Введение
Автор — Шепель В.С.
В коже, как и в любом другом органе, кровообращение играет важнейшую роль в поддержании и регулировании основных биохимических процессов. Несмотря на то, что кожа, в отличие от внутренних органов, значительную часть биологически активных веществ получает извне, в том числе — в составе косметических средств, она весьма чувствительна к нарушениям в системе кровообращения, т.к. кроме снабжения клеток питательными веществами и кислородом система кровообращения в коже участвует, наряду с лимфатической системой, в удалении продуктов метаболизма, а также выполняет важнейшую функцию терморегуляции.
Особенно чувствительным к нарушениям в системе микроциркуляции является эпидермис, подверженный непосредственному воздействию внешней среды, но лишенный собственной кровеносной системы, и потому получающий питательные вещества и влагу из более глубоких слоев кожи.
Подробный анализ влияния кровообращения на процессы в коже и обширный обзор существующих средств и методов косметического воздействия на систему микроциркуляции кожи дан в работе [1].
Тем не менее, и из имеющихся литературных данных, и из анализа продуктов, представленных на современном косметическом рынке, можно сделать вывод, что средства и ингредиенты, стимулирующие микроциркуляцию в кожных тканях, представлены весьма ограниченно.
Между тем в столь сложной и протяженной системе организма, как кожа, включающей множество внутренних биологических структур, разделенных, к тому же, полупроницаемыми мембранами, все обменные процессы, определяющие ее состояние и функционирование, связаны теснейшим образом с системой кровообращения, определяющей в значительной степени как доставку субстратов реакций кожного обмена на всех уровнях, так и удаление продуктов метаболизма.
В целостной системе косметического воздействия введение в косметические рецептуры биологически активных веществ, усиливающих или поддерживающих те или иные обменные процессы, необходимо должно сочетаться с ингредиентами, стимулирующими систему микроциркуляции.
История открытия
Как упоминалось, открытие физиологического действия эндогенного монооксида азота (NO) явилось одним из крупнейших научных достижений последних лет в области биохимии и медицины. Оказалось, что NO — простейший по строению молекулы газ, известный всем из курса школьной химии, является важнейшим звеном в системах регуляции многих функций организма: он управляет расширением сосудов и стимулирует кровенаполнение органов и тканей, участвует в передаче нервных импульсов и в иммунных реакциях. Недостаток продукции NO в организме может приводить к нарушению жизнедеятельности многих органов и систем человека. Истинная роль монооксида азота в физиологии человека стала понятной только в последние десятилетия.
В 1998 году за открытие роли и механизма действия монооксида азота в регуляции сердечно-сосудистой системы группа американских ученых получила Нобелевскую премию в области медицины. Неожиданным было открытие того факта, что образующийся в клетке газ является главным межклеточным мессенджером в сердечно-сосудистой системе и, легко проникая через все тканевые барьеры и клеточные мембраны, способен контролировать и регулировать важнейшие функции других клеток.
Было установлено, что монооксид азота (NO) вырабатывается непрерывно эндотелиальными клетками сосудов в процессе окислении аминокислоты L-аргинина молекулярным кислородом под действием фермента, названного NO-синтазой (NOS) (Moncada и cоавт., 1989; Nathan, 1992) [4].Позже было обнаружено три pазличныx изофоpмы NO-cинтаз, присутствующих во многиx клеткаx оpганизма: эндотелии, нейpонаx, миоцитаx cоcудов, cкелетныx мышц, миокаpда, тpомбоцитаx, фибpоблаcтаx, иммунныx клеткаx.
Диффундируя из эндотелиальных клеток в клетки гладкой мускулатуры сосудов, NO активирует в них фермент — гуанилатциклазу, который, в свою очередь, катализирует превращение ГТФ (гуанозинтрифосфата) в цГМФ (циклический гуанозинмонофосфат), который является важным внутриклеточным регулятором. Повышение концентрации цГМФ в гладкомышечных клетках вызывает расслабление гладких мышц, расширение кровеносных сосудов и улучшение кровоснабжения органов. Ниже эти процессы будут описаны болееи подробно.
