Электронная библиотека


Децина А. Н. Теория мягких косметологических воздействий. Современная косметология. – Новосибирск, 2001. – 505 с.

Содержание

От автора

Глава 1

Глава 2

Глава 3

Глава 4

Глава 5

Глава 6

Глава 7

Глава 8

Глава 9

Глава 10

Глава 11

Приложение 1 (1-100)

Приложение 1 (101-200)

Приложение 1 (201-300)

Приложение 1 (301-400)

Приложение 1 (401-505)

 

От автора

Уважаемые коллеги!

Сообщаю о том, что мной принято решение в процессе занятий в ЗШНК2 провести некоторую переработку материала исходной монографии. Ниже приводится вставка в раздел "От автора", сопровождающий первую главу.

После первого издания книги (2001 г.) автор на ее основе провел Заочную школу научной косметологии с участием, как рядовых потребителей косметических средств, так и профессиональных косметологов. В ходе развернутого научного и "околонаучного" обсуждения теории мягких косметологических воздействий (при сохранении ее основных положенгий и доводов) проявилась необходимость дополнительных пояснений, подчеркивающих особенности данной теории. Кроме этого, в продолжение развития отдельных положений изданной ранее монографии, были найдены более простые (и, возможно, более наглядные) подходы для изложения некоторых разделов первого издания. В новое издание включены также результаты наших недавних исследований.

Автор благодарит за активное участие в обсуждении теории мягких косметологических воздействий кандидата медицинских наук Вознесенского С.А., Кито (Эквадор) и практикующего косметолога Густову Л.(США).

В действительности я благодарю всех участников ЗШНК1, которые искренне стремились освоить материал монографии - задавали вопросы (на некоторые мне не удалось ответить) и пытались выполнить "домашние задания". Надеюсь на дальнейшее сотрудничество. Все желающие смогут получать новые вставки и изменения, которые я планирую внести в текст книги. Известите меня об этом.

Сообщаю также, что поступили предложения о переводе и издании монографии в Китае и на Украине. Это обстоятельство также подстегнуло желание кое-что изменить в ее тексте.

С уважением, Анатолий Децина

Глава 1 

Рецензия

До недавнего времени в косметологии доминировали эмпирические и интуитивные подходы. Значительная часть косметических средств пришла к нам из древности: много веков люди использовали различные вещества с целью украшения лица и с целью ухода за кожей. По мере появления лекарственных препаратов и биологически активных веществ их стали вводить в косметические смеси с целью оказания благоприятного действия на кожу и для лечения кожных заболеваний. Однако случилось так, что косметология долгое время оставалась в стороне от прогресса, ее подходы оставались на уровне алхимических. В результате некоторые из производимых в настоящее время косметических средств в лучшем случае являются безвредными, а реклама обещает то, что в принципе недостижимо.

Современные биохимические и цитологические исследования привели к выяснению особенностей функционирования клеток кожи в разном возрасте и при различных заболеваниях и природы процессов, протекающих при взаимодействии различных веществ с клетками кожи. Полученные знания создали возможность рационального конструирования средств для поддержания кожи в здоровом состоянии и предотвращения ее преждевременного старения. Этим вопросам посвящена книга А. Н. Децины. Книга является уникальным изданием, в котором специалист в области химии и клеточной биотехнологии использует современные знания о клетках для объяснения механизмов действия различных препаратов, использующихся в косметологии и для разработки композиций, позволяющих направленно воздействовать на процессы, протекающие в кожном покрове человека. Автор книги долгое время работал в Новосибирском институте органической химии под руководством академика В. А. Коптюга, а затем занимался разработкой питательных сред для целей клеточной биологии. Приобретенные в ходе этих исследований знания позволили А. Н. Децине использовать подходы современной науки в своих экспериментах, данные которых приводятся в книге, и на самом современном уровне рассмотреть проблемы косметологии.

В книге рассмотрены современные данные о строении кожи и механизмы ее старения. Описаны механизмы проникновения через кожу низкомолекулярных соединений и полимеров.

А. Н. Децина впервые предпринял попытку привлечения знаний из области клеточной биологии для создания алгоритмов расчета питательной ценности косметических композиций.

Значительная часть книги посвящена анализу литературных данных о действии наиболее эффективных составов и косметических кремов, производящихся в настоящее время различными фирмами. Эти данные представляют большой интерес для специалистов, занимающихся разработкой косметических средств.

Рассмотрены практически используемые подходы к созданию кремов, масок, витаминизирующих и питательных композиций и разработка средств, увеличивающих эффективность проникновения препаратов в кожу.

Сформулированы принципы витаминизации кожи с учетом ее возрастных изменений. Особое внимание уделено гормонам, как потенциальным ценным компонентам косметических препаратов, изучением которых А. Н. Децина занимался многие годы. Приведены практически важные сведения о содержании важных для косметических целей гормонов в различных природных источниках.

Рассмотрены микробиологические аспекты производства косметических препаратов: вопросы консервирования кремовых композиций и асептическое производство препаратов.

Благодаря живой манере изложения материала автором, книга легко читается, несмотря на привлечение количественных подходов, значительное количество фактического материала и описания экспериментов.

Книга представляет интерес для косметологов, врачей-косметологов и разработчиков косметических препаратов.

Директор института билоорганической химии СО РАН Академик РАН В.В. Власов

От автора

В течение нескольких лет (начиная с 1992 г.) происходило мое "внедрение" в косметологию. До этого на протяжении предыдущих 17 лет я занимался фундаментальными исследованиями в области физической органической химии под руководством В.А.Коптюга. Это были прекрасные годы - мы постигали методологические подходы к формулированию научных задач и проводили эксперименты, результаты которых приоткрывали строение заряженных частиц, участвующих в реакциях электрофильного замещения ароматических соединений.

Полученная методологическая подготовка оказалась чрезвычайно полезной в последующий период, когда волею судьбы (а, может быть, из-за моей непоседливости) мне пришлось заниматься клеточной биотехнологией. Мы оптимизировали составы питательных сред для культивирования клеток животных (в том числе и человека) вне организма и изучали влияние различных веществ на клеточные системы, искали критерии, позволяющие оценивать интенсивность разнообразных неблагоприятных воздействий на клетки, рассматривали механизм реакции неферментативного покоричневения белков (реакция Майяра) и влияние воздействия температуры и солнечного света на качество питательных сред, изучали влияние антиоксидантов на функционирование клеточных систем, оценивали склонность липидов к перекисному окислению и т.д.

Накопленный в течение 10 лет опыт работы с клеточными культурами лег в основу многих разработок в области косметологии. Я абсолютно убежден, что эта область человеческих знаний является последней и, может быть, самой значимой ступенькой моего жизненного пути. И это связано не столько с моим возрастом, сколько с тем, что предшествующие накопленные нами знания могут быть эффективно использованы для решения проблем, стоящих перед косметологией. А проблем этих очень много!

Работа приносит ощутимое удовлетворение. Если бы потребовалось сформулировать кратко суть данного труда, то можно было бы написать: "Косметология глазами клеточного биотехнолога (или цитолога)".

Книга является первой попыткой такого рода. Она, вероятно, не лишена ошибок и упущений, поэтому я буду благодарен читателям за все предложения, которые улучшат эту работу. При наличии доброй воли и заинтересованных читателей этот труд может совершенствоваться, и его не следует рассматривать в качестве завершенного. Планируется последующая переработка книги, во-первых, для того, чтобы отразить в ней все новые и новые экспериментальные данные, во-вторых, для того, чтобы отбросить в сторону некоторые предположения, которые были сформулированы из-за отсутствия необходимой информации, или, наоборот, превратить подтвердившиеся предположения в аксиомы. Кажется, именно в этом заключается развитие любой научной дисциплины.

Есть еще один недостаток, присущий любой книге, написанной одним автором. Он заключается в том, что не все вопросы получают в ней должное освещение, так как особое внимание уделяется лишь некоторым из них.

В соответствии с футурологическими прогнозами в 2030 году (осталось всего ничего!) "шестидесятилетняя женщина будет выглядеть как современная тридцатилетняя. Появятся вещества, способствующие выработке нового коллагена и эластичных тканей, помогающих сохранить упругость молодой кожи" ("Аргументы и факты" №25 (922), июнь 1998). Очень хочется поучаствовать в этом революционном процессе!

После первого издания книги (2001 г.) автор на ее основе провел Заочную школу научной косметологии с участием, как рядовых потребителей косметических средств, так и профессиональных косметологов. В ходе развернутого научного и "околонаучного" обсуждения теории мягких косметологических воздействий (при сохранении ее основных положенгий и доводов) проявилась необходимость дополнительных пояснений, подчеркивающих особенности данной теории. Кроме этого, в продолжение развития отдельных положений изданной ранее монографии, были найдены более простые (и, возможно, более наглядные) подходы для изложения некоторых разделов первого издания. В новое издание включены также результаты наших недавних исследований.

Автор благодарит за активное участие в обсуждении теории мягких косметологических воздействий кандидата медицинских наук Вознесенского С.А., Кито (Эквадор) и практикующего косметолога Густову Л.(США).

Эпиграф

Пророков нет в Отечестве моем
Да и в других Отечествах не густо!
(В.Высоцкий)

Что касается эпиграфа, то я предлагаю читателям при ознакомлении с представленным материалом взять за основу известное изречение, поставленное В. Высоцким в начало двустишья, и жестко возражать против любых недостаточно обоснованных положений, выдвигаемых автором. С большим интересом ознакомлюсь с отзывами и приглашаю всех к коллективному творчеству.

1. Косметология как наука (вместо введения)

Заранее прошу прощения у читателя, так как приходится "танцевать от печки" - определять объект воздействия косметологии. Удивительно, но до сих пор идут дискуссии по этому поводу с таким пылом и жаром, что впору отойти подальше от этих словопрений и посмотреть на проблему со стороны.

Давайте попробуем это сделать вместе - нащупаем некоторые островки, которые могут служить фундаментом для построения здания. Может быть, вначале это будет не здание, а прочно стоящий шалаш.

Любая наука характеризуется наличием объектов исследования (воздействия) и методов исследования. Если, на первый взгляд, с методами исследования все обстоит в достаточной степени удовлетворительно (на этом мы еще подробно остановимся), то по поводу объектов косметологического воздействия до сих пор нет устоявшейся точки зрения. Так, например, в одном научно-популярном издании 1 сообщается:
"во многих развитых странах приняты соответствующие законы, в которых четко сказано, что косметическое средство может иметь только наружное действие. Это означает, что никакие косметические добавки не должны достигать живых слоев кожи и воздействовать на них. Последнее является прерогативой исключительно медицинских препаратов".

Автор этого мнения абсолютно убежден в том, что
"косметические препараты могут и обязаны взаимодействовать только с мертвыми субстанциями кожи и ни при каких обстоятельствах не должны достигать ее живых слоев и, тем более, воздействовать на них. Таково предназначение косметики. Так было, так есть и так будет всегда!".

Давайте попробуем разобраться в том, какие фрагменты кожи могут быть отнесены к мертвым субстанциям. В соответствии с общепринятыми представлениями кожа состоит из трех основных слоев: эпидермис, дерма и гиподерма (жировая клетчатка). Естественно предположить, что мертвые фрагменты могут находиться вблизи поверхности кожи - в эпидермисе. Рассмотрим строение эпидермиса более подробно (см. рис.1.1). В различных областях тела эпидермис отличается по рельефу, окраске и толщине. Толщина эпидермиса, в свою очередь, зависит от количества клеточных рядов и от развития рогового слоя.

Следует подчеркнуть, что схематично представленные на рис. 1.1 слои эпидермиса в действительности не имеют отчетливых границ. Так между роговым и блестящим слоями имеется область, в которой расположены частично ороговевшие "пластинки" - нечто среднее между полностью сформированной роговой чешуйкой и блестящей пластинкой. Аналогичная область наблюдается при переходе от состояния клетки в шиповидном слое к зернистому.

Наличие таких переходных состояний связано в первую очередь с механизмом формирования эпидермиса, в соответствии с которым клетки нижнего слоя эпидермиса (базальные клетки) постоянно делятся с митотическим индексом (в пересчете на 1000 клеток) от 0,1 до 0,6 с последующим выталкиванием одной из двух образующихся клеток во второй слой и т.д. Время полного обновления клеток эпидермиса в норме составляет 26-28 дней. То есть за этот период вновь образовавшаяся клетка проходит все слои эпидермиса и отщепляется в виде роговой чешуйки.
При прохождении всех слоев эпидермиса поочередно с клеткой происходят драматические изменения, в результате которых она и превращается в кератиновую чешуйку. Но для того, чтобы эти изменения не отставали и не опережали нормальное течение событий, ее движение к поверхности кожи должно протекать с определенной скоростью. Таким образом, речь идет именно о скорости деления клеток в базальном (нижнем) слое эпидермиса. 

Рисунок 1.1 Схематическое изображение строения слоев и питания клеток эпидермиса.

Ответ на вопрос - какие слои эпидермиса можно считать мертвыми, а какие - живыми, по-видимому, связан с оценкой способности клеток к делению. Очевидно, что базальный слой эпидермиса состоит из живых клеточных образований, склонность которых к делению обеспечивается "принудительной" поставкой питательных веществ межклеточной жидкостью, циркулирующей в организме и представляющей собой смесь лимфы и плазмы крови, вытекающей из конечных петелек капилляров (см. рис.1.1) и возвращающеся в лимфатическую и кровеносную системы под влиянием сердечных сокращений. А вот уже для клеток шиповидного слоя такая определенность отсутствует - клетки, в основном, находятся в состоянии покоя. Подвод питательных веществ к ним и удаление продуктов клеточного метаболизма (шлаков) может осуществляться только за счет протекания самопроизвольных достаточно медленных диффузионных процессов, направление которых обычно определяется градиентом концентраций веществ, участвующих в данных процессах. Например, при омывании нижних (базальных) клеток эпидермиса в районе их расположения создается концентрация веществ, участвующих в питании клеток, а в более верхних слоях шиповидного слоя имеется их недостаток, в то время как количество продуктов клеточного метаболизма достаточно высокое. Собственно говоря, именно по этим причинам такие клетки не могут полноценно функционировать (например, делиться) - нет полноценного питания и окружающее их пространство "зашлаковано" отходами их жизнедеятельности. Так вот, недостаток питательных веществ и избыток продуктов метаболизма частично компенсируется за счет диффузии питамельных веществ снизу (от базального слоя) вверх, а продуктов клеточного метаболизма сверху вниз. При этом понятно, что чам более высоко по отношению к базальному слою поднимается клетка в шиповидном слое, тем медленнее протекают описааные выше обменные диффузионные процессы и тем менее комфортным оказывается ее состояние. В конце концов наступает "коллапс" - разрушение внутренних органов (органел) клетки, фиксируемый отчетливо в зернистом слое эпидермиса.

Тем не менее, при нарушении структуры, возникающем, например, при механическом повреждении эпидермиса, шиповидные клетки
(расположенные, по крайней мере, в нижних слоях шиповидного слоя) освобождаются от связей друг с другом, округляются и проявляют склонность к делению и миграции, способствуя заживлению раны. Можно полагать, что в этом процессе должна участвовать межклеточная жидкость, заполняющая место механического повреждения кожи. Возможно, именно ее обновление в зоне повреждения является причиной наблюдаемых "оживлений" клеток шиповидного слоя. Таким образом, эти клетки также могут быть отнесены к живым, по крайней мере, в экстремальном состоянии, связанном с разрушением структуры эпидермиса.

