Составы, содержащие гидроксикислоты, используются в клинической практике для лечения разнообразных болезней кожи уже много лет. Наиболее часто применяются гликолевая, молочная и салициловая кислоты в концентрациях 2-70% для лечения акне, ихтиоза, кератоза, бородавок, псориаза, возрастных изменений кожи и других нарушений.
Один из наиболее очевидных эффектов гидроксикислот — это улучшение состояния фотостареющей кожи, выражающееся в разглаживании микрорельефа, выравнивании цвета кожи, а также в увеличении содержания коллагена и эластиновых фибрилл, что в целом придает коже более молодой вид. Противовозрастное действие гидроксикислот стало их «визитной карточкой» в дерматокосметологии и привело к широкому распространению косметической продукции и средств по уходу за кожей на их основе.
Гидроксикислоты действуют прежде всего на роговой слой, ускоряя эксфолиацию корнеоцитов. Длительное применение подобных препаратов приводит к истончению рогового слоя, который, как известно, служит основным кожным барьером, защищающим наш организм от внешних агрессивных факторов, в том числе от ультрафиолета. Вполне закономерен вопрос о безопасности применения подобных препаратов в том случае, когда кожа часто подвергается облучению солнечным светом.
Клинические исследования показали, что местное применение гликолевой кислоты может повысить чувствительность кожи к действию искусственного солнечного света (ИСС), применяемого в лабораториях для проведения такого рода исследований. Однако в большинстве опубликованных к настоящему времени работ тестовый препарат имел основу, существенно отличную от распространенных косметических, а измерения проводились только по какому-нибудь одному параметру (а не их набору). В тех же исследованиях, где оценивали несколько параметров, эксперимент проводили на разных участниках, что ставило под сомнение анализ «сравнительных» результатов.
В 1998 году группа экспертов по косметическим ингредиентам (Cosmetic Ingredient Review Expert Panel) проанализировала существующие исследования и пришла к заключению, что альфа гидроксикислоты (AHA) не мутагенны, не канцерогенны, не представляют угрозы для развития эмбриона и оплодотворения и не являются фотосенсибилизаторами. И тем не менее, чтобы снизить риск возникновения раздражения, эксперты рекомендовали ограничить используемую концентрацию AHA (<10%) и кислотность состава (рН >3,5).
Кроме того, производителям предписали включить в инструкцию по применению рекомендации использовать препарат, содержащий AHA, совместно со средствами защиты кожи от солнца.
Но, к сожалению, исследований на тему кислот и ультрафиолета не так много, а те, которые есть, не лишены экспериментальных неточностей. Пожалуй, одним из наиболее четко выполенных экспериментов относится исследование Корнхаусера с соавторами, опубликованное в 2009 году в Journal of Dermatological Scince. Цель этого исследования – ответить на вопрос, оказывают ли гидроксикислоты влияние на чувствительность кожи к солнечному свету (или заменяющему его ИСС). Ранее ни в одной работе не исследовалось сразу несколько факторов, по которым можно судить о фоточувствительности кожи, на одном и том же пациенте, каждый из которых служил бы контролем для самого себя. Эксперимент был построен таким образом чтобы оценить влияние гликолевой и салициловой кислот на индивидуальную чувствительность кожи к УФ-излучению.
В исследовании приняли участие 140 добровольцев европейской расы обоих полов в возрасте 14-59 лет с фототипом II и III. В середине спины каждого участника были выбраны 4 экспериментальных участка, три из которых систематически обрабатывались в течении 3.5 недель. После каждого курса использования тестируемых препаратов зоны облучали ИСС для определения минимальной дозы, необходимой для МЭД.
Кожу в зонах экспериментального определения МЭД облучали дозами 0,7-2,8 от предсказанного значения. Спустя 24 часа определяли экспериментальное значение МЭД; в то же время брали биопсии для изучения повреждений ДНК и образования ожоговых клеток. Дозы облучения в зонах биопсии варьировали в пределах 1-1,6 индивидуального МЭД (в среднем (1,4 ± 0,17) МЭД).