Открытие механизма действия монооксида азота имеет большое прикладное значение для современной медицины, прежде всего, для создания новых сердечных лекарств, базирующихся на новых представлениях о функционировании сердечно-сосудистой системы.
Это открытие позволило объяснить действие нитроглицерина, который является донором оксида азота. От NO идет описанная выше цепочка реакций, которая расширяет сосуды и устраняет спазмы. Как только концентрация цГМФ падает (под действием фермента — фосфодиэстеразы), сосуды снова сокращаются.
Интересно отметить, что поиски препаратов, поддерживающих повышенную концентрацию цГМФ в клетках гладкой мускулатуры для стимуляции системы кровообращения, привели к созданию хорошо известного препарата — виагры, так как благодаря своевременному расширению сосудов полового члена как раз и происходит эрекция.
Открытие механизма действия NO на сердечно-сосудистую систему стимулировало многочисленные исследования, связанные с изучением роли NO в организме человека. Появилось даже целое направление в биохимии — биохимия монооксида азота. И сегодня считается, что эндогенный монооксид азота — это важнейшее физиологически активное вещество нашего организма, которое обеспечивает нормальное функционирование целого ряда систем и способствует профилактике различных заболевании.
Генерация NO и механизм его действия
В клетках эндотелия кровеносных сосудов оксид азота NO производится непрерывно в ходе ферментативной реакции аминокислоты L-аргинина с молекулярным кислородом. Реакция идет под действием специального фермента, называемого NO-синтазой, в присутствии ко-фактора реакции NADPH — никотинамидаденин динуклеотидфосфата — и некоторых других. [5-9]. Если L-аргинин, кислород и ко-факторы доступны в достаточном количестве, активация NO-синтазы приводит к увеличению концентрации оксида азота. Упрощенная схема реакции показана на рис. 1.
Аминокислота L-аргинин через систему кровообращения доставляется в каждую клетку тела. Часть L-аргинина участвует в синтезе NO, другая часть — в синтезе белков.
Кислород является одним из субстратов, необходимых для синтеза NO и важным фактором, определяющим активность NO-синтазы.
Далее NO диффундирует в клетки гладкой мускулатуры кровеносных сосудов, окружающих эндотелий, и активирует цепь биологических реакций, вызывающих расслабление мускулатуры сосудов и увеличение кровотока.
Регуляция активности NO-синтазы осуществляется, в том числе, и с помощью обратной связи по конечному продукту. Оксид азота способен взаимодействовать с NO-синтазой, снижая ее активность. Это один из путей, которыми достигается жесткая регуляция синтеза NO, что предупреждает его повреждающее действие на ткани.
Детальные исследования процесса генерации оксида азота показали, что в организме существует несколько разновидностей NO-cинтаз (NOS) — ферментов, катализирующих образование оксида азота NO при окислении аминокиcлоты L-аpгинина. В настоящее время идентифицированы три изоформы NOS, названия которых соответствуют названиям клеток, в которых они были впервые обнаружены [3]: NOS-1 — нейрональная (nNOS), или мозговая (bNOS); NOS-2 — индуцибельная (iNOS), или макрофагальная (mNOS); NOS-3 — эндотелиальная (eNOS).
Хотя все изоформы NOS катализируют образование NO, каждая из них имеет свои особенности в локализации, механизмах действия и в биологическом значении для организма. Поэтому изоформы NOS принято также подразделять на конститутивную (cNOS) — это nNOS и еNOS, постоянно присутствующие в клетке и меняющие лишь свою активность, и индуцибельную (iNOS) синтазы оксида азота, концентрация которой определяется внешним воздействием.
Цепочку взаимодействий от генерации NO до расширения сосудов иллюстрирует схема (рис. 2).