В отличие от этого клетки зернистого слоя оказываются неспособными к делению из-за фактических изменений, затрагивающих клеточные ядра и митохондрии, а также в связи с образованием новых структур (кератиносом или гранул Орланда, кератогиалиновых масс, ассоциированных с пучками тонофибрил). Образование этих структур является первым этапом начинающейся кератинизации (ороговении) плазмолеммы. С определенной долей вероятности можно полагать, что клетки зернистого слоя, несмотря на протекание многочисленных биохимических процессов, по формальному признаку (неспособность к делению) должны быть отнесены к мертвым структурам кожи.

Таким образом, фрагменты рогового, блестящего и зернистого слоев, не обладающие способностью к делению, можно отнести к мертвым структурам кожи,
и, соответственно, граница между "живыми и мертвыми" субстанциями должна быть расположена где-то в шиповидном слое.

Временно оставим за скобками наших рассуждений вопрос о том, какими свойствами должна обладать косметическая композиция, чтобы ее компоненты могли взаимодействовать с верхними тремя слоями эпидермиса
и верхней частью клеток шиповидного слоя, не проникая в расположенные ниже структуры.

Однако имеются и другие мнения относительно объектов косметологического воздействия.

Как следует из определения косметического продукта, приведенного в другой работе со ссылкой на законодательство Франции 2 ,
"косметический продукт - это вещество или препарат, не являющийся лекарством и предназначенный для непосредственного контакта с различными наружными органами человеческого тела или с зубами и слизистой оболочкой с целью их очищения, защиты, поддержания в хорошем состоянии, изменения внешнего вида или коррекции запаха". При этом "во Франции в соответствии с законом все препараты, обладающие способностью действовать на слои, более глубокие, чем базальный слой эпидермиса, должны быть исключены из применения в косметологии".

Здесь уже авторы и, по-видимому, французские законодатели законодатели спустились пониже.

Можно сослаться также на дискуссию, возникшую на II Международной научно-практической конференции "Биологически активные вещества и новые продукты в косметике" (24 - 26 ноября 1997 г., Москва), в связи с определением критериев, позволяющих отличить косметические препараты от лекарственных средств. Одна из точек зрения, высказываемых на этой дискуссии, представлена в работе [3]. Авторы считают, что косметические средства - это средства
"прежде всего безвредные, применяемые широко и бесконтрольно, причем наносимые главным образом на поверхность кожного покрова, исключающие всасывание компонентов в кровь и осуществление каких-либо системных эффектов".

Авторы этой работы в полном соответствии с законодательными актами Франции, по-видимому, считают, что биологически активное вещество, включенное в состав косметической композиции, может проникнуть через верхний слой кожи, достичь базальных клеток эпидермиса и остановиться. Может быть, они полагают, что существует какой-то механизм ("заслонка"), не позволяющий молекулам такого вещества проникнуть в дерму и через конечные "петельки" кровеносных сосудов попасть в кровь и/или в лимфатическую сеть, а затем в кровь?

Обращаем внимание на противоречие этой широко распространенной точки зрения тому обстоятельству, что питание базального слоя клеток эпидермиса осуществляется за счет лимфы и плазмы крови, вытекающих из лимфатических полостей и окончаний кровеносных сосудов, компоненты которых свободно преодолевают сетчатую мембрану, состоящую из эпидермальных гребешков и отростков базальных клеток, а также из коллагеновых нитей. Известно также, что в составе лимфы и плазмы крови присутствуют, в достаточной степени, высокомолекулярные вещества (глобулины, липиды, липопротеины, пептиды и т.п.), включающие механизмы иммунного ответа при повреждениях кожи и поставляющие необходимые вещества для ускорения процесса деления клеток. Естественно предположить, что, если молекулы вещества, включенного в косметический препарат, достигли базального слоя клеток, то они с высокой вероятностью могут оказаться в лимфатическом и кровяном русле не только за счет обычной диффузии, но и за счет потока межклеточной жидкости, омывающей клетки и возвращающейся в кровеносную сеть и лимфатическую систему.

Итак,
следует признать, что в нижней части эпидермиса не существует какой-либо "заслонки", препятствующей проникновению веществ в глубь дермы (в кровеносные и лимфатические сосуды).

Предположение о наличии эффективного обмена между эпидермисом и дермой подтверждается экспериментальными данными, свидетельствующими о появлении меченных тритием тимидина и уридина в эпидермисе мышей при их парентеральном введении. Считается, что 60% плазмы и 45% белков плазмы ежедневно проникают из микрокапилляров кровеносной системы в ткани (включая эпидермис). Возвращаясь в кровеносную и в лимфатическую системы, они уносят с собой связанные с белками метаболиты
(продукты клеточной жизнедеятельности - шлаки) и катаболиты (биологически активные вещества - пептиды белки и т.д., синтезированные внутри клетки). Но, если через базальную мембрану легко проникают высокомолекулярные белки, то справедливым является предположение об отсутствии какого-либо барьера ("заслонки") в районе расположения базальной мембраны, отделяющей эпидермис от дермы.

Следует заметить, что первая точка зрения о взаимодействии косметических средств только с мертвыми структурами кожи, экспрессивно формулируемая автором работы [1]
(абсолютно абсурдный вариант - ДАН), и вторая - более официальная и наиболее распространенная точка зрения [2, 3], допускающая взаимодействие компонентов косметических средств с базальными клетками эпидермиса, но не допускающая их проникновения в кровь и в более глубокие структуры кожи, связаны между собой и отличаются только глубиной допускаемого проникновения компонентов косметических средств. Однако истина, как Вы уже, вероятно, догадались, лежит не между этими предположениями.

Учитывая все вышеизложенное, следует сформулировать иную точку зрения, в соответствии с которой
"вещества, преодолевшие трансэпидермальный барьер, с определенной долей вероятности просто обязаны проявиться в крови и, в соответствии с этим, воздействовать на все ткани организма".

Интуитивно все это понимают. Взять хотя бы существующие методы оценки безвредности компонентов и самих косметических средств. Постоянным критерием является их безвредность на уровне организма. Например, сравнивая консерванты, оперируют величинами ЛД50, характеризующими 50%-ную гибель популяции животных при том или ином способе введения испытуемых веществ. Не принимая пока во внимание развернувшуюся борьбу против использования животных, сам по себе факт такой проверки свидетельствует о том, что подспудно мы допускаем определенную вероятность проникновения консервантов в кровь и воздействия на внутренние органы животного. А иначе - зачем нужна такая проверка?

Ну, хорошо - все вещества, которые проникли в эпидермис, обязательно оказываются в крови. Что из этого следует?

Самым простым следствием данного положения является
равенство таких понятий как трасэпидермальный и трасдермальный барьеры.

Следующим, более существенным следствием, если использовать формулировки французских законодателей [2] и авторов работы [3], исключающих попадание компонентов косметических средств в кровь, должен быть запрет на все косметические препараты, выпускаемые в мире. Действительно, среди средств ухода за кожей нет ни одного препарата, компоненты которого из-за малых размеров молекул не преодолевали бы трансэпидермальный барьер.

И еще, очень важным следствием рассмотренной (в определенной степени формальной) ситуации, напоминающей словесную эквилибристику, является необходимость включения в определение косметического средства такого понятия, как "количество" или "концентрация". Это обстоятельство давно уже стало аксиомой, не требующей доказательств в медицине, а "странной" науке косметологии до понимания этого еще далеко.

Данные, подтверждающие нашу точку зрения по проницаемости кожи, будут обсуждаться в следующих разделах. А сейчас, на наш взгляд, чтобы не напоминать страуса, зарывшего голову в песок, необходимо срочно менять официальное определение косметического средства, которое в общем виде выглядит следующим образом:
"косметический продукт - это вещество или препарат, не являющийся лекарством и предназначенный для непосредственного контакта с различными наружными органами человеческого тела или с зубами и слизистой оболочкой с целью их очищения, защиты, поддержания в хорошем состоянии, изменения внешнего вида или коррекции запаха".

В соответствии с вышеизложенным к этому определению следует добавить:
"применяемый в количествах, безвредных для организма, с учетом возможности кумулятивного и синергетического проявлений".

Наши предложения на этот счет, в свое время, были направлены в инстанции, занимающиеся обсуждением текста российских государственных стандартов (ГОСТов). В результате, что мы имеем?

ГОСТ Р 51391-99 "Изделия парфюмерно-косметические. ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ. Общие требования" (Разработан Рабочей группой, образованной распоряжениями Председателя Госстандарта России, с участием членов технических комитетов по стандартизации ТК 360 "Парфюмерно-косметические изделия" и ТК 405 "Средства гигиены полости рта" при содействии Российской парфюмерно-косметической ассоциации и Стоматологической ассоциации России). Цитируем дословно п. 3.4: "парфюмерно-косметическое изделие: Препарат или средство, предназначенное для нанесения (с помощью вспомогательных средств или без их использования) на различные части человеческого тела (кожу, волосяной покров,ногти, губы,зубы, слизистую оболочку полости рта и наружные половые органы) с единственной или главной целью их очищения, придания приятного запаха, изменения их внешнего вида и/или коррекции запаха тела, и/или их защиты или сохранения в хорошем состоянии.".

Как мы видим, в приведенном определении парфюмерно-косметического средства ничего не говорится о том на какую глубину допускается проникновение ингредиентов - фактически нет определения внутренних объектов воздействия, хотя внешние объекты перечисленны достаточно подробно, а также, как и у французов, отсутствует упоминание о допустимых концентрациях ингредиентов.

Зададим себе вопрос - может ли базироваться на таком определении Наука Косметология? Очевидно может, однако, если дискуссии, подобные описанной выше, возникают на самой первой ступеньке научной дисциплины, то она будет, при этом, напоминать набор "научек" и "псевдонаучек", представляющих одну из самых мутных областей знаний. А в мутной воде :. барахтаются потребители косметических средств
.

Нужна четкость определений. Предлагаемая нами новая формулировка определения косметического средства (скорее тот ее небольшой довесок), по крайней мере, позволяет легализовать подавляющую часть выпускаемых производителями косметических препаратов. Однако основной вопрос косметологии (как науки) об объекте исследования, при этом, остается все-таки не определенным. Естественно предположить, что вопросами влияния различных веществ на организм при их введении через кровяное русло (включая и случаи преодоления трансэпидермального барьера) должны заниматься другие научные дисциплины (например, токсикология, фармакология и т.п.). Косметологи, по-видимому, должны сосредоточить свое внимание на взаимодействии косметических средств с клеточными и другими системами кожи, не забывая при этом возможного влияния отдельных компонентов на организм человека в целом.

Рассматривая решаемые косметологами задачи, используемые приемы и применяемые средства, целесообразно отделить собственно косметологию от дерматологии. Если основной задачей дерматологии является ликвидация аномальных состояний кожи и приведение кожи в нормальное состояние, то косметолог обязан работать с нормальной кожей (см. рис.1.2). Его приемы сводятся к предотвращению, замедлению или маскировке проявлений "естественного" процесса старения кожи. Принимая высокую вероятность того, что процесс старения организма (и кожи, в том числе) запрограммирован, хотя в значительной степени он, несомненно, зависит от состояния окружающей среды, привычек и образа жизни каждого индивидуума, можно полагать, что,
кроме изменения вида и запаха поверхности кожи, основной задачей косметологии является сохранение хорошего состояния кожи в течение максимально длительного периода жизни пациента.

Следует согласиться с тем, что врач-косметолог должен освоить основы дерматологии до такой степени, чтобы можно было поставить предварительный диагноз аномального состояния кожи и направить пациента к врачу-дерматологу. Например, уже сейчас многие косметологи, обнаруживая проявления грибкового заражения стоп у пациента, сразу направляют его к дерматологу, не начиная проведение процедур, предшествующих педикюру. А вот, что касается акне, различных проявлений подкожной инфекции и разнообразных воспалительных процессов, то, к сожалению, большая часть практикующих косметологов берется за их ликвидацию. И, что самое удивительное, это у них получается. На наш взгляд, все-таки, более целесообразна специализация - хороший косметолог и хороший дерматолог должны работать "в связке".

Высказываемая точка зрения о различиях задач косметологии и дерматологии, по-видимому, не бесспорна. Во всяком случае, она встречает возражения со стороны известных дерматологов. Возможно, также, не все косметологи с такой точкой зрения могут согласиться. Однако, попробуйте ответить на такой вопрос - старение организма (и кожи в том числе) - это болезнь или в определенной степени запрограммированный процесс? Но, даже если это болезнь, то заниматься его изучением, по-видимому, должны не дерматологи, а геронтологи. Поэтому наряду с существованием профессии дерматолога-косметолога должна существовать профессия геронтолога-косметолога.

Рисунок 1.2 Основные задачи косметологии. Связь с другими научными дисциплинами.

В определении основной задачи мы специально не рассматриваем приемы косметологов, связанные с маскировкой проявлений "естественного" процесса старения кожи. Мне могут на это возразить. Однако, на наш взгляд, эта область человеческой деятельности, скорее всего, относится к искусству. Тем не менее, средства декоративной косметики следует включать в перечень косметических средств как по определению ("изменение внешнего вида"), так и для их оценки по отношению к организму в целом (в том числе и по отношению к клеточным системам кожи). Где-то близко к этому располагается, на наш взгляд, хирургическая косметология, призванная устранять дефекты поверхности тела.

Таким образом, основная задача косметологии подразумевает противодействие процессу старения кожи. При этом, пытаясь ее решить, на наш взгляд, не следует обольщать себя беспочвенными надеждами, так как всё или почти всё зависит от состояния организма в целом. Поэтому является естественным, что решение задачи сохранения хорошего состояния кожи является комплексной геронтологической проблемой.

И тем не менее, косметология многого добилась, используя такие приемы, как химический пилинг, дермобразия, различные виды пилинга, проводимого с помощью физических воздействий (лазер, жидкий азот и т.д.). Все перечисленные здесь и другие аналогичные приемы следует объединить в особое направление косметологии
- реконструкционную косметологию, так как во всех случаях используются особые свойства клеточных систем восстанавливать поврежденные места.

В первую очередь это связано с тем, что некоторые вещества, вытекающие из разрушенных клеток, стимулируют иммунную систему кожи, активируя расположенные рядом с повреждением макрофаги (клетки Лангерганса), которые, в свою очередь, синтезируют и выбрасывают в окружающее пространство разнообразные стимуляторы клеточного деления, способствуя ликвидации нарушения клеточной системы. Кроме этого, установлено [4], что нормальные кератиноциты человека при их обработке "нетоксичными концентрациями" различных контактных аллергенов (динитросульфобензол, пара-фенилендиамин), а также лаурилсульфатом натрия и ионами тяжелых металлов (Ni, Cr, Co) увеличивают выброс в окружающую среду сосудистого эндотелиального фактора роста, который способствует делению эндотелиальных клеток и восстановлению возможных повреждений.

Есть еще одно обстоятельство, позволяющее клеточным системам кожи восстанавливаться. На рис.1.3 схематично изображен монослой клеток на стеклянной или пластиковой подложке. Цитологи и специалисты в области клеточной биотехнологии знают, что если разрушить часть монослоя (допустим, механически соскоблив полоску клеток), то клетки, у которых не оказалось соседей, начинают интенсивно делиться до тех пор, пока монослой не восстановится. В этот момент включается контактное торможение клеточного деления.

