Аквапорация - новый метод улучшения эластичности и увлажнения кожи

Аквапорация - новый метод улучшения эластичности и увлажнения кожи

Кожа является самым большим органом человеческого тела. Площадь ее поверхности составляет почти два метра. Внешний слой кожи, или эпидермис – динамическая система клеток, которые проходят свой жизненный цикл – делятся, специализируются и отмирают. Эпидермис выполняет много важных функций – защищает организм от веществ и внешних воздействий, а с помощью чувствительных рецепторов участвует в терморегуляции. Очень важно то, что он является своеобразным водным барьером, который препятствует обезвоживанию и поддерживает осмотическое равновесие внутренних тканей. Эти функции выполняет роговой слой, который состоит из пяти наружных слоев эпидермиса. Содержание воды в эпидермисе регулирует эластичность и тонус кожи. В гидрофобной среде рогового слоя вода связывается естественными увлажняющими факторами (NMF): глицерином, мочевиной, аминокислотами и пептидами. Для защитной функции кожи очень важен барьер, образованный специфическими липидами. Ферменты модифицируют активность липидов в различных слоях кожи. Основными предпосылками для необходимой активности ферментов являются вода и кислые значения рН. Можно с уверенностью сказать, что транспорт воды через клеточные мембраны является основным процессом жизни.

В базальном слое эпидермиса из стволовых клеток постоянно образуются новые клетки, кератиноциты и меланоциты и вытесняются вновь образующимися клетками в верхние слои, пока не поднимаются в наружный роговой слой, состоящий только из плотных слоев плоских ороговевших клеток – корнеоцитов, которые постоянно слущиваются в контакте с окружающей средой. Этот процесс обычно продолжается около 20 дней для одной клетки. С возрастом этот срок увеличивается, а способность рогового слоя связывать воду уменьшается, работа барьера нарушается, увеличиваются трансэпидермальные потери воды (transepidermal water loss, TEWL), и кожа теряет эластичность, становится сухой, раздраженной, чувствительной к повреждающему воздействию окружающей среды, действию микроорганизмов, токсинов и аллергенов. Меньше образуется липидов в эпидермисе, роговой слой становится более проницаем и теряет воду. Эти нарушения, как правило, приводят к тому, что кожа преждевременно стареет, развиваются кожные заболевания, такие, как атопический дерматит, псориаз, розацеа, акне.

Аквапорины

Поступление воды в организм и ее потребление регулируются специальными белками, называемыми аквапоринами (AQP) – водными каналами, работу которых можно контролировать, регулируя таким образом поступление и выход воды из клеток.

После открытия липидного бислоя плазматических мембран в конце 1920-х годов предполагалось, что вода просто диффундирует через клеточные мембраны. Только в начале 90-х годов группа Питер Агре с коллегами выявил специфические водные каналы, которые они назвали белок аквапорин-1 (AQP1). В 2003 году он был удостоен Нобелевской премии по химии за исследование аквапоринов. Сейчас в организме человека, животных, растений и бактерий найдено много видов аквапоринов.

Аквапорины – белки клеточной мембраны

У млекопитающих сейчас открыто 12 видов аквапоринов, у всех сходная структура и последовательность аминокислот. AQP1 состоит из цепи 268 аминокислот, образующих шесть спиралей, проходящих сквозь клеточную мембрану. Структура на конце спирали, состоящая из трех аминокислот (аспарагин-пролин-аланин) обусловливает специфичность водного канала. Центральная часть канала – самая узкая (0.3 нанометра), диаметр обоих концов 2 нанометра. Проводимость воды через канал в секунду - 3 x 109 молекул воды. Это значит, что мембрана размером 10 x 10 см2 , в которую встроены аквапорины, способна отфильтровать литр воды за 7 секунд.

Аквапорины обладают высокой избирательностью. Из-за узкой центральной части все частицы больше, чем молекулы воды, не могут пройти сквозь канал.

Водный баланс клеток контролируется осмотическим давлением. Существует значительная разница между процессами диффузии и проницаемости каналов. Диффузия происходит с низкой скоростью в обоих направлениях через клеточные мембраны. По специализированным водным каналам вода может пройти почти беспрепятственно в направлении осмотического градиента. Двунаправленный канал пропускает молекулы воды в обоих направлениях. Диффузию невозможно прекратить, но есть вероятность того, что ртутные соединения блокируют работу аквапоринов. С другой стороны, такие вещества, как глицерин, глюкозид, кофеин, теофиллин, а также осмотический стресс под действием внешней среды может стимулировать формирование аквапоринов.

Белки семейства аквапориннов подразделяются на так называемые простые аквапорины и акваглицеропорины. Простые аквапорины - обычные водные каналы. Акваглицеропорины дополнительно транспортируют небольшие органические молекулы, такие как, глицерин и мочевина. Предполагается, что аквапорин-3 играет особую роль в снабжении кожи водой, так как при его повреждении снижается транспорт воды и глицерина, ухудшается гидратация и эластичность кожи.

Радиочастотная терапия

Аквапорины были обнаружены и в липидном барьере кожи. Неповрежденный роговой слой является непреодолимым барьером для гидрофильных веществ. Поскольку внутренний слой липидов рогового слоя является гидрофобным, воде сложно туда проникнуть. Для того, чтобы обеспечить приток воды в более глубокие слои кожи, молекулы воды должны либо проникнуть через каналы или связаться с гидрофильными веществами, тогда возможен их транспорт в эпидермис.