Было протестировано 3 препарата:
1) препарате 10% гликолевой кислоты (рН 3,5);
2) препарат с 3% салициловой кислоты (рН 3, 5);
3) препарат-плацебо («пустая» основа).
Основа всех препаратов была одинаковой и состояла из стандартного косметического сырья — неионных эмульгаторов (стеарет-21, цетеарет-20 и стеарат ПЭГ-100), глицерина, ПАВ, загустителей (ксантановая камедь) и консервантов (парабены и диазолидинилмочевина).
Для нанесения использовали пластиковые 1 мл шприцы, из которых на кожу выдавливали по 120 мкл состава на каждый из трех экспериментальных участков, после чего растирали резиновым напальчником. На четвертый участок (контроль) ничего не наносили. Добровольцам предписывалось не мыть эти участки кожи в течение, по меньшей мере, шести часов после нанесения.
После обработки все четыре участка облучали ИСС и делали «бритвенную биопсию» — всего 9 биопсий с каждого пациента, сделанных дерматологом.
Биопсии брали дважды: через 7 минут после облучения ИСС для определения повреждений ДНК и спустя 24 часа — для изучения образования ожоговых клеток. Биопсию проводили под местной анестезией (инъекция лидокаина).
Параметрами оценки были:
1) эритема (покраснение), оцениваемая визуально и инструментально. Облученные зоны для определения МЭД осматривали под УФ-лампой 24 ч спустя после облучения. МЭД соответствовала минимальной дозе ИСС, при которой наблюдается пунцовое пятнышко эритемы. Исследовались также спектральные характеристики облученной зоны (отраженный свет) на аппарате Minolta СМ-500 (Minolta Corp., США)
2) степень повреждения ДНК. Повреждения ДНК определяли иммуногистохимически с использованием антител, специфически распознающих ТТ и СТ циклобутановые пиримидиновые димеры (ЦПД), говорящие о повреждении ДНК (После облучения ультрафиолетовым светом в молекуле ДНК образуются фотопродукты. В большинстве случаев — это циклобутановые пиримидиновые димеры, или (6-4)-аддукты, которые могут привести к мутациям при делении ДНК);
3) образование ожоговых клеток. Ожоговые клетки — это апоптозные, оптически различимые в микроскоп в фиксированных в парафине и окрашенных пигментом микрослоях биопсий (всего в подсчетах использовалось 16 микрослоев, отстоящих друг от друга на 50 мкм).
Результаты и их обсуждение
• Местное применение 10%-го препарата гликолевой кислоты привело к увеличению чувствительности кожи к УФ-свету, статистически значимому по сравнению с салициловой кислотой, «пустым» носителем и необработанной областью. Нанесение салициловой кислоты не привело к увеличению чувствительности по сравнению с «пустым» носителем или необработанной областью.
На рисунке показана фотография спины одного из участников эксперимента спустя 24 часа после облучения увеличивающимися дозами ИСС в каждом из четырех исследуемых участков.
• Использование гликолевой кислоты привело к существенному увеличению образования ЦПД по сравнению с контролем или салициловой кислотой, статистически не отличавшихся друг от друга по количеству ЦПД. В необработанном участке кожи образование ЦПД также было повышено по сравнению с контролем и салицилатом, будучи статистически не отличимым от участков, обработанных гликолевой кислотой.
ЦПД были выбраны как важнейший биомаркер, поскольку они однозначно связаны со степенью повреждения, соответствующей мутагенному и канцерогенному действию ионизирующей радиации. Пиримидиновые димеры, возникающие вследствие действия ИСС, приводят к СС-ТТ переходам, являющимся одним из отличительных признаков, обнаруженных в генах протоонкогенов и супрессоров опухолей, выделенных из кожных форм рака. Измерение образования и восстановления этих фотопродуктов достаточно объективно отражает индивидуальную склонность к образованию рака и может служить прогностическим параметром.
Отдельно стоит отметить, что в этом исследовании статистически значимых отличий между необработанной кожей и кожей, обработанной гликолевой кислотой, не наблюдалось только для измерения числа пиримидиновых димеров, а во всех остальные экспериментах различия были значимыми.
