Раз в месяц мы отправляем дайджест с самыми популярными статьями.

Изучение местных и системных реакций организма на накожное применение косметических гелей, содержащих озониды

ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия», Нижний Новгород, Россия

ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр», Нижний Новгород, Россия

В косметологической практике при решении проблем коррекции локальных жировых отложений, возрастной атрофии кожи, с целью улучшения механических свойств кожи, степени ее пигментации, эластичности, параметров микроциркуляции, барьерной функции эпидермиса применяются инъекции ботулинического токсина, используются различные обертывания, физиотерапевтические методы [2-5, 8-10]. Однако последние имеют достаточно широкий спектр противопоказаний и также оказывают временный эффект [8, 9]. В последние годы с положительной стороны зарекомендовали себя косметологические гели и кремы, содержащие активные формы кислорода [8]. Однако их местные и системные саногенетические эффекты исследованы недостаточно [1, 4, 8].

Целью работы явилось изучение местных и системных функционально-метаболических реакций организма на накожное применение косметических гелей, содержащих различное количество активного кислорода в виде озонидов.

Материал и методы

Экспериментальная часть работы выполнена на 40 крысах линии Вистар (4 группы по 10 животных), которым на депилированную поверхность кожи спины (20% площади поверхности тела) после предварительного пилинга гелем с озонидами (рН=3,8 с пероксидным числом 375 мкг O2/кг) в течение 10 дней наносили гель, содержащий озониды (10%, 5% и 3% активных форм кислорода соответственно).

До начала эксперимента и по выведении животных из эксперимента (после 10 дней лечения) оценивали состояние микроциркуляции, параметры энергетического и окислительного метаболизма крови, активность ферментов детоксикации.

Интенсивность микроциркуляции, активность ее регуляторных механизмов, а также задействованность шунтирующих путей микрокровотока изучали методом лазерной допплеровской флуометрии на аппарате ЛАКК-М (Москва, Россия) [6].

Кровь животных стабилизировали 3,8% водным раствором цитрата натрия в соотношении 1:9. Для получения эритроцитарной массы кровь центрифугировали при 3000 об-1 в течение 10 минут. Эритроциты трехкратно отмывали изотоническим раствором хлорида натрия. Активность оксидоредуктаз и уровень лактата определяли непосредственно после проведения пробоподготовки.

В качестве маркера интенсивности энергетического метаболизма использовали активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ), а о его направленности судили по соотношению последней в прямой (ЛДГпр) и обратной (ЛДГобр) реакциях. Активность ЛДГ определяли в гемолизате эритроцитов в дистиллированной воде (1:40 по объему) по методу Г.А. Кочетова в нашей модификации [6, 7]. Уровень лактата в эритроцитах оценивали с помощью автоматического анализатора SuperGL Ambulance.

Активность альдегиддегидрогеназы (АлДГ) определяли спектрофотометрически по методу Б.М. Кершенгольца, Е.В. Серкиной (1981). Содержание белка уточняли по модифицированному методу Лоури [7].

В образцах определяли интенсивность процессов липопероксидации и общую антиоксидантную активность плазмы крови методом Fe-индуцированной биохемилюминесценции на аппарате БХЛ-06. Уровень малонового диальдегида (МДА) в плазме крови и эритроцитах оценивали по методу В.Г. Сидоркина, И.А. Чулошниковой (1993). Супероксиддисмутазную активность оценивали по методу Т.В. Сироты (1999).

Была исследована биодоступность препаратов у 7 добровольцев с дополнительной оценкой системной гемодинамики, вариабельности сердечного ритма, функции внешнего дыхания.

Полученные данные были обработаны статистически в программном пакете Statistica 6.0. Нормальность распределения значений параметров оценивали с использованием критерия Шапиро-Уилка. С учетом характера распределения признака для оценки статистической значимости различий применяли Н-критерий Краскала-Уоллеса.

Результаты исследования

Экспериментальные исследования на животных выявили ряд особенностей при ежедневном накожном применении гелей, содержащих озониды в виде разных доз активного кислорода в течение 10 суток. Реакции местного объемного микрокровотока заключались или в некотором его снижении на 22-23% (р<0,05) при дозах 3% и 10% активных форм кислорода (рис. 1), или оставались близки к исходным показателям – при дозах 5% активного кислорода — 108% (р<0,05). При этом неоднозначной была реакция регуляторных систем, влияющих на состояние местной микроциркуляции в зоне нанесения крем-гелей (рис. 2).