Конститутивная NO-синтаза (cNOS) постоянно находится в цитоплазме клеток эндотелия. Внеклеточные гормоны и другие агенты, взаимодействуя с поверхностными клеточными рецепторами и сенсорами, открывают кальциевые каналы клетки, и ионы Ca2+ из внеклеточного пространства, где их концентрация в тысячи раз больше, чем внутри клетки, проникают в клетку. Здесь они быстро связываются с внутриклеточным белком — кальмодулином, образуя активный комплекс Ca2±кальмодулин. Кальмодулин обнаружен почти во всех клетках организма. Он постоянно присутствует в клетке и действует как внутриклеточный рецептор ионов кальция Са2+, чувствительный к малейшим изменениям их концентрации.
Активированный комплекс Са2±кальмодулин, в свою очередь, соединяется с конститутивной NO-синтазой, повышая ее активность. Активированная NO-синтаза стимулирует генерацию оксида азота в реакции, схема которой представлена на рис. 1.
Как только концентрации свободных ионов кальция в цитозоле эндотелиальной клетки падает, комплекс Са2±кальмодулин диссоциирует, инактивируя NO-синтазу. Поэтому конститутивные NO-синтазы называют еще и кальцийзависимыми.
Факторами, активизирующими эндотелиальные клетки, наряду с гормонами и тромбоцитами, циркулирующими в кровеносных сосудах, могут быть механические усилия, изменения скорости кровотока, гипоксия (кислородная недостаточность) и другие. В покое эндотелий под действием пульсирующего кровотока постоянно секретирует определенные количества NO, поддерживая нормальный тонус и оптимальный диаметр сосудов.
Образовавшийся NO диффундирует через клеточные мембраны в соседние гладкомышечные клетки сосудов, окружающие эндотелий, активирует в них фермент — гуанилатциклазу, который, в свою очередь, стимулирует синтез циклического гуанозинмонофосфата — цГМФ из гуанозинтрифосфата — ГТФ. Циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) является универсальным внутриклеточным регулятором. Рост концентрации цГМФ приводит,,через цепочку внутриклеточных взаимодействий, к расслаблению гладких мышц и расширению сосудов.
Уровень цГМФ контролируется также другим внутриклеточным ферментом — фосфодиэстеразой (ФДЭ), которая катализирует деградацию цГМФ. Соотношение активностей двух ферментов — гуанилатциклазы и ФДЭ — и определяет равновесную концентрацию цГМФ и равновесный тонус сосудов. Ингибируя фермент ФДЭ, можно поддерживать высокую концентрацию цГМФ и расширение сосудов. Так, кстати, действует известный препарат — виагра.
Под влиянием конститутивной NOS образуются очень малые количества NO, которые измеряются пикомолями (пкМ), но этого количества достаточно для осуществления местной регуляции в нормальных физиологических условиях.
Выделяемые локально небольшие количества NO, не задействованные в активации гуанилатциклазы, диффундируют внутрь сосудистой стенки и в тромбоциты, которые циркулируют на периферии потока крови на небольшом расстоянии от эндотелия.
В просвете сосуда NO быстро инактивируется растворенным кислородом и гемоглобином. Эти эффекты предотвращают действие NO на большом расстоянии от места его высвобождения, что характеризует оксид азота как локальный регулятор сосудистого тонуса.
Индуцибельная NOS (NOS-2) появляется в клетках только через несколько часов после индукции бактериальными эндотоксинами и некоторыми медиаторами воспаления. Количество NO, образующегося под влиянием iNOS, почти в 1000 pаз больше, чем генерируемое под влиянием cNOS, и может достигать наномолей (нМ). При этом генерация NO сохраняется дольше. Одно из возможныx физиологичеcкиx назначений этого пpоцеccа — защитное дейcтвие окиcи азота в условиях травмы или какой-либо патологии, заключающееся в подавлении активности бактериальных и опухолевых клеток [8]. Защитное действие NO в подобных ситуациях проявляется во взаимодействии с супероксид-анионом кислорода (О2) с образованием пероксинитрита:
NO + О2· → ONOO-
Оксид азота присутствует во всех эндотелиальных клетках, независимо от размера и функции сосудов. В покое эндотелий постоянно продуцирует небольшие количества NO, поддерживая нормальный тонус сосудов (так называемый базовый фон).
