ФПК увеличился в среднем на 11-14%. После лазерофореза ГК (гель №1) относительно исходного состояния выявлено увеличение эффективности кислородного обмена на 64%, для гелей № 2 и № 3 наблюдается увеличение ЭКО в коже лица в среднем на 34% и 38% соответственно.

Предпочтение можно, безусловно, лазерофорезу ГК геля ЛАЗМИК®, как комплексному методу воздействия, обеспечивающим устойчивое поддержание нормального состояния трофического обеспечения кожи. Однако мы далеки от мысли, что данная методика, параметры воздействия и тип ГК наиболее оптимальны, необходимо провести еще множество исследований, позволяющих объективно взглянуть на существующие методы и оптимизировать технологию лазерофореза, максимально задействовав ее возможности.

 

Статья любезно предоставлена для размещения на портале автором и с его согласия.

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net
 
Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
   
   

Центр оториноларингологии  

   

Оптика "ЯРКИЙ МИР" Псков  

   

Экономь на покупках  

   
   
© ALLROUNDER