Рисунок 1.3 Схема восстановления монослоя клеток.

Итак, природа устроена очень разумно - существуют по крайней мере два независимых механизма ликвидации нарушений клеточных систем кожи. На этом базируется направление реконструкционной косметологии. Однако мы не будем детально обсуждать это направление. Может быть, в будущем коснемся только экологических аспектов химического пилинга.

Таким образом, пытаясь разобраться в задачах, приемах и методах
косметического (в большей части повседневного) воздействия на кожу с целью "сохранения ее в хорошем состоянии", для упрощения изложения мы отодвинули в сторону дерматологию, хирургические и декоративные приемы косметологии, а также достаточно большое направление реконструкционной косметологии.

Что же у нас остается? А остается безбрежное море косметических средств по уходу за кожей, призванных сохранять хорошее состояние кожи в течение максимально длительного времени. К этой области косметологии имеется масса вопросов, на которые часто мы не имеем ответов,
и именно поиском ответов на такого рода вопросы посвящена данная работа.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Симаков К. "Секреты натуральной косметики" С.-Петербург; "МиМ-Дельта", 1997;

2. Легран Ж.Ж. "Менопауза и косметология" Новости эстетики, 1998 (4) 10-13;

3. Меликянц А.Г., Симонова Л.В. "Должна ли лечить косметика?" Косм
.Мед. 1998 (1) 4-8;

4. Palacio S., Schmidt D., Viac J. "Contakt allergens and sodium lauryl sulphate voscular endothelial growth factor in normal keratinocytes", Dr. J.Dermatol. 1997, 137 (4) 540-544.

Задания к главе 1

1. Определить являются ли косметическими средствами следующие препараты:

- гель интимной косметики Volupta - стимулятор клитора и зоны G (продукт сертифицирован в России и еще в 30 странах мира - из рекламного буклета);

- желеобразный интимный крем для мужчин "Пролонго" - снижает чувствительность периферических нервных рецепторов и, тем самым, позволяет увеличивать (регулировать) длительность полового акта (продукт сертифицирован в России - из аннотации).

2. Приведите составы любых косметических средств, которые удовлетворяют требованиям французского законодательства (ссылка 2) и подходу российских специалистов:

- Симаков К.. (ссылка 1);

- Меликянц А.Г. и Симонова Л.В. (ссылка 3)
.

Суммарная таблица с примерами ответов на вопросы к 1 занятию - начальный этап обсуждения.


п/п

Участник

Вопрос 1

Вопрос 2

Гель
Volupta

Крем
Пролонго

Французское
законодательство
(ФЗ)

Симаков К.
(СК)

Меликянц А.,
Симонова Л.
(МА; СЛ)

1

Вера
(Волгоград)

нет

нет

затрудняюсь

затрудняюсь

затрудняюсь

2

Наталья
(Челябинск)

ФЗ-нет
РЗ-да

ФЗ-нет
РЗ-да

есть примеры

?

?

3

Галина
(???)

да

да

примеров не может быть

?

?

4

Лариса
(Новосибирск)

нет

нет

?

?

?

Глава 2 

2. Введение в теорию мягких косметологических воздействий



Свое название теория мягких косметологических воздействий получила в противовес жестким реконструкционным косметологическим воздействиям. Различие этих двух направлений косметологии носит принципиальный характер, так как мягкие косметологические воздействия подразумевают детальное изучение биохимических процессов, протекающих в клеточных системах кожи, и самих клеточных систем с целью использования полученных знаний для предотвращения процессов старения кожи (образование морщин, снижение эластичности и т.п.). В общем иде можно полагать, что теория мягких косметологических воздействий определяет подходы, позволяющие влиять на биохимические процессы и взаимопревращения клеточных систем кожи с целью замедления ее старения. Эта теория имеет строго очерченную область применения, исключающую даже кратковременное разрушение или необратимое нарушение функционирования клеточных систем кожи. Она призвана отслеживать состояние кожного покрова человека в зависимости от возраста и формулировать рекомендации по предотвращению развития процессов старения.

Рассмотрим исходный фрагмент этой теории, отслеживающей изменение состояния кожного покрова в зависимости от возраста, описываемое обычными для биологических систем S-образными кривыми (рис.2.1).

Рисунок 2.1 Зависимость состояния кожного покрова от продолжительности жизни

Возможности мягких косметологических воздействий должны быть ограничены, с одной стороны, кривой IV, являющейся "голубой мечтой", скорее всего недостижимой (философский вопрос). С другой стороны, если использовать принцип "не навреди", то кривая III, описывающая процесс, в ходе которого вначале достигается улучшение состояния кожного покрова с последующим резким его ухудшением, кажется, выходит за рамки "разрешенных" мягких косметологических воздействий. Однако, исходя из общих соображений, можно представить себе такой процесс в том случае, когда резкое ухудшение состояния кожи происходит в самом конце жизненного пути. По своей сути кривая IV напоминает кривую III, максимально смещенную вправо. К сожалению, как уже отмечалось ранее, вероятность такого смещения чрезвычайно низка.

В процессе обсуждения этого материала появилась необходимость более детального прояснения отличий в подходах к решению косметологических проблем, используемых "традиционной косметологией", (когда, как следует из предыдущей главы, не всегда понятным является даже объект воздействия, а применяемые методы граничат с волшебством, и формулируемых в данной работе приемов, вытекающих из теории мягких косметологических воздействий. Поэтому попробуем воспользоваться некой аллегорией.

Представим себе альпиниста, который, преодолев целый ряд трудностей (трудности детского возраста), выбрался на изумительную, прекрасную площадку (зрелый возраст). Ему очень не хочется покидать этот райский уголок, но он должен понимать, что движение вперед и вниз неизбежно. Задача, которую он может ставить перед собой, заключается в том, чтобы это движение не сопровождалось быстрой потерей высоты, и, тем более, очень не хочется рухнуть в пропасть или расщелину (единственно реально достижимая задача косметологии, как науки). Сложность ее решения заключается в том, что точный маршрут движения ему неизвестен, и контролировать наличие спуска он может только интуитивно и изредка оглядываясь назад. Дополнительным осложнением является наличие в "райских кущах" массы "волшебников", зазывающих его в свои чертоги (аккуратные, уютные хижины и прекрасные дворцы) и обещающих за определенную плату показать ему маршрут без спуска и научить разнообразным приемам преодоления расщелин, включая и использование ковров-самолетов. Более того, если альпинист уже частично спустился с заветной площадки, "мастера волшебных дел" обещают ему маршруты и снабжают волшебными приспособлениями, которые "обязательно" вернут его в райскую обитель.

Но "волшебники", остаются волшебниками. По указанным ими маршрутам идут массы "альпинистов" (оставляя "волшебникам" драгоценности) - многие разбиваются, калечат себя в расщелинах или очень быстро теряют высоту. На площадке и вокруг нее развивается индустрия извлечения покалеченных альпинистов из расщелин и ущелий, а также технология их лечения (реконструкционная косметология). Однако, не смотря на все их усилия, никто и никогда не смог и, очевидно, не сможет вернуться обратно на заветную площадку - философский камень и "молодильные яблочки" являются утопией. Движение вниз неотвратимо и от этого любому становится грустно на душе.

Давайте попробуем несколько смягчить финал предложенной аллегории. Где-то, не очень заметные в райских кущах, все-таки, живут и трудятся "Мастеровые", изготавливающие лестницы, строгающие посохи и альпенштоки, вьющие страховочные веревки, рисующие карты местности и мастерящие компасы. Результаты их деятельности пока трудно обнаружить за декоративными привлекательными цветами и растениями, культивируемыми "волшебниками", и их голоса заглушаются пением искусственных райских птичек (маркетинговая медоточивость и сладкоречивость). Но, Мастеровые существуют. Они отчетливо понимают, что движения вспять не может быть, и их работа направлена на реальное предотвращение опасностей, подстерегающих альпиниста на его пути. В описанной ситуации им приходится много выдумки и усилий тратить на распознавание и классификацию маркетинговых "волшебных завлекалочек".

Автор представленного на суд читателей материала, возможно абсолютно нескромно, относит себя именно к "мастеровым - теоретикам". Однако, он тешит себя надеждой, что сформулированная им теория мягких косметологических воздействий хотя бы в небольшой степени, позволит "косметологическому альпинисту" выбрать правильную дорогу и не сорваться в расщелину, ущелье или в пропасть.

Мы еще не один раз будем возвращаться к данной аллегории, тем более, что существует ее продолжение в виде анекдота. А сейчас, позвольте вернуться к рассмотрению основ представляемой теории.


Изменение состояния кожного покрова в зависимости от возраста для каждого индивидуума описывается индивидуальной кривой (типа I), отражающей генетические особенности организма, влияние окружающей среды, профессию и образ жизни. Поэтому, с позиций теории мягких косметологических воздействий, наибольший интерес представляет возможность перехода от состояния кожного покрова, описываемого этой кривой, к состоянию более благоприятному (кривая II). Рассмотрим три возможных варианта перехода:

Переход "а", характеризующийся сдвигом системы вертикально вверх, является невозможным ("запрещенный переход"). Любая биологическая система консервативна и не может без разрушения мгновенно изменить свое состояние. В реальных системах изменения всегда реализуются постепенно и последовательно.

Переход "б" с некоторым постепенным улучшением состояния кожного покрова возможен, по-видимому, при первоначальных патологических состояниях организма. При этом нужно отчетливо понимать, что осуществление такого перехода обычно должно сопровождаться общим оздоровлением организма.

Второй возможный вариант реализации такого перехода с заметным улучшением состояния кожи описывается ситуацией, когда человек с "неухоженной" кожей или с кожей, состояние которой ухудшилось из-за использования некачественной косметики, начинает регулярно пользоваться косметическими препаратами высокого качества, разработанными с учетом современных достижений медицины, биохимии, цитологии и геронтологии.

Переход "в" характеризуется плавным постепенным сдвигом кривой изменения состояния кожного покрова к более благоприятной для нашего организма кривой. Такой вариант перехода "разрешен" для клеточных систем кожи и наиболее реален. Некоторое ухудшение состояния кожного покрова в процессе перехода отражает, на наш взгляд, невозможность создания абсолютно идеальной кремовой композиции.

Из рассмотренных выше вариантов переходов следует, что
реально достижимым результатом воздействия косметических средств на кожу человека является сохранение достигнутого состояния кожи без существенных изменений в течение как можно более длительного времени. Этот вывод согласуется с основной задачей косметологии, сформулированной нами ранее, и хорошо вписывается в теорию мягких косметологических воздействий.

Требования, предъявляемые к любым теоретическим построениям, предусматривают описания объектов наблюдения, включаемых в рассматриваемую систему, и возможность предсказания изменений, связанных с варьированием тех или иных параметров изучаемой системы.

Представим себе, что объектом наблюдения, характеризующим снижение качества состояния кожи (ее старение) около век, является процесс образования первых морщин (так называемые "птичьи лапки"). Разумно предположить, что их первоначальное зарождение связано с остаточными деформациями в роговом слое эпидермиса (см. рис.2.2, состояние I). И только последующее развитие морщин затрагивает более глубокие слои эпидермиса, базальную мембрану и коллагеновый матрикс дермы (состояния II и III).

Зададим себе вопрос о том, чем же отличается состояние кожи до начала образования морщин от того состояния, когда морщины уже начинают появляться. Совершенно очевидно, что это связано, в первую очередь, с характеристиками верхнего рогового слоя эпидермиса. Считается общепринятым, что в процессе старения организма увеличивается толщина рогового слоя эпидермиса. Именно в период появления первых морщин профессиональные косметологи рекомендуют проводить шлифовку кожи с помощью специальных препаратов, содержащих разнообразные наполнители, обеспечивающие проведение механического пилинга.

Рисунок 2.2 Схема развития и фиксации морщин

Причина увеличения толщины рогового слоя эпидермиса в этом возрасте связана с нарушением динамического равновесия, обеспечивающего формирование эпидермиса (см. рис.2.3). Как уже отмечалось ранее, в нормальном состоянии одна из вновь образовавшихся клеток в результате деления клетки базального слоя выталкивается во второй слой и, перемещаясь далее в процессе последующих делений нижележащих клеток базального слоя, через 26-28 дней отщепляется с поверхности кожи в виде роговой чешуйки. У взрослых на большей части тела толщина рогового слоя составляет 1/10 часть от всего поперечника эпидермиса и равняется приблизительно 13-15 мкм. Таким образом, средняя скорость прохождения клеткой эпидермиса снизу вверх составляет приблизительно 5,2 мкм/сутки (140 мкм:27 суток). Следует также учитывать то обстоятельство, что нижележащий блестящий слой по толщине (10-15 мкм) сравним с роговым слоем, а зернистый слой состоит из одного или двух слоев клеток (это еще несколько мкм). Из приведенных данных следует, что основную массу клеток эпидермиса составляют клетки шиповидного слоя (толщина около 100 мкм). Это свидетельствует о том, что в процессе превращения базальной клетки эпидермиса в роговую чешуйку она проходит шиповидный слой в течение примерно 20 суток, а в зернистом, блестящем и роговом слоях находится примерно по двое-трое суток.

В отличие от всех перечисленных состояний клетки в процессе ее миграции через эпидермис снизу вверх (к поверхности кожи), следует признать, что процесс кератинизации (превращение фрагментов блестящего слоя в кератиновые структуры) прямо зависит от кислорода воздуха и, соответственно, направлен сверху вниз. В качестве основного довода в пользу такого предположения рассмотрим данные по эмбриогенезу.

Показано, что уже к 26 неделе в эмбрионе человека происходит изменение эпидермальных клеток, напоминающее фрагменты блестящего слоя, но без образования кератогиалина и кератиновых фибрил. К моменту рождения у плода наблюдается полностью сформированный эпидермис без заметного кератинового слоя. С этим обстоятельством связаны проблемы с кожей у новорожденных, так как, по-видимому, именно кератиновые структуры эпидермиса препятствуют проникновению окружающей микрофлоры в глубь кожи, предотвращая развитие поверхностных воспалительных процессов.

Рисунок 2.3 Схема соотношения скоростей динамического равновесия процессов формирования эпидермиса


Формирование кератинового слоя эпидермиса у ребенка завершается через несколько месяцев. При этом существующие (большей частью интуитивные) представления родителей о способах обработки тела младенца во время водных процедур (отвары череды, обладающие дубящим действием, и применение такого сильного окислителя как КMnO4) способствуют ускоренному формированию рогового слоя эпидермиса.

Косвенным доводом в пользу того, что процесс кератинизации связан с окислительным воздействием окружающей среды, является то обстоятельство, что кератиновые фрагменты эпидермиса окрашиваются оксифильными красителями. Это означает наличие в их структуре большого количества карбонильных, карбоксильных и гидроксильных групп, обычно образующихся именно в ходе химических процессов окислительного характера.

Таким образом, можно полагать, что процесс кератинизации, направленный в глубь эпидермиса, зависит в основном от внешних условий, и обычно скорость его реализации на определенном отрезке времени является величиной постоянной. Собственно говоря, формирование эпидермиса определяется динамическим равновесием трех процессов:

- деление клеток базального слоя;

- кератинизация верхних фрагментов эпидермиса;

- отщепление роговых чешуек.

Аналогичным образом можно предположить, что скорость отщепления верхних роговых чешуек для конкретного человека в определенный промежуток времени также является величиной постоянной.