Внеклеточные гормоны и другие агенты, взаимодействуя с поверхностными клеточными рецепторами, активируют сNOS, которые генерируют выделение небольшого количества NO на короткий период в ответ на рецепторную и физическую стимуляцию.
При различных воздействиях — физических (УФ-излучение, термическое воздействие), механических (например, при усилении тока или пульсации крови), химических, бактериальных и вирусных (опосредуемых микробными липополисахаридами и различными цитокинами, выделяющимися из лимфоцитов и кровяных пластинок) — синтез NO в эндотелиальных клетках значительно повышается.
В нормальных физиологических условиях, когда стационарная концентрация активных форм кислорода невелика, и регулируется антиоксидантами, и при ничтожно малой концентрации оксида азота порядка пкМ, через образование пероксинитрита выполняется важная роль NO как регулятора апоптоза — программируемой гибели дефектных клеток. Оксид азота, проникая через клеточные мембраны, инициирует апоптические процессы внутри клетки, которые происходят без нарушения целостности мембраны и не распространяются на соседние клетки, в отличие от некроза — массовой гибели клеток при воспалении.
Патологические ситуации характеризуются значительным, на несколько порядков, ростом в очаге воспаления концентрации как NO, так и О2-. Известно, что активированные макрофаги выделяют и NO, и О2-, которые являются важными медиаторами воспаления. Образующийся при этом пероксинитрит реализует важный защитный механизм, лежащий в основе неспецифического иммунитета.
Однако при воспалительных и апоптотических реакциях выявлено кроме токсического, также защитное действие NO. Это связано, видимо, как с непосредственной активацией соответствующих звеньев цепочек реагентов, так и с усилением микроциркуляции как одной из фором защитной реакции
Таким образом, оксид азота NO, продуцируемый различными изоформами NOS, оказывает чрезвычайно важное и разнообразное действие на многочисленные физиологические процессы в организме. Сочетание генерации оксида азота разными изоформами фермента, отличающимися временем генерации (от минут до часов и дней) и количеством генерируемого NO (от пкМ до нМ), позволяет своевременно и гибко реагировать на происходящие в организме изменения.
Роль NO в ответных реакциях клеток и систем организма на воздействие внешних факторов определяется соотношением стрессовых факторов и факторов выживания клетки.
Сейчас хорошо известно, что NO способен синтезировать не только эндотелиальные клетки сосудов, но и другие клетки, в частности, макрофаги и фибробласты кожи, и он является одним из основных регуляторов внутриклеточных процессов
Экзогенный оксид азота
Особо следует упомянуть об экзогенных донорах монооксида азота, которые, в отличие, например, от L-аргинина, содержат NO в структуре молекулы. Их действие заключается в высвобождении этой молекулы в чистом виде. Это вызывает естественное стремление использовать доноры NO в терапевтических целях при недостаточной выработке данного медиатора эндотелиальными клетками. К подобным донорам NO относятся известные лекарственные препараты, такие, как нитросорбит и нитроглицерин.
Существуют уникальные терапевтические методики, при которых NO в газообразном состоянии используется для лечения огнестрельных и гнойных ран. При этом достигается существенное, на 10–12 дней, сокращение сроков заживления и уменьшение числа случаев последующих осложнений.
Экзогенные доноры NO также эффективно используются при изучении влияния монооксида азота на клетки. Так как оксид азота здесь поступает извне, то система оказывается независимой от NO-синтаз и их регуляции, а значит, результаты действия NO легче интерпретировать.
Разнообразные доноры оксида азота предлагаются для использования и в косметическом производстве, однако реального практического выхода у подобных предложений пока нет.
Дело в том, что высвобождение экзогенного NO происходит без участия множества сигнальных веществ, включенных в эндогенный синтез NO и осуществляющих жесткую регуляцию этого процесса. Игнорирование этой регуляции весьма опасно, поскольку NO-доноры различаются по эффективности высвобождения NO, и в разной степени способны влиять на клетки. Сам NO является химически активным соединением, и при неконтролируемом высвобождении способен вызвать так называемый нитрозилирующий стресс.
