Біохімічні властивості гіалуронової кислоти у біоревіталізантах

Юлія Київська, кандидат біологічних наук, науковий керівник школи YK School, косметолог-провізор

Красива та приваблива фраза «Біоревіталізація – золотий стандарт косметології» має серйозну наукову основу. Достатньо хоча б подивитися на такі тези:

• за 40 років вивчення даного біополімеру з 1966 по 2006 роки вийшло 14 000 наукових публікацій;
• 30-50 патентів пов'язано з виробництвом та подальшим використанням ЦК щорічно;
• з 1985 року проводяться регулярні конференції, присвячені гіалуронану;
• 2004 року створено Міжнародне товариство з вивчення гіалуронової кислоти (ISHAS).

І зараз відбувається активне вивчення цього простого та водночас багатогранного біополімеру.

У попередній статті ми розбирали загальніші параметри підбору препарату для біоревіталізації . На цей раз зупинимося на біохімічних параметрах гіалуронової кислоти або, правильніше говорити, гіалуронані, який є основною діючою речовиною в біоревіталізанті.

Основні біохімічні критерії якості ГК

При виборі препарату для біоревіталізації фахівцю слід максимально звернути увагу на три ключові аспекти :

1. молекулярна маса (тобто розмір молекули);
2. концентрація у готовому продукті;
3. форма - нативна (природна) або модифікована (за допомогою перехресних зшивок).

Молекулярна маса

Говорячи про біологічну активність, необхідно виділити особливість ГК, а саме залежність процесів від молекулярної маси макромолекули.

Різнокаліберні фрагменти ГК служать для клітин сигналами і контролюють такі процеси, як:

• запалення;
• репарація тканин;
• клітинне диференціювання;
• морфогенез;
• ангіогенез.

Клітинна відповідь на дані сигнали залежить від типу клітини та розміру ГК. Зв'язуючись із своїми рецепторами, фрагменти полісахаридних молекул запускають каскади реакцій.

Існує деяка розбіжність у інтерпретації розмірів у наукових публікаціях, саме поділ залежно кількості дисахаридных залишків.

ВМГК (високомолекулярна гіалуронова кислота) від 1 млн Так

• підтримує оптимальні властивості матриксу;
• перешкоджає надмірній проліферації клітин;
• обмежує запалення та імунні реакції;
• має виражену антиоксидантну активність, нейтралізує вільні радикали і пригнічує процеси перекисного окислення ліпідів.

НМГК (низькомолекулярна гіалуронова кислота) менше 1 млн Так до 10 кДа

• послаблює апоптоз, посилює диференціацію клітин;
• стимулює експресію прозапальних цитокінів, хемокінів та факторів росту;
• може індукувати ангіогенез та прогресування пухлини.

Ближче до практики розглянемо кілька прикладів. Так, введення в гіперактивний або тривалий постпілінговий період низькомолекулярних препаратів ГК з прозапальними властивостями може уповільнити реабілітацію пацієнта. Високомолекулярну ГК не варто вибирати для пацієнтів з будь-якою запальною дерматопатологією на стадії загострення, оскільки придушення активності місцевої імунної відповіді може стати серйозною перешкодою для вирішення запалення.

Слід враховувати, що будь-який полісахарид не гомогенний. Всі зразки гіалуронану є сумішшю макромолекул різної довжини, тобто в одному зразку можуть бути молекули різної довжини. Тому кажуть про середнє значення. На жаль, наявність низькомолекулярних фракцій ГК може чинити небажані побічні ефекти організму на ін'єкційне введення препаратів.

Концентрація

Часте питання: велика концентрація та обсяг препарату дадуть найкращий результат?

Невеликий розрахунок відповість на наші запитання:

Площа ділянки для ін'єкції 20*20 см = 400 см2

Товщина дерми 4 мм

Об'єм = 160 см3

Фізіологічна концентрація у дермі 0,5 мг/мл

Фізіологічна кількість ГК 160 см3 * 0,5 мг/см3 = 80 мг.

Ми знаємо, що до певного віку кількість гіалуронової кислоти не змінюється, а існує сезонне коливання до 15-20%.

Максимальний біоревіталізуючий ефект можна досягти, якщо ввести:

• 2-2,5 мл 0,5% ЦК;
• 1-1,5 мл 1% ЦК.

Що буде, якщо вводити більшу кількість та концентрацію препарату в одну процедуру?

• Дослідження показують, що перевищення концентрації на 1% призводить до дозозалежного зниження виживання фібробластів.
• При концентрації 2% відбувається 20-25% зниження метаболічної активності фібробластів.
• Зниження метаболічної активності може призводити до розузгодження процесів катаболізму та анаболізму.

Крім того, при введенні висококонцентрованих препаратів ЦК:

• утворюється важкорозчинна об'ємна структура гелю;
• при попаданні такого гідрогелю в дерму (водне середовище) починають тягнути воду з міжклітинного простору;
• зволоженість може зменшуватись у перші 2 тижні, і тільки до кінця 4-го тижня зволоженість збільшується;
• при запровадженні значних кількостей ДК виникає стрес-фактор;
• змінюється рН, іонний склад, порушується структура матриксних білків, на поверхню білкових агрегатів виходять гідрофобні амінокислоти – триптофан, тирозин, фінілаланін. Вони активно поглинають УФ-випромінювання 280-320 нм з утворенням амілоїдів, вільно-радикальних процесів.

Одним з показників передозування можуть бути папули, що довго не розсмоктуються (добу і більше).

Варто розуміти, що одноразове перевищення дози не чинитиме серйозних наслідків, але курс (3-5 процедур) з періодичністю 2-3 рази на рік можуть погіршити стан шкіри.

Нативна & модифікована ГК

Використання зшитої та незшитої гіалуронової кислоти має свої переваги та показання.

Нативна - це гіалуронова кислота без сторонніх агентів, що зшивають і баластових речовин. Відсутність сторонніх сполук у препараті – умова швидкого відтворення фізіологічних ефектів нативної гіалуронової кислоти. Рецептори клітин розпізнають нативну молекулу, і лідазні ферменти «нарізають» «правильні» фрагменти з певною довжиною ланцюжка та з необхідною біологічною активністю:

• відтворення фізіологічного середовища;
• пролонговану стимулюючу дію на мікрооточення;
• відтворення біологічних ефектів природного аналога;
• відновлення тургору адаптаційного ресурсу;
• стимуляція виробітку власної ДК.

Щоб «сховати» гіалуронову кислоту та захистити від швидкої деградації, її ланцюги зшивають один з одним за допомогою хімічних зв'язків, формуючи полімерну мережу. Сьогодні на ринку представлені препарати, що є сумішшю ГК у двох фракціях — стабілізованою (зшитою) і нестабілізованою (нативною). Такі препарати, з одного боку, діє як дермальний наповнювач завдяки стабілізованою ГК, що повільно руйнується, а з іншого — як біоревіталізант завдяки нативній ГК, яка швидко піддається розщепленню на фрагменти з усіма біологічними наслідками, що звідси випливають.