 

Рис. 1. Интенсивность микроциркуляции и показатель шунтирования крыс после 10-дневного применения гелей OZODERMIS

 

Наиболее заметны были отклонения активных и пассивных факторов регуляции микрокровотока при использовании гелей с содержанием активных форм кислорода до 10% (рис. 2). В этой группе животных отмечено однонаправленное снижение факторов как активной регуляции кровотока [эндотелиального – на 21% (р<0,05), нейрогенного – на 34% (р<0,05) и миогенного – на 38% (р<0,05)], так и факторов пассивной регуляции кровотока [пульсовой волны – на 34% (р<0,05) и дыхательной волны – на 65% (р<0,05)]. Применение гелей с содержанием активных форм кислорода до 5% сопровождалось заметным напряжением активных факторов регуляторных систем, направленным на поддержание микроциркуляции на исходном уровне (до 108%) в виде усиления нейрогенного и миогенного влияния на 19% (р<0,05) и 34% (р<0,05) соответственно.

 

Рис. 2. Активность регуляторных компонентов микроциркуляции крыс после 10-дневного применения гелей OZODERMIS

 

Наименьшее напряжение регуляторных систем для поддержания микроциркуляции в зоне нанесения гелей-кремов отмечено нами у животных при накожном использования гелей с 3% содержанием активных форм кислорода. При этом на фоне незначительного снижения активности эндотелиального, нейрогенного и миогенного влияния (р<0,05), объемный микрокровоток поддерживался усилением сосудистого и дыхательного факторов регуляции — +19% и +35% (р<0,05 для обоих факторов).

Биохимические исследования реакций со стороны крови при регулярном накожном нанесении гелей-кремов с активными формами кислорода свидетельствовали о включении в системные компенсаторные ответные реакции организма ряда систем, сопряженных с кислородным гомеостазом.

Прежде всего обращала на себя внимание реакция про- и антиоксидантных систем, которая заключалась в сохранении уровня свободнорадикального окисления при использовании низких доз активного кислорода (до 3%) в гелях или даже его снижении при дозах до 5% (на 20%; р<0,05) или 10%(на 13%; р<0,05), о чем свидетельствовала соответствующая динамика общей светосуммы хемилюминесценции (рис. 3). Одновременно с этим, значимо увеличивала свою активность антиоксидантная система: на фоне применявшихся доз до 3% активного кислорода в геле она возрастала до 127% (р<0,05), а при дозах до 10% — на 19% (р<0,05). В большей степени изменение активности антиоксидантных резервов происходило за счет ферментных систем, о чем свидетельствовали данные усиления активности СОД: при дозах до 3% активного кислорода у животных наблюдали возрастание активности данного антиоксидантного фермента до 140% относительно исходных значений (р<0,05), а при дозах до 10% активного кислорода в геле – до 131% (р<0,05).

 

Рис. 3. Интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ), уровень антиоксидантной защиты (АОА) плазмы крови и активность эритоцитарной супероксиддисмутазы (СОД) крыс после 10-дневного применения гелей OZODERMIS

 

Рис. 4. Уровень малонового диальдегода (МДА) в плазме и эритроцитах крыс после 10-дневного применения гелей OZODERMIS

Об отсутствии усиления процессов свободнорадикального окисления СРО в организме свидетельствовали также данные содержания продуктов ПОЛ (рис. 4). Так, на фоне всех доз активного кислорода (до 3%, 5% и 10%,) содержащегося в применяемых гелях, во всех группах животных нами было отмечено снижение уровня МДА в плазме крови до 78% (р<0,05), 82% (р<0,05) и 66% (р<0,05) соответственно.

 

Рис. 5. Уровень глюкозы и лактата в плазме крови крыс после 10-дневного применения гелей OZODERMIS

 

 

Рис. 6. Активность лактатдегидрогеназы эритроцитов в прямой и обратной реакции у крыс после 10-дневного применения гелей OZODERMIS

 

В системные ответные реакции на накожное применение активного кислорода в виде озонидов гелей «OZODERMIS» также включались кислородзависимые биоэнергетические процессы. Об этом свидетельствовали показатели субстратного обеспечения (рис. 5).