Кроме того, эти вещества могут являться источниками побочных соединений, часто обладающих токсичностью (например, выделяемый нитропруссидом цианид).
Поэтому, на наш взгляд, применение экзогенных доноров NO для решения косметических проблем, хотя и кажется достаточно простым делом, требует серьезных предварительных клинических испытаний и относится, скорее, к фармакологическим, а не к косметическим методам.
Оксид азота в коже
Рассмотрение разнообразных свойств NO и его функций в организме выходит за рамки настоящего обзора. Ниже монооксид азота рассматривается, главным образом, как эффективный стимулятор микроциркуляции в коже и перспективный ингредиент косметических рецептур. Актуальность проблемы иллюстрирует приведенная на рис. 4 диаграмма, показывающая изменение микроциркуляции в коже в зависимости от возраста. Как видно, интенсивность кровообращения в коже после 40 лет существенно снижается.
Исследования последних 10 лет показали, что NO играет жизненно важную роль в коже [10], регулируя и контролируя как нормальный физиологический ход процессов, так и отклонения от него, вызванные внешними воздействиями, патологиями, возрастными изменениями и т.п.
Как отмечено выше, в клетках кожи постоянно присутствуют конститутивные NOS, правда, в разных клетках — разные изоформы. Кератиноциты эпидермиса постоянно выделяют нейрональную изоформу NOS-1, тогда как фибробласты дермы и других клеток кожи выделяют эндотелиальную изоформу NOS-3
Низкий уровень конституциональной генерации NO играет роль оптимального регулятора и поддерживает близкую к физиологической норме скорость микроциркуляции.
NO активно участвует в синтезе коллагена. Без химического медиатора NO не может выполнять свою функцию эпидермального фактора роста — фактора роста коллагена, играющего важнейшую роль в обновлении клеток кожи и заживлении ран.
NO — энергичный стимулятор процесса дифференциации (деления клеток). В частности, он регулирует синтез внутри клетки протеинов, формирующих каркас клетки и систему рецепторов в мембране клетки, обеспечивающих идентичность исходных и вновь образованных клеток. В отсутствие NO не происходит формирования цитоскелета и системы клеточных рецепторов.
NO также является необходимым медиатором ангиогенеза — формирования новых кровеносных сосудов. Ангиогенез — важный фактор поддержания необходимого уровня микроциркуляции в коже и восстановления повреждений. Все факторы роста связаны с внешними рецепторами на поверхности клетки и действуют через цГМФ, важнейшую роль в активации которого играет NO.
При воспалительных процессах на коже, воздействии УФ, инфекциях или при повреждениях кожи происходит интенсивное выделение NO и его генерация превышает нормальный функциональный уровень. Возможно, что при определенных условиях все клетки кожи способны выделять индуцибельную изоформу NOS-2. При внешних повреждениях кожи монооксид азота резко улучшает микроциркуляцию крови в районе раны, увеличивает активность фибропластов, из которых образуется молодая ткань, и ускоряет заживление.
Наличие трех разных скоростей генерации NO в коже играет важную роль для ее нормального функционирования и ее гибкой приспособляемости и сохранения способности выполнять свои функции при самых разнообразных вариациях окружающих условий.
Известные способы применения
Известные и хорошо проверенные временем способы активации микроциркуляции — это физические упражнения, физиотерапевтические процедуры, массаж и баня.
При тепловых и физических нагрузках меняется концентрация NO в коже, регулируя скорость кровообращения и теплоотдачу. Расширение сосудов при физических нагрузках объясняется способностью эндотелия генерировать NO при воздействии механических усилий от сокращения мускулатуры. После физических нагрузок происходит повышение активности эндотелиальной NO-синтазы и увеличение продукции NO. Одновременно усиливается экспрессия супероксид-дисмутазы, которая защищает NO от разрушения свободными кислородными радикалами.