Если эти предположения являются верными, тогда наблюдаемое увеличение толщины рогового слоя в том возрасте, когда начинается образование морщин, может быть объяснено только снижением скорости деления базальных клеток эпидермиса. Действительно (см. рис.2.3), если замедляется скорость деления клеток базального слоя, то при постоянных скоростях отщепления чешуек (V
отщ.) и процесса кератинизации (Vкер.) толщина рогового слоя должна увеличиться за счет соответствующего сдвига динамического равновесия, по крайней мере, за счет снижения толщины блестящего слоя. Это значит, что толщина рогового слоя может, как минимум, удвоиться. Однако, по всей видимости, процесс ороговения эпидермиса может развиваться и дальше, если предположить, что для превращения клетки зернистого слоя в чешуйку блестящего слоя, а также, соответственно, для превращения клетки шиповидного слоя в клетку зернистого слоя требуется определенное время пребывания в этих слоях. Это означает, что фрагменты блестящего слоя могут углубляться в зернистый слой, а клетки зернистого слоя образовываться в верхних уровнях шиповидного слоя. Результатом такого развития событий окажется дальнейшее увеличение толщины рогового слоя за счет уменьшения зернистого и шиповидного слоев.

В этой связи понятно, что проблема поддержания кожи в "хорошем состоянии" в том, возрасте, когда начинается процесс формирования первых морщин, не должна сводиться только к снижению толщины рогового слоя эпидермиса (различные виды механического пилинга), так как неизбежным результатом таких воздействий будет снижение толщины эпидермиса в целом.

В работах [1, 2] на основании изучения стареющей кожи в сравнении с кожей молодых людей методами световой, трансмиссионной электронной и сканирующей электронной микроскопии подтверждается общее истончение эпидермиса. Однако авторы этих работ на основании того, что "характеристические морфологические маркеры, ассоциирующиеся с процессом кератинизации не существенно меняются на качественном и количественном уровнях", не придают этому истончению эпидермиса существенного значения, отождествляя процесс старения с изменениями, наблюдаемыми в "архитектуре" коллагеновых и эластиновых сетей в дерме. На наш взгляд, изменения и в структуре коллагеновых и эластиновых волокон в дерме, и в строении эпидермиса характеризуют процесс старения в целом. Однако, в соответствии с приведёнными выше соображениями, можно полагать, что первопричиной образования первых мелких морщин все-таки являются изменения в строении эпидермиса. Причём, уменьшение его общей толщины с одновременным увеличением количества ороговевших слоёв в ещё большей степени будет способствовать образованию и фиксации первых мелких морщин, затрагивающих эпидермис (см. рис.2.2).

При обсуждении механизмов старения кожи (гл. 9) мы коснёмся обоих направлений изменений строения кожи в процессе старения.

Естественно предположить, что причиной снижения митотической активности является изменение состава и реологических свойств межклеточной жидкости (смесь лимфы и плазмы крови), обеспечивающей клеточные системы кожи питательными веществами (
гемодинамическая недостаточность) и компонентами, включающими клеточное деление (факторы роста, гормоны и гормоноподобные вещества - гормональная недостаточность).

На основании такого рода рассуждений можно сделать вывод о том, что комплексный подход к уходу за кожей в период начала образования первых морщин и далее, наряду с мероприятиями по снижению толщины рогового слоя, должен предусматривать воздействия, направленные на компенсацию гемодинамической и гормональной недостаточности. Или, проще говоря, в этот период следует стремиться к "подращиванию" толщины эпидермиса за счет включения в арсенал ухода за кожей питательных и регенерирующих (восстанавливающих деление клеток) косметических средств.

Механизмы старения кожи, связанные с проявлениями гемодинамической и гормональной недостаточности, и способы их преодоления будут рассматриваться в последующих разделах монографии.


Таким образом, при рассмотрении процесса образования первых морщин были сформулированы положения, свидетельствующие о существовании динамического равновесного процесса формирования эпидермиса, которые, на наш взгляд, могут служить основными фрагментами теории мягких косметологических воздействий. В дальнейшем мы неоднократно будем обращаться к параметрам динамического равновесного процесса формирования эпидермиса: и при рассмотрении возрастной концепции конструирования косметических композиций, и при формировании такого понятия, как питательная ценность, а также при оценке влияния консервантов на клеточные системы кожи и во многих других случаях.

На основании всего вышеизложенного можно полагать, что важнейшим объектом наблюдения, требующих описания с позиции теории мягких косметологических воздействий, является равновесный процесс формирования эпидермиса.

Это положение является одним из основных отличий теории мягких косметологических воздействий от положений "традиционной косметологии".

Кроме этого, в
дальнейшем будут рассмотрены некоторые биохимические реакции, включающие взаимодействие таких ферментов, как коллагеназа, гиалуронидаза и нуклеазы с их высокополимерными субстратами, влияние продуктов перекисного окисления липидов на развитие процессов старения и другие аспекты функционирования клеточных систем кожи.

Для того, чтобы в дальнейшем осознанно оперировать теми или иными понятиями, нам представляется целесообразным более подробно рассмотреть строение кожи.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Lavker R.M., Zheng P.S., Dong G. "Aged skin; a study by light, transmission electron, and scanning electron microscopy" J.Invest.Dermatol. 1987, 88(3 Suppl.) 44-51;

2. Lavker R.M., Zheng P.S., Dong G. "Morphology of aged skin" Clin.
Geriatz. Med. 1989, 5(1) 53-67.



"Кожа. Строение, функция, общая патология и терапия", под ред. А
.М.Чернуха и Е.П.Фролова. М.; "Медицина" 1982;

Detsina A. "Aging skin, skin treatment and the choosing bioactive substances, according to the theory of mild cosmetologic effects" International Scientific Symposium "Cosmetics and toothpastes", 7 october 99, Sofia.

Задания к главе 2

1. Целесообразность использования косметологических приемов, направленных на уменьшение толщины верхнего слоя эпидермиса (рогового слоя), в возрасте:

- до начала образования первой морщинки?

- после образования первой морщинки?

2. Как изменится толщина рогового слоя в условиях ускоренного деления клеток базального слоя эпидермиса?

3. Какими могут быть последствия чрезмерного увлечения препаратами, стимулирующими клеточное деление?

4. Какими могут быть последствия чрезмерным увлечением механическим пилингом поверхности кожи?

Глава 3 

3. Строение кожи

Вне всякого сомнения, если бы автор поставил перед собой задачу детально описать имеющуюся информацию о строении кожи, то этот труд мог представлять собой достаточно солидную монографию. Поэтому в данном разделе будут приведены выборочные данные, которые могут быть использованы автором в последующих разделах. При этом, естественно, невозможно избежать определенного субъективизма в подборе и интерпретации экспериментальных данных.

Кожа представляет собой трехслойную тканевую структуру, включающую эпидермис, дерму и гиподерму (подкожную жировую клетчатку).

3.1. Эпидермис

Детали строения эпидермиса рассматривались нами ранее. Однако, учитывая особую важность этого объекта для дальнейших рассуждений, считаем целесообразным сообщить дополнительные сведения. Общая площадь эпидермиса у взрослого человека тождественна площади поверхности тела и составляет обычно 1,5-2 м2. Масса соответствует 0,5 кг при толщине на большей поверхности тела около 130-150 мкм.

Основную массу клеток эпидермиса составляют кератиноциты (корнеоциты, эпидермоциты). Судьбу этих клеток от базального слоя до кератиновой чешуйки мы детально проследили в предыдущих разделах. Относительно малочисленными являются меланоциты, клетки Лангерганса и клетки Меркеля, также расположенные в эпидермисе. Функции этих клеточных образований связаны с приданием цвета коже, осуществлением иммунной защиты и реализации механизма чувствительности, соответственно.

В свою очередь, как уже упоминалось, эпидермис состоит из пяти слоев, плавно переходящих друг в друга (см. рис.1.1). Полагают, что клетки базального слоя эпидермиса плотно упакованы и располагаются в один ряд. К сожалению, такое широко распространенное мнение о строении базального слоя эпидермиса приводит к парадоксу, официально зафиксированному экспертами ЮНЕСКО в "тезауриусе" основных понятий радиобиологии. При обсуждении строения эпидермиса обращается внимание на то обстоятельство, что нижние клетки эпидермиса, стартуя из впадины или из максимально высокой точки базального слоя, перемещаются к поверхности как бы с разными скоростями (см. рис.3.1), так как поверхность нашей кожи является в достаточной степени гладкой.

Если бы суммарные скорости деления клеток, расположенных на "буграх" (V
выс.) и в "ямах" (Vглу) были равными, тогда и поверхность кожи состояла бы из аналогичных "бугров" и "ям"!

Для объяснения этого парадокса (назовем его
парадоксом ЮНЕСКО) эксперты обсуждают допустимые варианты движения клеток не вертикально вверх, а под углом к вертикали (Vдоп). Это касается клеток, расположенных на склонах углубления. Однако заметим, что в этом случае должно было бы наблюдаться уплотнение клеток шиповидного слоя над углублениями и разрежение клеток над "бугорком". Гистологические исследования не подтверждают флуктуации плотностей заселения эпидермиса.

Рисунок 3.1 Схематическое изображение клеточных структур эпидермиса, отражающее "кажущиеся различия скоростей клеточного деления"

На наш взгляд, существует более простое и более достоверное объяснение этого парадокса. Давайте вспомним то обстоятельство, что в определенных условиях клетки шиповидного слоя способны изменить свою форму и участвовать в процессе деления. Этот вопрос мы обсуждали для оценки того, являются ли клетки шиповидного слоя живыми или это мертвые образования. Можно считать, что клетки шиповидного слоя находятся в состоянии покоя до тех пор, пока в силу тех или иных причин в зоне их расположения не появится "свежая" межклеточная жидкость*), представляющая смесь лимфы и плазмы крови. Если предположить (см. рис.1.1), что межклеточная жидкость распределяется над базальной мембраной, отделяющей дерму от эпидермиса, не равномерно, а как бы затекая в углубления шиповидного слоя, то парадокс ЮНЕСКО легко объясняется. В этом случае суммарное количество клеток,

*) Термин "свежая" означает, что в межклеточной жидкости содержится много питательных веществ (включая гормоны и гормоноподобные вещества) и мало продуктов клеточного метаболизма (шлаков). По сути можно полагать, что клетки перестают делиться при достижении определенных концентраций метаболитов в окружающей жидкости.

способных к делению и расположенных во "впадине", должно превышать количество аналогичных клеток над "бугром". Результат этих различий обязан отразиться на суммарных скоростях движения клеток от базального слоя к поверхности.

Такое объяснение парадокса ЮНЕСКО нам кажется правдоподобным еще и потому, что кровеносные сосудистые сплетения расположены непосредственно в сосочковом слое кожи. Именно в зоне сосочка ("бугра"), отделенного от базального слоя клеток мембраной, расположены конечные петельки микрососудистой сети, поставляющие плазму для образования межклеточной жидкости, питающей клетки эпидермиса (см. рис.1.1). Учитывая капиллярный характер движения межклеточной жидкости, на который можно наложить проявление закона сообщающихся сосудов, а также на основании иных соображений можно все-таки предположить, что слой жидкости в углублениях эпидермиса будет реально большим, чем над поверхностью выступов.

Рассмотрим теперь важные для дальнейших рассуждений данные о структурной организации эпидермиса.

Структурной единицей верхнего кератинового слоя является чешуйка, имеющая длину до 10 мкм и толщину от 0,07 до 1 мкм. Каждая чешуйка окружена однослойной липидной оболочкой (12-15 нм), заполнена кератиновыми фибрилами диаметром 7-8 нм и аморфным материалом. Фибрилы в основном ориентированы по длине чешуйки. Чем ниже в роговом слое расположена чешуйка, тем более аморфным
(менее упорядоченным) является ее содержимое.

Чешуйки блестящего слоя между пучками нерегулярно расположенных фибрил содержат фрагменты митохондрий. Это позволяет предположить, что фрагменты блестящего слоя по своей структуре являются промежуточными между чешуйками рогового слоя и клетками зернистого слоя.

Чешуйки рогового и блестящего слоев организованы в достаточно компактное образование за счет слипания наружных липидных мембран и взаимопроникновения ороговевших десмосом
(фрагментов). На рис.3.2 представлена схематическая организация рогового слоя эпидермиса.

Особый интерес для косметологов представляют микроканалы (микроотверстия), образованные за счет неплотного и нерегулярного слипания чешуек. Они могут быть как сквозными, обеспечивая реализацию одного из механизмов проницаемости кожи, так и тупикового характера, теряющиеся в толще чешуек рогового и блестящего слоев (см. рис.3.3). Можно полагать, что именно сквозные микроканалы в основном определяют защитные функции и проницаемость кожи.

На наш взгляд, абсолютно необоснованным является предположение о возможности вклада в проницаемость кожи механизма, связанного с последовательным преодолением веществом, наносимым на поверхность кожи, тел чешуек в поперечном направлении (внутриклеточный путь). Следует также подчеркнуть, что сквозные микроканалы, определяющие проницаемость кожи, фактически характеризуют наиболее вероятный межклеточный путь транспорта веществ через верхний чешуйчатый кератиновый слой эпидермиса. Этот вывод подтверждается также экспериментами по электропорации человеческой кожи [1]. При воздействии коротких электрических импульсов (микро- и миллисекунды) проницаемость кожи повышается в 10
4 раз для веществ с молекулярными массами около 1000 единиц. Правда авторы полагают, что проницаемость обеспечивается за счет кратковременных структурных изменений межклеточных липидных бислойных мембран эпидермиса. Мы полагаем, что этот эффект наложения электрических импульсов затрагивает, в первую очередь, молекулы воды, которая находится в сквозных микроканалах в структурированном и неструктурированном виде. (см. гл.4).

Рисунок 3.2 Схема организации рогового слоя эпидермиса

Рисунок 3.3 Схематическое изображение сквозных и тупиковых каналов в роговом и блестящем слоях эпидермиса

Можно полагать, что строение нижележащих слоев эпидермиса позволяет использовать межклеточное пространство для реализации аналогичного межклеточного механизма проницаемости. Так в шиповидном слое оболочки соседних клеток разделены промежутками шириной 12-15 нм. Эти промежутки заполнены гелем, образующимся при взаимодействии воды с мукополисахаридами типа гиалуроновой кислоты, гликопротеинов, протеогликанов, гликозаминогликанов. Зернистый слой, в свою очередь, обычно состоит из 1-2 клеточных рядов, которые находятся в состоянии промежуточном между клетками шиповидного и фрагментами блестящего слоя. Как мы уже отмечали ранее, наряду с кератиноцитами в глубине эпидермиса находятся клетки трех типов: меланоциты, клетки Лангерганса и клетки Меркеля.

Меланоциты имеют отросточковые фрагменты, которые могут достигать даже зернистого слоя клеток, хотя их основное тело находится на уровне базальных клеток эпидермиса, иногда даже выпячиваясь в сторону дермы. Меланоциты делятся на активные и неактивные (истощенные). Специфической функцией меланоцитов является синтез меланинового пигмента и образование меланосом. Меланосомы объединяются в специальные комплексы, окруженные мембраной, и в процессе многостадийного созревания по канальцам цитоплазматической сети перемещаются в зону пластинчатого комплекса, отщепляются в виде промежуточной везикулы
(пузырька), образуя премеланосому, которая, развиваясь, увеличивается в размерах и накапливается в базальных кератиноцитах.