Для транспортировки веществ через защитный барьер были разработаны многочисленные методы. Электрический ток, ультразвук и энергия света вызывают колебания вязкой двухслойной липидной мембраны и таким образом изменяют проницаемость мембраны. Средствами для перевозки через защитный барьер являются также липосомы и наночастицы, оболочки которых состоят из родственных коже фосфолипидов. Гидрофильные вещества инкапсулированы в липосомы и липофильные вещества в виде наночастиц. При контакте с кожей оболочка связывается с липидами рогового слоя и транспортирует содержание липосом и наночастиц в более глубокие слои кожи.

Радиочастотная терапия основана на диатермии, которая представляет собой процесс генерации тепла в организме с помощью тока высокой частоты. Для этого к коже прикрепляются электроды, соединенные с источником тока высокого частоты. Один электрод служит в качестве передатчика, а противоположный электрод является приемной антенной. Радиоволны индуцируют вихревые токи в ткани, что в свою очередь приводит к выделению тепла. Причиной повышения температуры является стимуляция движения диполей воды в ткани.

Нагревание также улучшает проникновение липофильных молекул через кожный барьер. Интенсивность тепла, генерируемого в различных тканях, зависит от состава ткани и ее диэлектрической проницаемости для электрических полей. Нагревание как бы «разжижает» вязкие мембранные липиды кожи, увеличивая их проницаемость для липофильных веществ и стимулирует клетки, образующие коллагеновые и эластические волокон, что способствует разглаживанию морщин. Кроме того, стимулируется также синтез антимикробных пептидов и белков теплового шока.

Аквапорация улучшает эластичность и увлажнение кожи

Доставка продуктов дерматокосметики через барьер в глубокие слои эпидермиса с помощью различных способов переноса воды через аквапорины называется аквапорацией.

Транспорт активных агентов через мембрану ускоряют с помощью токов высокой частоты. Научные исследования показали, что поврежденный барьер восстанавливается, и содержание влаги в коже увеличивается. Под действием токов мембрана становится более проницаемой для липофильных веществ. Фосфолипиды липосом оболочек укрепляют липидную мембрану и обеспечивают кожу необходимой линолевой кислотой для формирования керамидов 1 и 4, которые стабилизируют липидный барьер с помощью длинных цепей жирных кислот.

Применение радиоволн может также способствовать усилению транспорта воды в кожу и разгладить морщины. Этот эффект устойчив, и результат еще можно улучшить после новой серии процедур.

Предполагается, что радиоволны увеличивают пропускную способность переноса воды аквапоринами путем изменения конформации белковых структур в канале после теплового воздействия. Вихревые токи радиоволн также только вызывают разделение молекул воды путем ослабления водородных мостиков в узком канале. Это значительно увеличивает поток воды через аквапорины через липидные мембраны в эпидермисе.

Для аквапорации были разработаны специфические продукты, которые содержат вещества натурального увлажняющего фактора (NMF) в липосомах и гиалуроновую кислоту [KOKO GmbH & Co. KG, Leichlingen]. Липосомы используются в качестве средства транспортировки гидрофильных веществ через липидные мембраны эпидермиса. Метод аквапорации использует два различных способа транспортировки воды, глицерина, мочевины и других гидрофильных веществ через липидную мембрану: с липосомами и с помощью аквапоринов. Гиалуроновая кислота действует на кожу, как губка, пропитанная водой, которая как бы отжимается с помощью радиоволн.

Последовательность процедур аквапорации

Перед каждой обработкой измеряется содержание влаги и кожного сала в коже. После очищения смесью очищающего геля и молочка (1:1) на кожу лица с помощью кисти наносятся активные агенты: липосомный NMF комплекс и концентрат гиалуроновй кислоты.

Для создания электромагнитного поля используется радиочастотный аппарат, и радиоволны равномерно поступают к соответствующим областям.

Для лечения кожи лица, шеи и области декольте нейтральный электрод помещается под плечо пациента. Таким образом, поле линий выровнено вертикально по отношению к роговому слою. Непосредственный контакт с кожей не требуется, поскольку электрод служит антенной.

Ускорение транспорта воды и активных веществ и последующее улучшение состояния кожи наблюдали также при воздействии интенсивного импульсного света без термического воздействия и наночастиц босвеллии или липосомальной NMF, CM-глюкан и гиалуроновую кислоту .

Проведенное исследование метода аквапорации в сочетании с соответствующими дерматокосметическими активными веществами улучшает гидратацию и эластичность кожи, лечит повреждения барьера и останавливает преждевременное старение кожи. Этот результат до сих пор не мог быть достигнут с использованием традиционных косметических продуктов и увлажнителей.

Dr. Hans-Ulrich Jabs (доктор Ханс-Ульрих Ябс)

Опубликовано в:
Ästhetische Dermatologie (mdm) 2010 (5), 6-12
Ästhetische Dermatologie (mdm) 2011 (3), 17-22

Перевод и редактирование: Г.Б.Большакова

Любое копирование ЗАПРЕЩЕНО!
  • Аквапорация - новый метод улучшения эластичности и увлажнения кожи

Рекомендуемые товары

- +
65рублей
- +
140рублей

Теги: ароматерапия, компоненты для косметики