Что касаеться эффективности применяемых в косметике стимуляторов микроциркуляции,то для их оценки мало объективных научных данных, пригодных для количественного сравнения [1]. Стимуляция кровообращения большинством из них обусловлено локальным раздражающим действием на кожу, т.е., по существу, они провоцируют местное воспаление, и активизация ими кровотока объясняется реакцией организма на внешнее раздражение, которое само может инициировать нежелательные аллергические или воспалительные процессы.
Между тем все более широкое использование стимуляторов оксида азота в разных формах в медицине и фармацевтике может служить качественным критерием его эффективности как сосудорасширяющего средства по сравнению с известными ранее.
Встречаются предложения косметических средств, рекламируемых как стимуляторы генерации оксида азота и микроциркуляции в коже, в состав которых включен L-аргинин, представляемый как источник эндогенного монооксида азота, что, вроде бы, логично следует из предыдущего изложения и схемы реакции рис. 1.
Однако, подобное заключение не совсем корректно. L-аргинин является лишь одним из субстратов эндогенного синтеза NO, управляемого NO-синтазой и рядом ко-факторов. Но из курса органической химии известно, что скорость ферментативных реакций определяется не столько концентрацией субстратов реакции, сколько активностью ферментов, которая и определяет равновесный уровень концентрации субстратов, достаточный для нормального физиологического процесса.
Конечно, при недостатке субстратов их добавление увеличит выход реакции. Но L-аргинин является аминокислотой, входящей в состав многих белков и участвующей во многих физиологических процессах в организме человека. Он в достаточном количестве поступает с пищей и синтезируется в организме здорового человека. Избыток аргинина сверх количества, определяемого активностью NO-синтазы, участвует в реакциях белкового синтеза. L-аргинин широко используется в спорте, бодибилдинге. Оценка его эффективности в этих сферах, выходит за рамки интересующей нас темы.
Косметика с L-аргинином, конечно, имеет определенный косметический эффект, как и другие косметические средства, содержащие белковые компоненты, но какие-либо эксперименты, напрямую связывающие генерацию оксида азота с накожным применением L-аргинина авторам неизвестны. Разумным и логически вытекающим из реакции рис. 1 представляется сочетание L-аргинина и стимулятора активности NO-синтазы.
PINOXIDE™ — стимулятор генерации оксида азота
Одним из немногих активных ингредиентов, стимулирующим генерацию эндогенного оксида азота в коже и предлагаемым к применению в косметических рецептурах, является PINOXIDE™ (Пиноксид), разработанный биофармацевтической компанией AGI Dermatics (США), специализирующейся на научных и прикладных исследованиях и разработках в области биологии клетки.
PINOXIDE™ (Пиноксид), представляет собой запатентованную эквимолярную смесь бициклических монотерпеновых диолов (БЦМД), 2,3-cis/exo-Pinanediol и 2,3-cis/exo-Camphanediol, растворенных в 1,3-бутиленгликоле, используемом как носитель.
На рис. 5 представлены химические структурные формулы компонентов PINOXIDE™(Пиноксид).
На рис. 5 Структурные формулы бициклических монотерпеновых диолов
По внешнему виду PINOXIDE™(Пиноксид) — это бесцветная прозрачная жидкость со слабовыраженным запахом. Хорошо растворим в воде.
Биологическое действие смеси БЦМД в качестве стимулятора генерации оксида азота в коже подтверждено рядом научных публикаций по результатам экспериментальных и клинических исследований [10]. Установлено, в частности, что действие раствора эквимолярной смеси БЦМД зависит от концентрации БЦМД. Раствор смеси БЦМД в бутиленгликоле, оптимальной по результатам исследований концентрации, получил торговое наименование PINOXIDE™.
Ниже приведены некоторые результаты биологических и клинических тестов подтверждающие способность PINOXIDE™ стимулировать генерацию оксида азота (NO) и периферический кровоток в коже человека и показывающие его эффективность как биологически активного косметического ингредиента.