Образованные меланосомы представляют собой своеобразный экран, защищающий клеточное ядро от повреждающего излучения.

Клетки Лангерганса также располагаются в базальном слое эпидермиса. Они имеют от 2 до 5 отростков, проникающих до зернистого слоя и внедряющихся в базальную мембрану. Имеющиеся сведения позволяют предположить, что роль этих клеток, в первую очередь, сводится к регулировке скорости деления клеток базального слоя эпидермиса при разнообразных видах нарушений его структуры.

Клетки Меркеля также находятся в базальном слое эпидермиса, являясь особым типом клеток (чувствительные клетки), структурно связанных с нервными волокнами, проникающими через базальную мембрану из дермы. Клетки имеют в основном округлую форму.

3.2. Пограничная зона между эпидермисом и дермой

Через эту зону осуществляются обменные процессы между эпидермисом, не имеющим кровоснабжения, и ниже лежащей дермой. На участках тела с тонким слоем эпидермиса (кожа груди, спины и т.д.) граница между эпидермисом и дермой почти ровная. На этих участках не реализуется парадокс ЮНЕСКО (см. выше). С увеличением толщины эпидермиса возрастает неровность пограничной зоны. В пограничной зоне располагается светлый бесструктурный промежуток и базальная мембрана, сплетенная, по-видимому, из пучков коллагеновых волокон, предшественники которых, возможно, синтезированы фибробластами дермы, а также сплетение ретикулярных волокон, являющихся частью дермы. Размеры базальной мембраны и светлого промежутка сопоставимы по толщине 40-50 и 30-40 нм, соответственно.

О свободном обмене веществ через всю пограничную зону мы уже говорили ранее. Дополнительно об этом свидетельствует тот факт, что фактически недифференцированные базальные клетки эпидермиса находятся в постоянном делении. Для обеспечения этого процесса необходимо постоянно доставлять клеткам питательные вещества и уводить из клеточного окружения продукты клеточного метаболизма (шлаки). Этот процесс может осуществляться только с участием лимфатической и кровеносной систем, фрагменты которых расположены в верхних слоях дермы под пограничной зоной. Отмечается, например, наличие многочисленных пиноцитозных пузырьков около мембраны клеток со стороны базальной мембраны.

Эти факты подтверждают сделанный нами ранее вывод о том, что пограничная область между эпидермисом и дермой не может препятствовать протеканию обменных процессов. Более того, можно полагать, что, хотя бы частично, эти процессы протекают принудительно за счет вытекания плазмы крови из концевых капиллярных петелек и возврата в кровеносную и лимфатическую сеть "отработанной" межклеточной жидкости.

3.3. Дерма

Дерма составляет основной слой кожи. Отделенная от эпидермиса пограничной зоной, она без резкой границы переходит в гиподерму (подкожную жировую клетчатку). В дерме располагаются коллагеновые нити (пучки), нервные волокна, кровеносные и лимфатические сосуды, потные и сальные железы, волосяные фолликулы и различные типы клеток, которые располагаются обычно в ее верхней части. Основную массу клеток составляют фибробласты, тучные клетки, макрофаги, меланоциты и лейкоциты.

Обычно дерму делят на два слоя - сосочковый и сетчатый. Основное аморфное вещество представляет собой гель. Оно присутствует во всех слоях дермы, но преобладает в сосочковом. Можно полагать, что этот гель аналогичен межклеточному гелю эпидермиса, образованному, например, из гиалуроновой кислоты. Такого рода гелеобразные, имеющие сетчатое строение структуры, являются удобными для связывания разнообразных низко- и высокомолекулярных веществ (соли, сахара, аминокислоты, витамины, пептиды, белки, продукты метаболизма клеток эпидермиса и дермы и т.д.).

В сосочковом слое дермы наблюдается большое количество коллагеновых и эластиновых волокон, образующих фибриллярные пучки, которые "выстилают" базальную мембрану, образуют сеть в нижнем слое дермы и коллагеноэластиновый каркас, окружающий волосяные фолликулы, сальные и потовые железы. Коллагеновые и эластиновые нити, сплетенные в сложный каркас и протяженные "тяжи", придают коже эластичность и физическую прочность. При их отсутствии кожа могла бы превратиться в желеобразное состояние со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Развитие дермы в зависимости от возраста иногда связывают с возрастанием функциональной нагрузки на различные области тела.

Так у новорожденных в коже лица уже имеется сеть эластиновых волокон, а к четырехмесячному возрасту появляются индивидуальные различия в строении эластинового каркаса. Однако его развитие завершается только к 25 годам. В возрасте от 18 до 31 года в дерме все еще обнаруживается значительное количество индивидуальных коллагеновых волокон. В дальнейшем их количество снижается с одновременным фиксированием различий в строении дермы разных областей тела. После 60 лет эти различия как бы "стираются", характер расположения коллагеновых пучков сдвигается в сторону пластообразного типа, волокна и пучки выпрямляются, и в них резко снижается количество запасных складок. При этом значительно увеличивается толщина коллагеновых пучков. Описанные изменения, вне всякого сомнения, снижают эластичность кожи и уменьшают ее упругость.

3.4. Гиподерма

Подкожная жировая клетчатка (гиподерма) образуется из мезенхимных зачатков, характеризующихся хорошо развитой сетью мелких кровеносных сосудов. Исходные клетки зачатков содержат значительное количество гликогена. Затем в них начинают накапливаться мелкие капельки жира, которые сливаются друг с другом и заполняют весь объем клетки. Как уже отмечалось ранее, между дермой и гиподермой отсутствует отчетливо выраженная граница. Клетки дермы плавно переходят в клетки гиподермы, представляющие жировые депо. Можно предположить, что развитие гиподермы осуществляется за счет нижних клеток дермы. Если это так, то можно себе представить, что результатом развития (утолщения) гиподермы является истончение вышележащего слоя - дермы. Это обстоятельство может иметь значение при обсуждении вопросов, связанных с явлением целлюлита.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Prausnitz M.R., Bose V.G., Lander R., Weaver J.C., "Electroporation of mammalian skin; mechanism to enhence transdermal drug delivery".
Proc.Natl.Acad.Sci USA 1993, 90 (22) 10504-10508;

"Кожа. Строение, функция, общая патология и терапия", под ред. А.М.Чернуха и Е.П.Фролова, М.; "Медицина", 1982.

Задания к главе 3

1. Какие клетки эпидермиса обеспечивают ликвидацию механических, химических и термических повреждений?

2. Какие клетки эпидермиса обеспечивают защиту клеток базального слоя от солнечного излучения?

3. Имеется ли в эпидермисе система обеспечения чувствительности к внешним воздействиям?

Глава 4 

4. Барьерно-защитные функции и проницаемость кожи

Благодаря свойствам (структурной организации) верхнего кератинизированного слоя эпидермиса осуществляется предотвращение проникновения через кожу различных микроорганизмов. Так, например, известно, что вирус гриппа, капсид которого вместе с оболочкой имеет размеры около 80 нм, не проникает через здоровую кожу. Вообще в литературе отсутствуют данные о возможности заражения вирусами через неповрежденную кожу даже в тех случаях, когда размеры вирусных частиц не превышают 30 нм (аденовирусы), 18-26 нм (парвовирусы) и т.д. Единственным отклонением от указанной закономерности является заражение посредством "ослюнения" здоровой кожи животными, зараженными вирусом бешенства (рабдовирус, диаметр частицы 50-95 нм, длина 130-380 нм). Однако это отклонение можно объяснить как тем, что "ослюнение" обычно происходит на большой поверхности кожи и поэтому нет гарантии целостности кожи на всем "ослюненном" участке, так и тем, что имеющиеся в слюне животного протеолитические ферменты и ферменты типа лизоцима могут способствовать разрушению верхнего защитного слоя кожи, облегчая возможность проникновения вирусной частицы к функционирующим клеточным системам. Естественно, что частицы бактериальной природы, имеющие гораздо большие размеры по сравнению с вирусами, также отсекаются верхним роговым слоем эпидермиса. Однако некоторые грибы (Trichophuton ribrum, Trichophuton mentagraphytes) способны расщеплять кератин и преодолевать роговой барьер.

Таким образом, в соответствии с вышеизложенным можно предположить, что в роговом слое эпидермиса отсутствуют каналы, через которые могли бы проникнуть в глубину кожи частицы с размерами выше 10 нм.

При этом необходимо подчеркнуть, что при использовании в качестве компонентов косметических средств таких добавок как коллаген, эластин и кератин, коллоидные частицы которых имеют значительно большие размеры (70-110 нм), вряд ли следует надеяться на какое-либо влияние этих частиц на внутренние структуры кожи. Однако не все придерживаются подобной точки зрения (см., например, [1], а также п.4.6).

Имеющиеся данные позволяют полагать, что немалую роль в проницаемости кожи наряду с роговым слоем играют фрагменты блестящего слоя. Более того, в некоторых случаях прохождение веществ через блестящий слой может играть определяющую роль. Так, если удалить роговой слой с поверхности кожи путем постепенного отслаивания чешуек липким пластырем, то скорость прохождения через кожу фосфорорганического отравляющего вещества типа зарина не меняется существенным образом. Однако аналогичное удаление блестящего слоя увеличивает ее в 100 раз. Объяснить подобное явление вообще-то можно и не прибегая к каким-либо особым свойствам блестящего слоя. Представим себе ситуацию, когда любой слой ороговевших и/или неороговевших пластинок представляет собой существенную преграду для зарина. Тогда последовательное освобождение от такого рода преград не будет влиять на проницаемость вещества. И только разрушение последней преграды приведет к существенному усилению проницаемости кожи.

Полагают также, что живые клетки эпидермиса с большей или меньшей эффективностью задерживают часть веществ, которая прошла через роговой и блестящий слои. Так показано, что двухвалентная ртуть, трехвалентный хром, тиомочевина связываются с белками и прочно удерживаются живым эпидермисом. Это очень важное наблюдение следует иметь в виду при рассмотрении механизма миграции веществ через эпидермис, не забывая о возможности существования эффекта насыщения. Нельзя исключить, что после достижения насыщения эти же вещества легко преодолеют пояс живых клеток эпидермиса. По аналогии можно полагать, что при регулярном применении однотипных косметических средств фрагменты нашей кожи постоянно находятся в состоянии насыщения, и поэтому многие низкомолекулярные компоненты композиции легко (не задерживаясь) преодолевают трансэпидермальный барьер.

Известно, что у стареющей кожи снижается транэпидермальная потеря воды (TEWL) с одновременным снижением содержания воды в эпидермисе 2 . По-видимому, это обстоятельство способствует снижению барьера эпидермальной проницаемости, увеличивая воздействие веществ, вызывающих контактный дерматит, проявляющийся в синтезе цитокинов клетками Лангерганса и в увеличении плотности этих клеток в эпидермисе 3.

Рассматривая имеющиеся данные о проницаемости различных химических соединений, следует отметить, что количество публикаций на эту тему в последние годы неимоверно возросло. Одновременно с этим увеличилось количество различных интерпретаций механизма проницаемости. Поэтому, если начать цитировать экспериментальные данные и обсуждать их, то ситуация может завершиться написанием отдельной монографии и, может быть, мы когда-нибудь вернемся к этому вопросу.

А сейчас предлагаю сосредоточиться на некоторых обобщающих работах, которые, на наш взгляд, смогут помочь нам разобраться в указанном вопросе. Так в работе [4] методом регрессионного анализа было показано, что вариабельность 94% всех экспериментальных данных для 37 неэлектролитов может быть описана с помощью модели, которая включает только величину молекул проникающих веществ, а также возможность образования донорных и акцепторных водородных связей. Не менее важным нам представляется эксперимент, в ходе которого изучалась проницаемость меченных олигомерных (моно-, ди-, три- и т.д.) декстранов. В качестве модельных систем использовались мыши линии "нуд" и лоскут кожи, взятый с живота человека. Меченые декстраны наносились на поверхность кожи, и скорость появления метки фиксировалась в выделениях обезволошенных мышей и под лоскутком кожи. Результаты экспериментов подтверждают наличие обратной зависимости проницаемости от молекулярной массы - чем больше размер молекулы испытуемых декстранов, тем ниже проницаемость. Но, что очень важно, при молекулярной массе, равной 68000 дальтон, испытуемое вещество еще преодолевало (хотя и медленно) лоскуток кожи с живота человека, но метка уже не появлялась в выделениях мышей.

Таким образом, найден предел проницаемости кожи, который не позволяет веществам с молекулярной массой более 100 килодальтон преодолевать трансэпидермальный барьер. Следует заметить, что декстраны из-за возможности образования водородных связей представляют собой наиболее благоприятную систему для изучения проницаемости. Их молекулы обладают как липофильностью (С-Н-связи), так и гидрофильностью (С-О-С и ОН связи). На наш взгляд, именно эти качества веществ необходимы для успешного преодоления верхнего рогового и блестящего слоев эпидермиса.

В качестве контраргумента наличия предела проницаемости кожи часто приводят данные экспериментов с меченными высокомолекулярными соединениями. Так, например, если взять коллаген, содержащий метку (С
14-пролин), и ввести его в кремовую композицию, то через определённый период времени радиоактивная метка выявляется во всех слоях эпидермиса и даже в дерме. Подобного рода эксперименты страдают одним существенным недостатком - нет уверенности в том, что при введении метки в высокомолекулярный субстрат она не окажется "пришитой" к олигомерным фрагментам, всегда присутствующим в высокомолекулярных системах. Действительно, в препарате коллагена могут присутствовать низкомолекулярные пептиды, в нуклеиновых кислотах - олигонуклеотиды и т.д. В этих случаях вводимая метка может равномерно распределиться между полимерной субстанцией и низкомолекулярными веществами, а наблюдаемое внедрение метки, так называемая псевдопроницаемость, будет определяться меченными низкомолекулярными аналогами полимера.

Рассмотрим, например, результаты определения проницаемости полимера JR 400 через кожу животных [5]. Авторы показали, что при обработке образцов кожи полимером, содержащим радиоактивную метку (С
14), в концентрации 3,6-5,2 мг/см2, метка проникает в глубь кожи человека на 0,11% (для других животных 0,12-0,43%), что, по их мнению, свидетельствует о крайне низкой всасываемости полимера. Однако можно полагать, что и эта доля проницаемости определяется не самим полимером, а его меченными низкомолекулярными примесями.

Ранее мы отмечали наличие микроканалов в роговом слое эпидермиса, которые, совершенно очевидно, пронизывают и блестящий слой, и, по-видимому, определяют проницаемость кожи (см. рис.3.3). Рассмотрим возможное внутреннее строение каналов более подробно. На рис.4.1 представлены наиболее вероятные, с нашей точки зрения, варианты внутренней организации такого рода каналов.

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что в качестве липидов в роговом слое присутствуют церамиды (40-50%), холестерин (20-25%), сульфат холестерина (5-10%) и свободные жирные кислоты (15-20%). Характерной особенностью липидов и жирных кислот является наличие в их молекулах гидрофильных (ГФ) и липофильных (ЛФ) фрагментов. Церамиды являются производными сфингозина и жирных кислот.