• В участках кожи, обработанных гликолевой кислотой, число ожоговых клеток было больше, чем там, где применялась салициловая кислота, «пустой» носитель или не использовались никакие вещества
Ожоговые клетки были впервые описаны более 40 лет назад, но только в последние годы стало ясно, что они не просто «еще один биомаркер» УФ-повреждения кожи. Ожоговые клетки представляют собой апоптотические кератиноциты, т.е. клетки, в которых запущена программа апоптоза в связи с тем, что количество повреждений ДНК и мембранных органелл превысило тот уровень, когда их можно безопасно «починить». Если регуляторные механизмы клетки отказали вследствие повреждения, для всего организма лучше, чтобы клетка «покончила с собой», нежели продолжала неконтролируемо развиваться. Клетка существует, как бы балансируя под антагонистическими сигналами программируемой гибели и продолжения роста и развития, и, по-видимому, именно это равновесие нарушается под действием УФ-лучей, что в ряде случаев приводит к злокачественному перерождению клетки.
Механизм фотосенсибилизирующего действия гликолевой кислоты неизвестен, сама она не поглощает в диапазонах УФА/В, а значит, не может быть первичным акцептором излучения. Одно из возможных объяснений заключается в том, что гликолевая кислота увлажняет кожу и слущивает с нее мертвые чешуйки эпидермиса, истончая роговой слой и меняя оптические свойства кожи (ее способность поглощать и рассеивать ИСС). Интересно, что общая толщина кожного покрова в случае регулярного использования гликолевой кислоты увеличивается (возможно, за счет стимуляции синтез гликозаминогликанов (особенно гиалуроновой кислоты) и коллагена)
А местное применение салициловой кислоты, напротив, несколько уменьшает толщину кожи.
Фотозащитный механизм салициловой кислоты изучен также недостаточно. В клинических испытаниях было подтверждено, что местное применение препаратов салициловой кислоты незадолго до УФ-облучения уменьшает последующее покраснение кожи. В некоторых случаях (в зависимости от состава носителя и постановки эксперимента) салициловая кислота может быть противовоспалительным агентом — за счет ингибирования транскрипции провоспалительных белков или прямого уничтожения свободных радикалов.
Выводы
Облучение интенсивным солнечным светом вызывает появление в коже маркеров, говорящих о степени произошедших в коже изменений. Среди них воспалительная реакция, выражающаяся в эритеме, повреждение ДНК, признаком которого является появление в клетке пиримидиновых димеров (ЦПД) и образование апоптозных кератиноцитов (ожоговых клеток). В эксперименте, проведенном с участием 140 добровольцев, эти показатели были количественно измерены, и это позволило уточнить молекулярную картину фотоповреждения в случае использования разных гидроксикислот.
Исследование подтвердило сделанное ранее наблюдение о том, что гликолевая кислота повышает чувствительность кожи к УФ-излучению. И хотя фотосенсибилизирующий эффект гликолевой кислоты мал, сделанный вывод тем не менее имеет большое значение с точки зрения здоровья населения, учитывая повсеместное использование гликолевой кислоты в косметических составах.
Используемая литература:
«The effects of topically applied glycolic acid and salicylic 25. acid on ultraviolet radiation induced erythema, DNA damage ana sunburn cell formation in human Skin».,2009, Kornhauser A., Wei R.
«Sulforaphane mobilizes cellular defenses that protect skin against damage by UV radiation». 2007, Talalay R, Fahey J.W.
«Histochemical responses cf human skin following ultraviolet irradiation». Daniels F. Jr., Brophy D
«Alpha-hydroxyacids and carboxylic acids».,2004, Yu R.J., Van Scott E.J
«Glycolic acid treatment increases type I collagen mRNA and hyaluronic acid content of human skin»., 2001, Bernstein E.F., Lee J., Brown D.B.
«Dermatopharmacoiogy of salicylic acid. I. Range of dermatotherapeutic effects of salicylic acid»., 1975, Weirich E.G.