Замечательной особенностью PINOXIDE™, в отличие от других известных стимуляторов микроциркуляции, является то, что он не вызывает усиленной генерации медиаторов воспаления — простагландинов, т.е. PINOXIDE™ не провоцирует воспаление, раздражение и аллергические реакции.
Помимо прямого влияния на кровоток, PINOXIDE™ эффективно стимулирует синтез коллагена в коже, повышает ее упругость и эластичность.
На рис. 6 показаны результаты эксперимента, подтверждающие, что БЦМД, составляющие биоактивную основу PINOXIDE™, стимулируют продукцию оксида азота кератиноцитами эпидермиса. Эксперимент проводился in vitro на стандартных кератиноцитах эпидермиса человека, на которые наносили раствор БЦМД в различных концентрациях. Уровень оксида азота определялся через 24 часа после нанесения колориметрическим нитрит/нитрат методом.
Приведенные результаты подтверждают достоверное увеличение концентрации оксида азота (NO) в 3-3,5 раза относительно физиологической нормы при оптимальных концентрациях БЦМД.
На рис. 7 приведены результаты эксперимента, в котором интенсивность кровотока оценивалась по локальному изменению температуры по сравнению с необработанными участками. PINOXIDE™наносили на кожу предплечья шести волонтерам дважды в день.
Еще раз отметим, что PINOXIDE™, не провоцирует воспаление, раздражение и аллергические реакции. Прямые эксперименты, подтверждают отсутствие простагландинов при стимуляции генерации оксида азота. В совокупности с приведенными выше данными о росте концентрации оксида азота они свидетельствуют о том, что изменения концентрации оксида азота при воздействии PINOXIDE™ находится вблизи физиологической нормы и в сотни раз меньше концентраций NO, при которых проявляется его токсическое действие
На рис. 8 приведены результаты клинического теста, демонстрирующего уменьшение темных кругов под глазами при систематическом применении 1% PINOXIDE™ в течение 4 недель. Препарат наносился под правый глаз. Уменьшение темных кругов по сравнению с началом эксперимента наблюдалось более чем в 93%. Оценка проводилась специально тренированными экспертами.
Появились сообщения в печати и в сети Интернет о положительных результатах использования PINOXIDE™ в косметических средствах для борьбы с отеками, неизбежными после косметических микрохирургических инъекций.
Перспективным может быть применение PINOXIDE™ как стимулятора периферического кровообращения для борьбы с целлюлитом, однако, прямые эксперименты в этом направлении авторам неизвестны.
Интереснейшим косметическим эффектом применения PINOXIDE™ является увеличение естественного красного цвета губ как результат локального усиления микроциркуляции.
На рис. 9 приведены результаты испытаний на шести волонтерах при однократном применении 1% раствора PINOXIDE™. Локальная степень покраснения оценивалась фотометром по методикам, используемым при оценке эритемы от УФ-облучения.
Как видно из диаграммы, эффект покраснения четко выражен и сохраняется неизменным в течение получаса, а затем постепенно спадает, уменьшаясь примерно вдвое через час после применения PINOXIDE™ (не показано).
Никаких воспалений или раздражений на губах в ходе испытаний не отмечалось.
Помимо прямого влияния на кровоток PINOXIDE™ эффективно влияет на другие процессы, играющие важную роль для нормального функционирования кожи.
Выше отмечалось, что оксид азота стимулирует производство коллагена фибробластами кожи и способствует формированию и обновлению межклеточного матрикса, определяющего упругость и эластичность кожи.
Установлено, что уровень коллагена в зоне облученной на солнце кожи уменьшается, снижается синтез коллагена. Одновременно повышается активность фермента металлопротеиназы-1 (ММР-1), который разрушают коллаген, повреждая дермальный матрикс, что проявляется в виде морщин — молекулярных маркеров возраста и фотостарения кожи.
PINOXIDE™ не только активно участвует в синтезе коллагена, но энергично ингибирует выработку фермента, разрушающего дермальный матрикс.