Можно было полагать, что чем ближе к поверхности кожи располагается кератиновая чешуйка, окруженная однослойной мембраной, тем меньше двойных связей содержится в жирнокислотном фрагменте молекулы церамида. Однако оказалось, что главной составляющей липидов рогового слоя являются церамиды с высокой степенью ненасыщенности. Да и сфингозиновый фрагмент содержит двойную связь. Более того, показано, что по мере углубления снижается соотношение ненасыщенных/насыщенных жирных кислот. Причем абсолютное содержание ненасыщенных жирных кислот уменьшается в большей степени, чем насыщенных [6]. Но ведь верхние роговые чешуйки кожи испытывают на себе прямое воздействие кислорода воздуха, который может инициировать перекисное окисление липидов (ПОЛ). И чем более ненасыщенным является жирнокислотный фрагмент липидной молекулы, тем больше вероятность протекания процессов ПОЛ, для инициирования которого в упорядоченных липидных слоях необходим только первоначальный акт, а в дальнейшем механизм процесса окисления соответствует протеканию цепной реакции.

Итак, в данном случае мы имеем дело с очередным парадоксом, для объяснения которого требуется привлечь некоторые предположения. С одной стороны, сохранение ненасыщенных двойных связей вблизи поверхности кожи возможно при наличии эффективной системы защиты от инициирования процессов ПОЛ. С другой стороны, приводимые данные по содержанию ненасыщенных церамидов относятся обычно ко всему роговому слою в целом (с включением иногда и фрагментов блестящего слоя). В этой связи могут представлять интерес данные по оценке степени ненасыщенности (или степени окисленности) липидов при послойном разрушении рогового слоя. К сожалению, эксперименты такого рода нам не известны. При объяснении указанного парадокса нельзя исключить из рассмотрения

Рисунок 4.1 Схематическое изображение внутреннего строения микроканалов рогового и блестящего слоев эпидермиса



комбинацию высказанных предположений и наличие эффективной защиты от инициирования процессов ПОЛ, и, соответственно, наличие градиента ненасыщенности (или степени окисленности) в верхних слоях рогового слоя по сравнению с нижними.

В дальнейшем мы еще вернемся к рассмотрению возможных причин так называемого
парадокса градиента ненасыщенности.

Важнейшую роль в реализации барьерно-защитных функций и проницаемости кожи играет состояние молекул воды, присутствующих в микрокапиллярных отверстиях рогового и блестящего слоев кожи. В одном из экспериментов было показано, что если взять насыщенный водой роговой слой эпидермиса и равный ему по толщине слой воды, то скорость прохождения веществ через увлажненный роговой слой оказывается меньшей в 3000 раз по сравнению с аналогичным слоем воды. При малых исходных концентрациях вещества, можно отбросить различия в площадях, определяющих проницаемость. Поэтому единственным вариантом объяснения наблюдаемых различий является то обстоятельство, что вода внутри каналов оказывается в значительной степени структурированной, что существенно замедляет процессы типа броуновского движения, ответственные за выравнивание градиента концентрации, то есть - за проницаемость. По-видимому, именно упорядоченная структурная организация молекул воды в микрокапиллярных отверстиях рогового слоя препятствует интенсивному испарению воды с поверхности кожи, создавая дополнительный барьер процессу обезвоживания. Тем не менее, вода, кислород, азот, сероводород и другие низкомолекулярные вещества в достаточной степени легко диффундируют через кожу. Вещества, способные реагировать (связываться) с фрагментами эпидермиса, включая клеточные системы, вначале достигают насыщения в эпидермисе, а затем начинают взаимодействовать с более глубокими слоями кожи.

Рассматривая схематическое строение микроканалов (см. рис. 4.1), становится понятным, почему максимальной проницаемостью обладают вещества, склонные к донорно-акцепторному взаимодействию за счет образования водородных связей. Для углубления молекулы вещества внутрь микрокапилляра необходимо конкурентно деструктурировать молекулы воды, переориентировав их на реализацию собственного окружения.

Можно себе представить ситуацию, когда размеры микрокапилляра (вариант В) не позволяют внедриться достаточному количеству молекул воды для создания структурированного водного пространства. В этом случае создается благоприятная ситуация для проницаемости липофильных молекул (масел, жиров и т.д.). Можно полагать, что именно соотношения различных вариантов микрокапилляров описывают реальную ситуацию, определяющую проницаемость эпидермиса по отношению к разнообразным соединениям. Более того, нельзя исключать вероятность перестройки микрокапилляров под влиянием внешних факторов. Например, вариант строения капилляра А может превратиться в вариант В при обезвоживании верхних слоев эпидермиса и наоборот. Можно также представить себе взаимопревращение вариантов А и Б по механизму "флип-флоп", отмечаемому в биофизических исследованиях бислойных мембран. Более того, трудно представить однотипность строения микрокапилляра по всей длине. Скорее всего, мы имеем дело с микрокапилляром, в полости которого имеются фрагменты, строение которых описывается всеми видами возможных вариантов.

Необходимо помнить также, что суммарная проницаемость эпидермиса определяется не только проницаемостью рогового и блестящего слоев, но и возможным вкладом в эту величину нижележащих слоев эпидермиса (в первую очередь шиповидного слоя).

4.1. Влияние влажности кожи на ее проницаемость

Удивительным является то обстоятельство, что такой вопрос, как влияние влажности кожи на ее проницаемость до сих пор является предметом обсуждения. Так в фундаментальном сборнике [7], посвященном строению и функциям кожи, со ссылкой на работы Ильина А.А. и др. (1972) сообщается, что увеличение температуры и увлажнения кожи усиливают прохождение через нее различных веществ. К сожалению, следует констатировать, что результаты проведенных нами экспериментов*) не согласуются с указанной точкой зрения.


*)Совместно с сотрудниками ЦНИЛ Новосибирского государственного медицинского института Архиповым С.А. и Шориной Г.Н.

Казалось бы, все очень просто - нагрели кожу и насытили ее водой посредством согревающего компресса или с помощью теплой ванны, расширились поры кожи, и повысилась ее проницаемость. Однако, если полагать, что проницаемость рогового слоя кожи определяется микрокапиллярными сквозными каналами, которые при нагревании могут уменьшаться в размере за счет увеличения размеров образующих канал чешуек, а также тем, что полное насыщение каналов структурированной водой может замедлить проникновение веществ в глубь эпидермиса по сравнению с ситуацией, когда хотя бы часть капилляра остается свободной от воды (эффект мокрой и сухой "промокашки"), то однозначность первоначального заключения можно было поставить под сомнение.

Существо проведенных экспериментов заключается в обработке поверхности кожи водой или желеобразным кремом на основе геля полиэтиленоксида, содержащим более 70% Н
2О, в течение некоторого времени с последующим нанесением на обработанную кожу флуоресцирующего красителя (например, эозина или акридинового желтого). В качестве модельной системы кожи использовался хвост крысы, отличающийся от кожи человека большим числом кератиновых чешуйчатых рядов в роговом слое эпидермиса (9-11 рядов по сравнению с 5-6 на лице у человека в норме). Под микроскопом фиксировалась глубина проникновения красителя на срезах крысиных хвостов после их замораживания. Результаты экспериментов представлены на рис.4.2. Они однозначно свидетельствуют о том, что для веществ типа эозина и акридинового желтого (м.м. примерно 600) проницаемость кожи после ее выдерживания в воде в течение 30-60 минут снижается более чем в 2 раза. При этом максимальной проницаемостью обладала кожа хвостов животных, которые находились в лаборатории при атмосферной влажности около 60%.

Влияние кремовой композиции на кожу оказалось еще более драматическим, так как проницаемость кожи снизилась более чем в 4 раза. Этот эффект может быть объяснен тем, что желеобразные кремовые композиции образуют на поверхности кожи полупроницаемую пленку сетчатого полимера, обладающую высокими гидратирующими свойствами. В дальнейшем мы коснемся этого вопроса при обсуждении характеристики кремовых основ.

Естественно, возник вопрос о том, влияет ли влажность атмосферного воздуха на проницаемость кожи. Для ответа на этот вопрос мы воспользовались аналогичной модельной системой (крысиные хвостики), которые выдерживали в эксикаторах, содержащих воду или прокаленный силикагель, полагая, что в эксикаторе с водой влажность атмосферы близка к 100% (условия, часто наблюдаемые на побережье, например, в Приморье), а в эксикаторе с силикагелем остаточная влажность в максимальной степени понижена (допустим, это условия пустыни, например, в Сахаре).

Одновременно мы предприняли попытку оценки влияния температуры на проницаемость кожи. Для этой цели использовали фен и увлажняющий аппарат "Ромашка".

Результаты этих экспериментов представлены на рис. 4.3.

Рисунок 4.2 Изменение проницаемости кожи в зависимости от обработки водой и кремовой композицией



Рисунок 4.3 Влияние влажности и температуры воздуха на проницаемость кератинового слоя кожи

В полном согласии с результатами предыдущих экспериментов оказалось, что максимальной проницаемостью обладает высушенная кожа (пустыня Сахара), а минимальную проницаемость придает коже атмосфера с влажностью, близкой к 100% (условия Приморья, Балтики, Сочи и т.д.).

Обращает на себя внимание, что обдувание крысиных хвостиков феном с температурой около 44°С в условиях лаборатории с относительной влажностью воздуха 60% и выдерживание в аппарате "Ромашка" с влажностью около 100% при такой же температуре (светлые столбцы) несущественно влияет на проницаемость кожи, хотя тенденция повышения проницаемости в обоих случаях имеет место. Однако, если сравнивать влияние температуры с влиянием влажности, то эффект нагревания оказался пренебрежительно малым.

Полученные данные о драматическом влиянии влажности на проницаемость кожи легко объяснить упоминаемым выше эффектом "промокашки". Действительно, если принять, что кожа, по крайней мере роговой слой, имеет пористую структуру, то ее подсушивание (высвобождение части молекул воды из микрокапилляров) создает благоприятные условия (сухая "промокашка") для проникновения веществ в глубь кожи (рогового слоя). И наоборот, насыщение микрокапилляров рогового слоя водой, которая располагается в их полостях в виде упорядоченных структур (см. рис.3.3), создает условия (мокрая "промокашка"), препятствующие проникновению веществ в глубь кожи.

Необходимо заметить, что к аналогичным выводам о влиянии влажности пришел автор работы [8] при изучении биофизических свойств сухой и нормальной кожи. Однако, в работе изучалось, в основном, влияние разнообразных увлажнителей, включающих различные липидосодержащие добавки, которые, образуя тонкую жировую пленку на поверхности кожи, не только препятствуют испарению воды, но и снижают проницаемость кожи для некоторых ингредиентов, способных раздражать кожу. Причем эффект такой защитной пленки значительно выше, чем эффект снижения проницаемости за счет насыщения кожи водой. По-видимому, в этом случае речь может идти о суммировании эффектов (гидратации и защитной пленки).

Следует также заметить, что длительное выдерживание в атмосфере с низкой влажностью может индуцировать глубокие изменения в структуре и в протекающих в эпидермисе биохимических процессах [9]. Например, низкая влажность вызывает увеличение синтеза ДНК и гиперпролиферацию клеток в эпидермисе. Более того, выдерживание при низкой влажности в течение 48 часов может приводить к эпидермальной гиперпролиферации, а в последующие 48 часов - к клеточной гипертрофии. В этой связи становятся понятными различия в состоянии кожи у лиц, проживающих во влажном климате, по сравнению с сухим континентальным климатом.

Если же рассматривать изменение суммарной проницаемости кожи при увлажнении, то определенную роль может играть изменение размеров клеток зернистого и шиповидного слоев под влиянием воды. Так из клеточной биотехнологии известно, что любые клеточные системы могут культивироваться вне организма при соблюдении определенных условий. Одним из этих условий является строгое соблюдение величины осмоляльности (осмолярности) окружающей клетку питательной среды.

Величина осмоляльности характеризует концентрацию осмотически активных частиц в пересчете на 1 литр раствора (осмолярность - на 1 кг) [10]. Величина осмоляльности в питательных средах в основном определяется содержанием неорганических солей. Так, например, при растворении 9 г NaCl в 1 литре воды создается осмоляльность, равная 308 mOsm, а регламентируемая осмоляльность питательной среды составляет величину, близкую к величине осмоляльности плазмы крови - 300±20 mOsm. При существенном снижении этой величины клетки меняют свою морфологию, увеличиваясь в объеме. Поэтому можно полагать, что насыщение кожи водой приведет к снижению осмоляльности жидкости, омывающей клеточные системы эпидермиса, и увеличению объема этих клеток с одновременным уменьшением межклеточного пространства и, соответственно, к снижению проницаемости кожи.

Можно рассмотреть еще один фактор, влияющий на проницаемость кожи. В своей практике, работая с гелем полиэтиленоксида и гелями хитозана, мы постоянно фиксировали существенное снижение вязкости гелевых систем при введении в их состав неорганических солей, спирта или глицерина (веществ, связывающих воду). Это обстоятельство позволяет предположить, что наряду с изменением структуры микроканалов в роговом и блестящем слоях и увеличением межклеточного пространства за счет уменьшения размеров клеточных систем зернистого и шиповидного слоев под влиянием осмотических воздействий может существовать дополнительный фактор повышения проницаемости эпидермиса, связанный с разжижением геля гиалуроновой кислоты, заполняющего межклеточное пространство.

Теперь рассмотрим полученные данные применительно к косметологической практике. Вам, по-видимому, неоднократно приходилось слышать и читать рекомендации практикующих косметологов, суть которых сводится к тому, что после умывания, убрав избыток воды салфеткой или полотенцем, необходимо сразу же нанести на кожу питательный крем. Мало того, что представления о питательной ценности косметических композиций обычно носят интуитивный характер (см. главу 5), и часто под питательным кремом понимается композиция на жировой основе, но, как следует из вышеприведенных экспериментов, эти рекомендации являются бессмысленными, так как предполагаемые питательные ингредиенты якобы питательной кремовой композиции не смогут эффективно проникнуть в глубокие слои кожи и осуществить подпитку, допустим, клеточных систем эпидермиса.

Единственным оправданием такого рода рекомендаций является то обстоятельство, что чаще всего под питательным кремом предполагается крем на жировой основе, основная функция которого заключается в создании жировой пленки на поверхности кожи с одновременным "запиранием" влаги - затруднение ее испарения. Но, тогда причем здесь питательная ценность? Для решения задачи запирания влаги можно было обойтись любым жиром, а также вазелином или минеральным маслом.

Более детально доводы за и против жировых косметических композиций будут рассмотрены в дальнейшем (см. гл.10). Но уже сейчас необходимо инвертировать упоминаемые выше традиционные рекомендации, которые с современных позиций могут выглядеть следующим образом:
"обработали лицо водой (или паром), убрали избыток влаги полотенцем или салфеткой, выдержали некоторый период времени без обработки, для установления равновесия между количеством воды, испаряемой с поверхности кожи, и водой, внедряемой в кожу из атмосферы, и затем нанесли косметическое средство, предназначенное для взаимодействия с глубокими слоями кожи, например, с базальными клетками эпидермиса".

Полагая наличие связи между величиной интервала времени выдерживания кожи после влажной обработки и величиной относительной влажности окружающего воздуха, можно в качестве рекомендации несколько увеличить рекомендуемое время выдерживания, допустим, до 10-15 минут. Интересно, что при относительной влажности около 100%, вне зависимости от времени выдерживания после влажной обработки, проницаемость рогового слоя эпидермиса будет иметь минимальное значение (см. рис.4.3). Из этого следует, что эффективность использования косметических средств также будет минимальной. Получается, что жители приморских населенных пунктов, приобретая косметические препараты, используют их недостаточно эффективно.