«Topical salicylic acid interferes with U VB therapy for psoriasis».,1991, Kristensen В., Kristensen 0.
Один из наиболее очевидных эффектов гидроксикислот — это улучшение состояния фотостареющей кожи, выражающееся в разглаживании микрорельефа, выравнивании цвета кожи, а также в увеличении содержания коллагена и эластиновых фибрилл, что в целом придает коже более молодой вид. Противовозрастное действие гидроксикислот стало их «визитной карточкой» в дерматокосметологии и привело к широкому распространению косметической продукции и средств по уходу за кожей на их основе.
Гидроксикислоты действуют прежде всего на роговой слой, ускоряя эксфолиацию корнеоцитов. Длительное применение подобных препаратов приводит к истончению рогового слоя, который, как известно, служит основным кожным барьером, защищающим наш организм от внешних агрессивных факторов, в том числе от ультрафиолета. Вполне закономерен вопрос о безопасности применения подобных препаратов в том случае, когда кожа часто подвергается облучению солнечным светом.
Клинические исследования показали, что местное применение гликолевой кислоты может повысить чувствительность кожи к действию искусственного солнечного света (ИСС), применяемого в лабораториях для проведения такого рода исследований. Однако в большинстве опубликованных к настоящему времени работ тестовый препарат имел основу, существенно отличную от распространенных косметических, а измерения проводились только по какому-нибудь одному параметру (а не их набору). В тех же исследованиях, где оценивали несколько параметров, эксперимент проводили на разных участниках, что ставило под сомнение анализ «сравнительных» результатов.
В 1998 году группа экспертов по косметическим ингредиентам (Cosmetic Ingredient Review Expert Panel) проанализировала существующие исследования и пришла к заключению, что альфа гидроксикислоты (AHA) не мутагенны, не канцерогенны, не представляют угрозы для развития эмбриона и оплодотворения и не являются фотосенсибилизаторами. И тем не менее, чтобы снизить риск возникновения раздражения, эксперты рекомендовали ограничить используемую концентрацию AHA (<10%) и кислотность состава (рН >3,5).
Кроме того, производителям предписали включить в инструкцию по применению рекомендации использовать препарат, содержащий AHA, совместно со средствами защиты кожи от солнца.
Но, к сожалению, исследований на тему кислот и ультрафиолета не так много, а те, которые есть, не лишены экспериментальных неточностей. Пожалуй, одним из наиболее четко выполенных экспериментов относится исследование Корнхаусера с соавторами, опубликованное в 2009 году в Journal of Dermatological Scince. Цель этого исследования – ответить на вопрос, оказывают ли гидроксикислоты влияние на чувствительность кожи к солнечному свету (или заменяющему его ИСС). Ранее ни в одной работе не исследовалось сразу несколько факторов, по которым можно судить о фоточувствительности кожи, на одном и том же пациенте, каждый из которых служил бы контролем для самого себя. Эксперимент был построен таким образом чтобы оценить влияние гликолевой и салициловой кислот на индивидуальную чувствительность кожи к УФ-излучению.
В исследовании приняли участие 140 добровольцев европейской расы обоих полов в возрасте 14-59 лет с фототипом II и III. В середине спины каждого участника были выбраны 4 экспериментальных участка, три из которых систематически обрабатывались в течении 3.5 недель. После каждого курса использования тестируемых препаратов зоны облучали ИСС для определения минимальной дозы, необходимой для МЭД.
Кожу в зонах экспериментального определения МЭД облучали дозами 0,7-2,8 от предсказанного значения. Спустя 24 часа определяли экспериментальное значение МЭД; в то же время брали биопсии для изучения повреждений ДНК и образования ожоговых клеток. Дозы облучения в зонах биопсии варьировали в пределах 1-1,6 индивидуального МЭД (в среднем (1,4 ± 0,17) МЭД).
Было протестировано 3 препарата:
1) препарате 10% гликолевой кислоты (рН 3,5);
2) препарат с 3% салициловой кислоты (рН 3, 5);
3) препарат-плацебо («пустая» основа).