Обработка фибробластов человека PINOXIDE™ стимулирует производство коллагена, почти вдвое увеличивает на 91% производство по сравнению с необработанными клетками, одновременно на 30% (не показано) уменьшается выработка ММР-1.
Следует также отметить, что во всех описанных выше опытах в составе тестируемого раствора отсутствовали какие-либо биологически активные ингредиенты, кроме PINOXIDE™, для того, чтобы изучить эффекты PINOXIDE™ в чистом виде.
Можно предполагать, что в составе косметических рецептур при наличии других БАВ конечный косметический эффект этих БАВ окажется существенно выше.
Тесную связь и взаимовлияние БАВ и процесса микроциркуляции следует иметь в виду при планировании любого косметического воздействия.
В коже, как и в любой открытой биологической системе, для поддержания интенсивности химических реакций на определенном уровне недостаточно только увеличения концентраций исходных компонентов или активности ферментов. Без адекватного увеличения скорости процессов переноса, в данном случае — процесса микроциркуляции, обеспечивающего доставку необходимых субстратов и удаление продуктов реакции, происходит либо замедление скорости этих реакций, либо меняется их характер и направление.
Поэтому использование в косметических средствах БАВ, призванных восполнить недостаток этих ингредиентов в коже и за счет этого активировать те или иные биологические процессы в сочетании с ингредиентами, стимулирующими систему микроциркуляции, позволяет сформулировать и построить логически замкнутую концепцию косметического воздействия, в которой активизация биохимических процессов идет не только за счет увеличения концентрации биологически активных веществ, но также за счет увеличения интенсивности процессов переноса, удаления продуктов реакции и токсинов.
В рамках подобной концепции включение биологически активного компонента PINOXIDE™, стимулирующего синтез эндогенного монооксида азота как эффективного регулятора микроциркуляции в коже, разумно рекомендовать для большинства рецептур оздоровительной, антивозрастной и восстанавливающей косметики, для борьбы с признаками старения и т.п.
Выводы
Приведенные выше результаты тестов и клинических испытаний убедительно иллюстрируют уникальный набор свойств PINOXIDE™.
- PINOXIDE™ активно регулирует генерацию оксида азота (NO) в кератиноцитах эпидермиса и эндотелиальных клетках микрососудов, существенно (в 3 раза) увеличивая продукцию оксида азота, и энергично стимулирует микроциркуляцию в коже.
- Увеличение генерации NO Пиноксидом не сопровождается выработкой медиаторов воспаления — простагландинов, т.е. PINOXIDE™ не провоцирует воспалений, раздражений и аллергических реакций.
- PINOXIDE™ энергично стимулирует синтез коллагена фибробластами кожи, активно ингибирует фермент коллагеназу ММР-1, разрушающий дермальный матрикс. Тем самым PINOXIDE™ активно участвует в обновлении клеток кожи, повышает ее упругость и эластичность.
- PINOXIDE™ может использоваться как активный ингредиент в косметических средствах для борьбы с отеками после микрохирургических инъекций, признаками старения и фотостарения кожи, а также в препаратах от отеков и темных кругов под глазами.
- Сочетание PINOXIDE™ как энергичного стимулятора микроциркуляции — важнейшего из процессов переноса в коже, с другими БАВ обеспечивает всестороннюю стимуляцию процессов жизнедеятельности в коже, и позволяет рекомендовать PINOXIDE™ для большинства рецептур оздоровительной, антивозрастной и восстанавливающей косметики.
- PINOXIDE™ очень удобен с технологической точки зрения — это бесцветная прозрачная жидкость, хорошо растворимая в воде и в этиловом спирте. Он не создает технологических проблем при его вводе в косметические рецептуры.
- PINOXIDE™ успешно прошел все стандартные тесты на токсикологическую безопасность и раздражение, включая воздействие на клетки слизистой оболочки глаз.
Изложенная выше информация получена из открытых публикаций, а часть данных, включая примеры некоторых клинических испытаний, любезно предоставлены компанией «AGI Dermatics»(США).