Что же делать? Не будешь же посещать Каракумы или Сахару только для нанесения косметических средств.

Поэтому нами был запатентован способ повышения эффективности использования косметических средств 11 , включающий кратковременную предварительную обработку кожи потоком сухого воздуха или сорбентами влаги.

В соответствии с этой разработкой мы рекомендуем профессиональным косметологам перед нанесением любого косметического средства, предназначенного к взаимодействию с глубоко расположенными клеточными системами кожи, производить ее кратковременную осушку либо с помощью специальных сухих порошкообразных масок, адсорбирующих влагу, либо посредством обдувания поверхности кожи сухим газообразным азотом.

Второй вариант, предложенный косметологом Заниной Н.Ф. (Санкт-Петербург), имеет вполне очевидный эффект, связанный с тем, что над поверхностью кожи всегда имеется определенная равновесная концентрация молекул воды, которые определяют величину парциального давления. При удалении этих молекул потоком сухого газообразного азота равновесие стремится к восстановлению за счет испарения новых порций молекул воды. Так и происходит дополнительная сушка кожи. Пациенты отмечают также благоприятный эффект такой обработки за счет легкого охлаждения кожи, особенно ощущаемого после проведения стадии вапоризации (распаривание) и последующей механической чистки кожи.

Рядовым потребителям косметических средств в условиях высокой влажности воздуха, чтобы бессмысленно "не переводить добро", перед нанесением косметического средства рекомендуется применение аппликаций с использованием хорошо высушенной (например, с помощью утюга) холщовой или льняной ткани. Вслед за этим, не дожидаясь установления равновесия (необходимо помнить, что счет идет на минуты), нужно нанести на поверхность высушенной кожи выбранный Вами косметический препарат, который содержит воду и быстро ликвидирует ее недостаток, образовавшийся в процессе подсушивания кожи, с одновременной подачей в глубокие слои содержащихся в препарате биологически активных веществ.

Можно полагать, что кратковременное подсушивание кожи не отразится существенным образом на строении и характеристиках как рогового слоя эпидермиса, так и более глубоко лежащих структур. В качестве предположения нельзя исключить, что процедура чередования подсушки кожи с увлажнением может оказывать и благоприятное воздействие. Например, если справедливо высказанное ранее предположение о возможности перестройки структуры микрокапилляров рогового и блестящего слоев эпидермиса, то такая своеобразная тренировка может обеспечить снижение вероятности образования межмолекулярных сшивок под действием продуктов ПОЛ, что, соответственно, может отразиться на процессах старения кожи. Хотя, конечно, в связи с тем, что полное обновление эпидермиса происходит в среднем за 26-28 дней, должны существовать причины, усиливающие процесс ПОЛ в пожилом возрасте.

4.2. Другие пути повышения проницаемости кожи

Совершенно очевидно, что любое вещество, способное взаимодействовать с фрагментами рогового и блестящего слоев эпидермиса, может изменять проницаемость кожного покрова как в сторону снижения, так и в сторону ее повышения. Снижению проницаемости кожи способствуют вещества, образующие достаточно прочные малопроницаемые пленки на поверхности кожи. Например, как уже отмечалось, в процессе применения косметических композиций на жировой основе на поверхности кожи и, очевидно, в верхних ее слоях образуется жировая пленка, препятствующая испарению даже воды. Можно также полагать, что любые вещества, способные осуществить сшивку фрагментов, выстилающих микрокапилляры и тем самым повышающих жесткость этих фрагментов, будут снижать проницаемость кожи. К таким веществам могут быть отнесены упоминаемые выше продукты ПОЛ. В отличие от веществ, повышающих проницаемость так называемых "энхансеров", вещества, снижающие проницаемость, могут быть обозначены как "редюсеры" (тот и другой термины образованы от соответствующих английских эквивалентов). Таким образом, к редюсерам можно отнести воду, жиры и целый ряд веществ, повышающих жесткость структур, выстилающих микрокапилляры рогового и блестящего слоев. К сожалению, проблема редюсеров и их влияния на проницаемость кожи до сих пор не получила должного внимания.

Значительно больше сведений имеется об энхансерах (см., например, [12]), которые могут нарушить структуру микрокапилляров рогового и блестящего слоев эпидермиса с одновременным повышением проницаемости
*).


*)Здесь и в дальнейшем автор предпочитает не использовать такие понятия, как "физико-химические свойства липидного барьера" и т.п., за которыми часто стоят недостаточно ясные представления о механизме проницаемости кожи.

Вопрос об обратимости и необратимости такого рода нарушений весьма относителен, так как в течение трех-четырех недель так называемые необратимые нарушения обязаны исчезнуть из-за обновления всего эпидермиса в целом.

Приведенная в работе [12] классификация энхансеров (ионы, ДМСО, азон, их производные и т.д.), на наш взгляд, является недостаточно четкой, так как (может быть за небольшим исключением) все 275 соединений энхансеров должны быть разделены на три большие группы: вещества, проявляющие поверхностно активные свойства, вещества, способствующие деградации липидов, и растворители. В противном случае лаурилсульфат натрия попадает в раздел "Ионы", а Твины - 20 и 80 - в раздел "Растворители", и потом они повторяются в разделе "Классические сурфактанты". Наверное, необходим еще один раздел, так называемые "Другие вещества", например, чтобы разместить такие соединения, как натриевая соль гиалуроновой кислоты, оказавшаяся в разделе "Ионы", полиэтиленгликоли, полиэтиленоксиды и поливинилпирролидон - из раздела "Растворители", а также другие соединения, механизм действия которых недостаточно ясен. Можно полагать, что в будущем нам еще предстоит рассмотреть эту классификацию с позиций теории мягких косметологических воздействий.

Что же касается влияния ионов на проницаемость кожи, то, на наш взгляд, является целесообразным рассмотреть этот вопрос отдельно.

4.3. Влияние солевых систем на проницаемость кожи

Наблюдая под микроскопом за поведением клеточных систем in vitro, мы неоднократно обращали внимание на изменение морфологии клеток в зависимости от величины осмоляльности питательных сред. Ранее нами была описана ситуация, когда клетки за счет разбавления межклеточной жидкости водой и соответствующего снижения осмоляльности увеличивались в объеме, перекрывая межклеточное пространство и снижая проницаемость кожи. Наблюдались и другие случаи, когда в процессе оптимизации составов питательных сред мы выходили за верхний предел допустимой осмоляльности. При этом клетки уменьшались в объеме, часто принимая форму шариков, не контактирующих друг с другом, с явным увеличением межклеточного пространства. И в том, и в другом случае замена питательной среды на композицию с нормальной осмоляльностью восстанавливала клеточную морфологию. Если это были фибробласты, то они принимали снова исходную веретеноподобную форму.

Наблюдаемые изменения размеров клеток, протекающие без их разрушения, являются удобной моделью для применения положений теории мягких косметологических воздействий. Например, можно было использовать это явление для разработки нового вида косметического массажа на клеточном уровне. Но для этого было необходимо определить пределы допустимых изменений величин осмоляльности. Если о возможном снижении величины осмоляльности кое-что было известно (некоторые виды клеток "переживали" в питательных средах, состав которых соответствовал 1/2 или даже 1/10 от состава известной среды Игла - осмолярность от 30 до 150 мОсм), то о влиянии высокой осмоляльности на клеточные системы детальные сведения практически отсутствовали. Имелось лишь указание на то, что эндотелиальные клетки (
ВСЕ) можно выдерживать в течение 10 - 20 минут при 37°С в питательной среде ДМЕМ с добавлением 2М мочевины и 0,5% телячьей сыворотки без заметного лизиса клеток. Осмоляльность такой среды ориентировочно составляет 2300 mOsm.

Чтобы прояснить ситуацию, были предприняты эксперименты, результаты которых представлены на рис.4.4.
*)


*)Здесь и далее опыты с клеточными культурами проводились Л.Д.Мартынец с участием Г.П.Трошковой и Кировой Е.

Различные значения осмоляльности питательных сред создавались посредством добавления солевой системы, обычно используемой для приготовления питательных композиций - NaCl, KCl, Na2HPO4, CaCl2 и MgSO4 без изменения их индивидуальных соотношений.

Последнее замечание в строгом соответствии с теорией мягких косметологических воздействий было предназначено для устранения такого явления, как "элементный коллапс", существование которого можно было предположить. Действительно, если бы мы пытались воздействовать на клеточную систему посредством добавления к питательной среде только NaCl, то с очень большой долей вероятности (при длительном воздействии) могло измениться фундаментальное для функционирования клеточных систем соотношение К
+/Na+, влияющее, в первую очередь, на работу натрий-калиевых насосов в клеточных митохондриях. В соответствии с этим можно было бы ожидать ухудшения обеспечения клеток энергией и снижения их митотической активности. Поэтому, чтобы избежать проявления дополнительных эффектов, прямо не связанных с осмотическим воздействием, и использовалась указанная солевая система, отвечающая содержанию макроэлементов (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) в плазме крови человека. Обратим особое внимание на данное обстоятельство, а в дальнейшем это можно проверить.

Клетки ЛЭЧ были выбраны в качестве модельной системы не случайно - их объединяет с клетками эпидермиса то обстоятельство, что и те и другие испытывают на себе прямое действие кислорода воздуха. Поэтому можно полагать, что эти клеточные системы будут в значительной степени отличаться от клеток, расположенных внутри организма и не испытывающих прямое действие молекул кислорода, не связанных с гемоглобином. Обоснование выбора клеточной системы будет описано в дальнейшем.

Представленные на рис.4.4 данные свидетельствуют о том, что при длительном воздействии значений осмоляльности около 500 mOsm клеточная система деструктурируется. Это означает, что увеличение содержания солей в 1,5-2 раза может привести к гибели клеток. В принципе, можно было бы принять, что предельно допустимым значением осмоляльности, создаваемой неорганическими солями, является величина, близкая к 380 mOsm.

Однако, на наш взгляд, необходимо рассмотреть возможность разбавления компонентов косметического средства в процессе миграции через структуры эпидермиса (см. п.4.4).

Рисунок 4.4 Изменение относительных ростовых характеристик клеток легких эмбриона человека (ЛЭЧ) в зависимости от осмоляльности питательной среды, создаваемой неорганическими солями

где ИПi и ИПk соответствуют индексам пролиферации клеток в опытной и в контрольных средах, соответственно.

4.4. Оценка возможности снижения концентраций компонентов косметического средства в процессе преодоления трансэпидермального барьера

Для ответа на этот вопрос вспомним приводимые ранее данные о том, что масса эпидермиса на поверхности тела (примерно 1,5-2 м2) равняется примерно 500 г. Из этого следует, что вес 1 дм2 составляет около 2,5 г.

Известно, что содержание воды в коже колеблется от 62 до 71% (примерно 67%). Тогда в 1 дм
2 содержится примерно 1,67 г H2O.

Допустим, на 1 дм2 кожи нанесли 0,1 г кремовой композиции.

Предположим, что 80% компонентов косметического средства преодолели трансдермальный барьер. Тогда их количество, вошедшее в эпидермис, составит 0,1·0,8=0,08 г.

Допустим также, что 0,08 г компонентов крема равномерно распределилось по всему объему эпидермиса. Тогда максимальное разбавление компонентов после первого нанесения крема составит величину, приблизительно равную 20 (1,67:0,08=20,9).

Понятно, что указанная величина зависит, в первую очередь, от справедливости сделанных допущений. Так, она должна, по-видимому, уменьшаться при увеличении количества наносимого крема. Однако, очевидно, что при этом должен существовать некоторый предел для такого уменьшения, так как избыточные количества кремовой композиции могут оставаться на поверхности кожи. Так, например, если вместо 0,1 г крема на 1 дм
2 нанести 0,5 г, то рассчитанная выше величина максимального разбавления, несомненно, снизится, но не в 5 раз, а, допустим, в 2 или в 3 раза. Тем не менее, приведенные выше соображения свидетельствуют о том, что при первом нанесении компоненты косметической композиции после преодоления эпидермиса за счет смешивания с водой (межклеточной жидкостью), содержащейся в эпидермисе, могут быть разбавлены в 5 - 20 раз.

Однако после второго и последующих нанесений крема ситуация дополнительно осложняется тем обстоятельством, что исходные структуры эпидермиса уже после первого нанесения оказываются насыщенными компонентами крема. Это должно приводить к драматическому снижению величины степени разбавления в процессе второго и последующих нанесений крема на один и тот же участок кожи. Действительно, если вспомнить схему строения эпидермиса и систему подпитки его клеточных культур, то только в районе расположения самых нижних клеток (базальный слой), питание и удаление продуктов жизнедеятельности которых осуществляется принудительным образом с участием лимфатической и кровеносной систем, можно ожидать достаточно быстрое снижение концентрации компонентов кремовой композиции. В отличие от этого клетки шиповидного и зернистого слоев эпидермиса находятся в окружении "застойной" жидкости, включенной, например, в гель гиалуроновой кислоты. Обмен компонентов этой "застойной" зоны с плазмой крови и лимфой принципиально затруднен именно в силу того, что вода в межклеточном пространстве находится в структурированном (гелеобразном) виде. В этой связи для прояснения поставленного вопроса, на наш взгляд, необходимо рассмотреть возможность вымывания внедренных в эпидермис компонентов кремовой композиции при умывании и осуществлении иных водных или очистительных процедур. Можно полагать, что, по крайней мере, часть молекул воды, локализованных в микрокапиллярах рогового и блестящего слоев эпидермиса, обмениваются при умывании. Можно также предположить, что после каждой водной процедуры в соответствии с образовавшимся градиентом концентраций компоненты кремовой композиции, локализованные в более глубоких слоях эпидермиса, начнут обратное движение к поверхности кожи. Таким образом, может осуществляться вымывание компонентов кремовых композиций из эпидермиса. К сожалению, мы не имеем сведений о скоростях и глубине такого вымывания, необходимых для оценки эффективности водных процедур и их влияния на величину возможного разбавления компонентов.

Поэтому приходится констатировать, что с позиции теории мягких косметологических воздействий, предусматривающей максимальное сохранение клеточных систем кожи и улучшение условий их функционирования,
следует придерживаться точки зрения, не предусматривающей возможность какого-либо разбавления косметических композиций при преодолении эпидермиса. Такой вывод является справедливым при конструировании композиций для повседневной обработки кожи. Однако нет никакого сомнения в том, что обработка кожи косметическими композициями, содержащими солевые системы с величинами осмоляльности более высокими, чем стандартное значение осмоляльности (примерно 300 mOsm), не просто возможна, но и может оказаться полезной (особенно это относится к чередованию гипо- и гиперосмотических воздействий).

Таким образом, мы вплотную приблизились к вопросу о том, какие вещества необходимы клеткам для их комфортного существования. Применительно к базальным клеткам эпидермиса этот вопрос трансформируется в определение того, что требуется клеткам для их деления.

4.5. Осмотическое воздействие в качестве одного из механизмов действия "энхансеров"

Рассматривая взаимодействие солевых систем с эпидермисом, можно было полагать, что и другие компоненты, используемые в косметических композициях, могут влиять на клеточные системы аналогичным образом. Более того, для подтверждения влияния на клеточные системы именно осмоляльности необходимо было показать, что воздействие веществ, принципиально отличающихся от солевых систем по молекулярной структуре, подчиняется той же закономерности, которая обнаружена для солевой системы (см. рис.4.4).