Основа всех препаратов была одинаковой и состояла из стандартного косметического сырья — неионных эмульгаторов (стеарет-21, цетеарет-20 и стеарат ПЭГ-100), глицерина, ПАВ, загустителей (ксантановая камедь) и консервантов (парабены и диазолидинилмочевина).
Для нанесения использовали пластиковые 1 мл шприцы, из которых на кожу выдавливали по 120 мкл состава на каждый из трех экспериментальных участков, после чего растирали резиновым напальчником. На четвертый участок (контроль) ничего не наносили. Добровольцам предписывалось не мыть эти участки кожи в течение, по меньшей мере, шести часов после нанесения.
После обработки все четыре участка облучали ИСС и делали «бритвенную биопсию» — всего 9 биопсий с каждого пациента, сделанных дерматологом.
Биопсии брали дважды: через 7 минут после облучения ИСС для определения повреждений ДНК и спустя 24 часа — для изучения образования ожоговых клеток. Биопсию проводили под местной анестезией (инъекция лидокаина).
Параметрами оценки были:
1) эритема (покраснение), оцениваемая визуально и инструментально. Облученные зоны для определения МЭД осматривали под УФ-лампой 24 ч спустя после облучения. МЭД соответствовала минимальной дозе ИСС, при которой наблюдается пунцовое пятнышко эритемы. Исследовались также спектральные характеристики облученной зоны (отраженный свет) на аппарате Minolta СМ-500 (Minolta Corp., США)
2) степень повреждения ДНК. Повреждения ДНК определяли иммуногистохимически с использованием антител, специфически распознающих ТТ и СТ циклобутановые пиримидиновые димеры (ЦПД), говорящие о повреждении ДНК (После облучения ультрафиолетовым светом в молекуле ДНК образуются фотопродукты. В большинстве случаев — это циклобутановые пиримидиновые димеры, или (6-4)-аддукты, которые могут привести к мутациям при делении ДНК);
3) образование ожоговых клеток. Ожоговые клетки — это апоптозные, оптически различимые в микроскоп в фиксированных в парафине и окрашенных пигментом микрослоях биопсий (всего в подсчетах использовалось 16 микрослоев, отстоящих друг от друга на 50 мкм).
Результаты и их обсуждение
• Местное применение 10%-го препарата гликолевой кислоты привело к увеличению чувствительности кожи к УФ-свету, статистически значимому по сравнению с салициловой кислотой, «пустым» носителем и необработанной областью. Нанесение салициловой кислоты не привело к увеличению чувствительности по сравнению с «пустым» носителем или необработанной областью.
На рисунке показана фотография спины одного из участников эксперимента спустя 24 часа после облучения увеличивающимися дозами ИСС в каждом из четырех исследуемых участков.
• Использование гликолевой кислоты привело к существенному увеличению образования ЦПД по сравнению с контролем или салициловой кислотой, статистически не отличавшихся друг от друга по количеству ЦПД. В необработанном участке кожи образование ЦПД также было повышено по сравнению с контролем и салицилатом, будучи статистически не отличимым от участков, обработанных гликолевой кислотой.
ЦПД были выбраны как важнейший биомаркер, поскольку они однозначно связаны со степенью повреждения, соответствующей мутагенному и канцерогенному действию ионизирующей радиации. Пиримидиновые димеры, возникающие вследствие действия ИСС, приводят к СС-ТТ переходам, являющимся одним из отличительных признаков, обнаруженных в генах протоонкогенов и супрессоров опухолей, выделенных из кожных форм рака. Измерение образования и восстановления этих фотопродуктов достаточно объективно отражает индивидуальную склонность к образованию рака и может служить прогностическим параметром.
Отдельно стоит отметить, что в этом исследовании статистически значимых отличий между необработанной кожей и кожей, обработанной гликолевой кислотой, не наблюдалось только для измерения числа пиримидиновых димеров, а во всех остальные экспериментах различия были значимыми.