Так, у животных, которым наносились гели с содержанием активного кислорода до 3% и до 5% было отмечено повышение глюкозы в плазме крови соответственно на 23% (р<0,05) и на 54% (р<0,05). На этом фоне отмечалось достоверное снижение содержания лактата плазмы на 41% (р<0,05), 22% (р<0,05) и на 23% (р<0,05) соответственно на фоне гелей с 10% содержанием активного кислорода.

Утилизация субстратного обеспечения в биоэнергетических процессах в пути использования для этого углеводов поддерживалось активизацией ответственных за функционирование этого механизма оксиредуктаз. Это сопровождалось, в частности, повышением ферментативной активности ЛДГ в прямой реакции на 34%(р<0,05), 52% (р<0,05) и 47% (р<0,05) при применении гелей с дозами до 2%, 5%, и 10% активного кислорода соответственно (рис. 6).

Неизбежное накопление в ходе стимулируемого окислительного метаболизма недоокисленных продуктов наиболее эффективно компенсировалось при использовании гелей с содержанием 3% активного кислорода. Это подтверждали показатели ферментативной активности еще одной из оксидоредуктаз, ответственной за процессы детоксикации – альдегиддегидрогеназы (АлДГ), уровень которой при этом был увеличен почти на 50% (р<0,05).

Исследования, проведенные на добровольцах, показали активную ответную реакцию со стороны кожи в виде увеличения микроциркуляции на 60% за счет активизации нейро-гуморальных влияний (NO), стимуляции работы аппарата кровообращения и дыхания через 60 мин и 180 мин после воздействия. В конце срока наблюдения (через 10 суток) у пациентов отмечали повышенный микрокровоток с выраженной стимуляцией активных факторов его регуляции, что подтверждалось морфологическими и ультрамикроскопическими данными, интенсификацией оксиредуктаз, возрастанием антиоксидантного потенциала крови.

Заключение

Таким образом, накожное применение косметических гелей, содержащих активные формы кислорода, способствует оптимизации условий восстановления свойств кожи после процедур депиляции за счет высокой биодоступности активного кислорода из гелей; оптимизации факторов регуляции, поддерживающих местный объемный кровоток, а также посредством усиления системного влияния озонидов на процессы кислородного гомеостаза организма.

 

Список литературы

  1. Abla M.J., Banga A.K. Formulation of tocopherol nanocarriers and in vitro delivery into human skin // Int. J. Cosmet. Sci. 2014. Vol. 36, N 3. P.239-246.
  2. Bergler-Czop B. The aetiopathogenesis of acne vulgaris – what’s new? // Int. J. Cosmet. Sci. 2014. Vol. 36, N 3. P. 187–194.
  3. Beri A., Pichot R., Norton I.T. Physical and material properties of an emulsion-based lipstick produced via a continuous process // Int. J. Cosmet. Sci. 2014. Vol. 36, N 2. P.148-158.
  4. Furong M.Z., LI N., ZHANG X. The status and sound developing solution of plastic and aesthetic surgery // Chinese J. Aesth. Med. 2011. Vol. 20. P. 1810-1811.
  5. Kirilov P., Rum S., Gilbert E. et al. Aqueous dispersions of organogel nanoparticles — potential systems for cosmetic and dermo-cosmetic applications // Int. J. Cosmet. Sci. 2014. Vol. 36, N 4. P. 336-346.
  6. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Мартусевич А.А., Перетягин П.В. Особенности функционально-метаболической адаптации организма в условиях травматического стресса // Медицинский альманах. – 2012. — №5. – С. 175-178.
  7. Martusevich A.K., Soloveva A.G., Peretyagin S.P., Didenko N.V. Estimation of different ozone doses action on rat liver oxidoreductases state // International Journal of Ozone Therapy. 2013. Vol. 12, №2. P. 179-181.
  8. Rallis E., Verros C., Katoulis A., Katsarou A. Topical 5% benzoyl peroxide and 3% erythromycin gel: experience with 191 patients with papulopustular acne // Acta Dermatovenerol Croat. 2013. Vol. 21, N 3. P. 160-167.
  9. Xiaoguang Ma Z.M., Menqian L.I. Analysis on papers of journal of practical aesthetic and plastic surgery (1999-2003) // Chinese J. Aesth. Plast. Surg. 2004. Vol. 15. P. 86-89.
  10. Xu S., Shu G., Qiang S. et al. Advances in plastic and cosmetic surgery at home and abroad — a bibliometric analysis // Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2013. Vol. 17, N 20. – P. 2732-2754.