• В участках кожи, обработанных гликолевой кислотой, число ожоговых клеток было больше, чем там, где применялась салициловая кислота, «пустой» носитель или не использовались никакие вещества
Ожоговые клетки были впервые описаны более 40 лет назад, но только в последние годы стало ясно, что они не просто «еще один биомаркер» УФ-повреждения кожи. Ожоговые клетки представляют собой апоптотические кератиноциты, т.е. клетки, в которых запущена программа апоптоза в связи с тем, что количество повреждений ДНК и мембранных органелл превысило тот уровень, когда их можно безопасно «починить». Если регуляторные механизмы клетки отказали вследствие повреждения, для всего организма лучше, чтобы клетка «покончила с собой», нежели продолжала неконтролируемо развиваться. Клетка существует, как бы балансируя под антагонистическими сигналами программируемой гибели и продолжения роста и развития, и, по-видимому, именно это равновесие нарушается под действием УФ-лучей, что в ряде случаев приводит к злокачественному перерождению клетки.
Механизм фотосенсибилизирующего действия гликолевой кислоты неизвестен, сама она не поглощает в диапазонах УФА/В, а значит, не может быть первичным акцептором излучения. Одно из возможных объяснений заключается в том, что гликолевая кислота увлажняет кожу и слущивает с нее мертвые чешуйки эпидермиса, истончая роговой слой и меняя оптические свойства кожи (ее способность поглощать и рассеивать ИСС). Интересно, что общая толщина кожного покрова в случае регулярного использования гликолевой кислоты увеличивается (возможно, за счет стимуляции синтез гликозаминогликанов (особенно гиалуроновой кислоты) и коллагена)
А местное применение салициловой кислоты, напротив, несколько уменьшает толщину кожи.
Фотозащитный механизм салициловой кислоты изучен также недостаточно. В клинических испытаниях было подтверждено, что местное применение препаратов салициловой кислоты незадолго до УФ-облучения уменьшает последующее покраснение кожи. В некоторых случаях (в зависимости от состава носителя и постановки эксперимента) салициловая кислота может быть противовоспалительным агентом — за счет ингибирования транскрипции провоспалительных белков или прямого уничтожения свободных радикалов.
Выводы
Облучение интенсивным солнечным светом вызывает появление в коже маркеров, говорящих о степени произошедших в коже изменений. Среди них воспалительная реакция, выражающаяся в эритеме, повреждение ДНК, признаком которого является появление в клетке пиримидиновых димеров (ЦПД) и образование апоптозных кератиноцитов (ожоговых клеток). В эксперименте, проведенном с участием 140 добровольцев, эти показатели были количественно измерены, и это позволило уточнить молекулярную картину фотоповреждения в случае использования разных гидроксикислот.
Исследование подтвердило сделанное ранее наблюдение о том, что гликолевая кислота повышает чувствительность кожи к УФ-излучению. И хотя фотосенсибилизирующий эффект гликолевой кислоты мал, сделанный вывод тем не менее имеет большое значение с точки зрения здоровья населения, учитывая повсеместное использование гликолевой кислоты в косметических составах.
Используемая литература:
«The effects of topically applied glycolic acid and salicylic 25. acid on ultraviolet radiation induced erythema, DNA damage ana sunburn cell formation in human Skin».,2009, Kornhauser A., Wei R.
«Sulforaphane mobilizes cellular defenses that protect skin against damage by UV radiation». 2007, Talalay R, Fahey J.W.
«Histochemical responses cf human skin following ultraviolet irradiation». Daniels F. Jr., Brophy D
«Alpha-hydroxyacids and carboxylic acids».,2004, Yu R.J., Van Scott E.J
«Glycolic acid treatment increases type I collagen mRNA and hyaluronic acid content of human skin»., 2001, Bernstein E.F., Lee J., Brown D.B.
«Dermatopharmacoiogy of salicylic acid. I. Range of dermatotherapeutic effects of salicylic acid»., 1975, Weirich E.G.
«Topical salicylic acid interferes with U VB therapy for psoriasis».,1991, Kristensen В., Kristensen 0.
Комментарий