Проведенные нами эксперименты с клеточной культурой ЛЭЧ свидетельствуют о том, что влияние таких веществ, как этиловый спирт и глюкоза с хорошей точностью описывается кривой, представленной на рис 4.4 (см. также гл.5). Это означает, что механизмы действия и неорганических солей, и спирта, и глюкозы на клеточную культуру идентичны. Таким образом, установлено, что у этилового спирта, по крайней мере, при небольших концентрациях, отсутствуют какие-либо иные механизмы взаимодействия с клеточными системами, кроме осмотического воздействия. Это обстоятельство позволяет предполагать, что механизм влияния на клеточные культуры таких веществ, как изопропиловый спирт, этиленгликоль и пропиленгликоль, при аналогичных концентрациях также может объясняться осмотическим воздействием. Детальное рассмотрение этого вопроса см. в гл.5.

Все перечисленные выше органические соединения (включая глюкозу) являются спиртами. Влияние некоторых из них (в частности пропиленгликоля) на проницаемость кожи тщательно изучалось. Так, например [13], было показано, что в присутствии неионных поверхностно активных веществ типа производных полиоксиэтилена добавление к системе 20% пропиленгликоля значительно увеличивает содержание в плазме крови животных вводимого с системой (кремовой композицией) через кожу вещества (пироксикама). Причём проницаемость кожи гвинейской свинки при использовании добавки 20% пропиленгликоля оказалась значительно более высокой по сравнению с величинами добавок полиэтиленгликоля 0, 5, 10 и 15%. Сопоставим возможные величины дополнительной осмоляльности (осмолярности), вносимой в систему добавками пропиленгликоля.

Учитывая, что молекулярная масса пропиленгликоля равна 76, то дополнительные вклады в осмоляльность (в пересчёте на 1 л раствора) или в осмолярность (в пересчёте на 1 кг кремовой основы) составит 0, 658, 1326 и 1974 mOsm при 0, 5, 10 и 15% добавках, соответственно, а для 20% добавки пропиленгликоля - 2632 mOsm.

Не очень понятно, почему авторы исследования остановились на величине добавки 20%. Можно было полагать, что дальнейшее повышение концентрации пропиленгликоля также будет способствовать увеличению проницаемости.

Необходимо заметить, что, на наш взгляд, представленная на рис.4.4 кривая отражает фундаментальную зависимость, характеризующую воздействие разнообразных веществ на клеточные системы. Ее фундаментальный характер связан, в первую очередь, с тем обстоятельством, что совершенно разные по своему строению вещества одинаковым образом проявляют себя по отношению к клеточной тест-системе (см. выше). Напрашивается вывод о возможности градуировки специфических эффектов влияния биологически активных веществ на клеточные культуры по отношению к кривой, описываемой чистым осмотическим взаимодействием.

Однако, в отдельных случаях, когда добавляемое вещество является питательным ингредиентом, удовлетворяющим потребности клеточной системы (не оптимальная питательная среда), или в том случае, когда добавляемое вещество может, например, усилить клеточную мембрану, снижая вероятность неблагоприятного осмотического воздействия на клетку, можно ожидать сдвига этой кривой в область больших значений осмоляльности.

Действительно, в случае с глицерином оказалось (ср. рис.4.4 и 4.5), что по сравнению со стандартной зависимостью ростовых характеристик клеток от осмоляльности произошел сдвиг кривой примерно на 300 мОсм/л
*)


*)На рисунке представлены результаты нескольких экспериментов, проведенных разными группами исследователей.

в сторону больших значений осмоляльности.

Рисунок 4.5 Изменение относительных ростовых характеристик клеток ЛЭЧ в зависимости от осмоляльности питательной среды, создаваемой глицерином

При рассмотрении представленных на рисунке 4.5 данных обращает на себя внимание аномально большой разброс точек при значениях осмоляльности выше 600 мОсм/л, соответствующих содержанию глицерина в питательной среде в концентрации выше 3%. Учитывая то обстоятельство, что в концентрированных растворах возможны разнообразные эффекты, связанные со структурированием воды или с образованием конгломератов растворенного вещества, мы предприняли попытку оценки такого рода эффектов в растворах глицерина в используемой для культивирования клеток питательной среде. Данные, представленные на рис.4.6, подтверждают наличие "положительного" эффекта, по-видимому, связанного со структурированием водной системы под действием глицерина, начиная с концентрации от 3-3,5% и далее. В этой области концентраций наблюдаются не только существенные отклонения от теоретически рассчитанных величин, но и заметная невоспроизводимость результатов от опыта к опыту. В отличие от этого в интервале концентраций глицерина от 0 до 3-3,5% экспериментальные и теоретически рассчитанные значения осмоляльности практически совпадают.

Рисунок 4.6 Зависимость осмоляльности питательной среды от концентрации добавляемого глицерина

В расчетах суммировались значения осмоляльности, создаваемой глицерином, и остаточное значение осмоляльности питательной среды. Например, для 3%-ного раствора глицерина в питательной среде суммарная величина осмоляльности (617 мОсм/л) включает две составляющих:

где 30 г/л - концентрат глицерина, 92 - его молекулярная масса и 1000 - коэффициент пересчета;

для питательной среды 300 0,97=291 мОсм/л, где 300 мОсм/л - исходная осмоляльность питательной среды, 0,97 - доля оставшейся питательной среды после замещения ее части 3%-тами глицерина. Более точным был бы расчет осмолярности, измеряемой в мОсм/кг. Однако при малых концентрациях различия величин осмоляльности и осмолярности практически не существенны.

Возвращаясь снова к обсуждению данных, представленных на рис.4.5, попробуем рассмотреть возможность участия глицерина в подпитке клеточной системы.

Если предположение об участии глицерина в подпитке клеточной системы справедливо, то рассматривая точку А на рис.4.5 следует предположить, что на этом участке кривой на клетку осуществляются два разнонаправленных равных по силе действия:

- воздействие осмотическое, снижающее ростовые характеристики (В
осм)

- воздействие питательное, улучшающее ростовые характеристики (В
пит)

Для проверки высказанного предположения был проведен дополнительный эксперимент, в ходе которого приготовлена питательная среда с пониженной на 20% питательной ценностью. Это достигалось добавлением к нормальной питательной среде деионизованной воды в соответствующем количестве. Разбавленная таким образом "обедненная" среда содержала питательные ингредиенты (аминокислоты, витамины, соли, глюкозу) в количестве 80% по отношению к нормальной питательной среде. Однако одновременно с этим в эксперименте не была снижена концентрация добавляемой к питательной среде сыворотки крови крупного рогатого скота, в которой, вне всякого сомнения, также содержатся перечисленные выше питательные ингредиенты. Поэтому существенного снижения ростовых характеристик опытной среды по отношению к контрольной не произошло, хотя тенденция к снижению и проявлялась. Так соотношение индексов пролиферации опытной и контрольной питательных сред (ИП
оп/ИПк) оказалось равным 0,96, что с учетом точности определения (примерно 10%) не достоверно отличается от единицы.

Однако на начальном участке кривой (до 500 мОсм), на котором экспериментальные и теоретически рассчитанные значения осмоляльности практически идентичны (см. рис.4.4), фиксировались заметные различия в величинах осмоляльности исходных питательных сред. Осмоляльность обычной питательной среды (312 мОсм) превышала величину осмоляльности "обедненной" питательной среды ориентировочно на 60 мОсм. Такое отличие считается в достаточной степени достоверным, так как ошибка измерения величин осмоляльности в этой области не превышает 3-5%.

В соответствии с изложенным можно было бы ожидать некоторого "отставания" точек из эксперимента №4 от других экспериментов. Однако этого не произошло. Конечно, в дальнейшем следует произвести повторные эксперименты, увеличив различия в питательной ценности и в осмоляльности исходных питательных сред.

С другой стороны, привлекательным является альтернативное объяснение наблюдаемого сдвига кривой в область больших значений осмоляльности, которое может заключаться в специфическом упрочнении клеточных стенок под влиянием молекул глицерина (см., например, рис.4.7).

И полученные результаты могут указывать на альтернативный механизм сдвига так называемой "фундаментальной" зависимости, представленной на рис.4.4, в случае добавок глицерина в сторону больших значений осмоляльности, связываемый со структурированием водных растворов и/или упрочнением клеточной стенки по отношению к осмотическим воздействиям. Нельзя исключить и того обстоятельства, что и другие полиолы (этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль и т.д.) в той или иной степени будут обладать аналогичными свойствами. Таким образом "фундаментальность" зависимости ростовых характеристик клеточной тест-системы от осмотической активности питательной среды можно поставить под сомнение. Поэтому можно сформулировать
парадокс наличия фундаментальной зависимости и в дальнейшем попытаться решить его экспериментальным путем.

Как уже отмечалось ранее, клеточные системы, помещенные в питательные среды с низкими и высокими значениями осмоляльности, меняют свою морфологию, увеличиваясь (гипоосмотические условия) или уменьшаясь в размере (гиперосмотические условия). Крайним случаем гипоосмотических условий является обработка водой, в результате которой снижается проницаемость кожи (см. п.4.1). В соответствии с этими рассуждениями можно было ожидать, что в условиях гиперосмоса снижение размеров клеток шиповидного и зернистого слоёв будет сопровождаться увеличением проницаемости эпидермиса. На это, собственно говоря, и указывали результаты приведённых выше экспериментов с добавлением в кремовую композицию пропиленгликоля.

Рисунок 4.7 Схематическое изображение упрочения клеточных стенок под влиянием добавляемого в питательную среду глицерина

Где R1-R7 - алкильные фрагменты жирных кислот (моно-, ди- и триглицериды) и фосфатидилхолиновые остатки (лецитин) и т.п.

Можно было также полагать, что в тех случаях, когда гиперосмотические условия будут создаваться за счёт добавления солевых систем, проницаемость эпидермиса дополнительно увеличится за счёт изменения структуры микрокапиллярных каналов рогового и блестящего слоёв, так как при насыщении полостей каналов положительно заряженными ионами металлов (типа Na
+) структуры каналов А и В, изображённые на рис.4.1, трансформируются в структуру Б (по механизму типа "флип-флоп") с тенденцией расширения диаметра канала за счёт электростатического отталкивания положительных зарядов, локализованных на атомах металла.

В целом, при добавлении солевых систем можно было ожидать увеличения проницаемости кожи как за счёт увеличения межклеточного пространства в шиповидном и зернистом слоях, так и за счёт трансформации структуры микрокапилляров в роговом и блестящем слоях эпидермиса.

Солевые системы являются удобными моделями для варьирования осмоляльности ещё и потому, что, имея относительно невысокие молекулярные массы (M.m. NaCl=58,5; M.m. CaCl
2=111), они позволяют достигать высоких значений осмоляльности за счёт процессов диссоциации. Так, растворение в 1 л воды 76 г пропиленгликоля приводит к значению осмоляльности 1000 мОсм, в то время как растворение 58,5 г NaCl даёт значение осмоляльности 2000 мОсм, так как при диссоциации молекулы NaCl в воде образуются две осмотически активные частицы Na+ и Cl-.

Учитывая эти обстотельства, мы провели специальные эксперименты, направленные на выявление ожидаемых различий в проницаемости кожи для кремовых композиций на основе геля полиэтиленоксида, включающих различные количества солевых наборов, содержащих макроэлементы (Na
+, K+, Ca2+, Mg2+) в соотношении, аналогичном их относительному содержанию в плазме крови животных. Результаты проведённых экспериментов полностью подтвердили высказанное выше предположение. Крысиные хвосты были обработаны гипоосмотическим кремом (осмолярность <150 мОсм/кг) и гиперосмотическим кремом (расчётная осмолярность примерно 3000 мОсм/кг). Оба крема в своих составах имели флуоресцирующий краситель (акридиновый желтый) в одинаковой концентрации. После обработки кремами и выдерживания в течение определённого времени определялась глубина проникновения красителя. Как и ожидалось, в случае использования гипоосмотического крема краситель проник всего во второй-третий ряды рогового слоя хвоста, проявляясь в виде тонкого светящегося ореола. Действительно, данный эксперимент ничем не отличается от обычного увлажнения, так как кремовая основа содержала гель полиэтиленоксида, состоящий на 95% из воды. В случае использования гиперосмотической композиции молекулы красителя заполнили все 9 - 11 рядов чешуек рогового слоя крысиного хвоста. Светился весь срез хвоста до центрального хрящика.

Таким образом, было получено прямое подтверждение увеличения проницаемости кожи при внесении солевой системы в косметическую композицию.

Учитывая полученные данные и то обстоятельство, что аналогичное увеличение проницаемости наблюдалось (см. [13]) и при введении в кремовую композицию пропиленгликоля, который, по-видимому, как и другие спирты воздействует на клеточные системы посредством создания осмотического давления, можно полагать наличие определённой связи между осмолярностью кремовых композиций и проницаемостью кожи.

В соответствии с этим можно также полагать, что достаточно большая группа так называемых "энхансеров" (см., например [12]) состоит из веществ, механизм действия которых на кожу определяется создаваемой ими осмолярностью кремовых композиций.

К сожалению, в настоящий момент мы можем только догадываться о более тонких деталях зависимости проницаемости кожи от величины осмолярности используемой кремовой композиции. Например, можно предположить наличие некоторого порогового значения осмолярности, после достижения которого величина проницаемости кожи не будет существенно меняться (выход зависимости "на плато"). И ещё более важным, на наш взгляд, с позиций теории мягких косметологических воздействий является ответ на вопрос - какова предельно допустимая величина осмолярности кремовой композиции. Для ответов на поставленные вопросы требуются дополнительные целенаправленные исследования.

В гл. 7 будет предпринята попытка расчётной оценки величин осмолярности ряда известных косметических средств (см. также Приложение 1).

4.6. Некоторые косметологические заблуждения, связанные с недооценкой ограничений проницаемости кожи

Сведения, подтверждающие наличие предела проницаемости кожи (см. выше), позволяют выявить некоторые распространённые заблуждения. Весьма отчётливо они проявляются при обсуждении влияния на кожу высокомолекулярных веществ, составляющих основу косметических препаратов (см. гл.10). Так, гиалуроновой кислоте, хитозану и его производным, алоэ вера гелю и другим гелеобразующим системам приписываются совершенно невероятные (с учётом величин их молекулярных масс) свойства, например, способность достигать нижние слои эпидермиса со стимулированием клеточной иммунной системы. Надеюсь, что обсуждение этих вопросов в разделе, посвящённом основам косметических кремовых композиций, поставит, если не все, то, по крайней мере, большинство точек над "i".

А сейчас ограничимся кратким перечнем работ, в которых, по нашему мнению, используются представления, противоречащие существованию предела проницаемости кожи.

Так, в соответствии с всеобщим заблуждением относительно Aloe vera, добавки которого к косметическим и медицинским препаратам обладают магической способностью лечить ожоги, раны и снимать боль, автор сообщения [14] не задумывается о том, какие именно компоненты сложной системы препарата ответственны за проявление его "магических свойств" (см. также [15]).

Более определённо высказываются авторы уже цитируемого сообщения [1], называя препараты коллагена, эластина и кератина
биоактивными дисперсными системами белкового происхождения, оценивая их в качестве сырья для отечественной косметологической промышленности.

Учитывая высокие значения молекулярных масс перечисленных выше белковых молекул, можно согласиться только частично с приписываемой им биоактивностью. Очевидно, активность этих молекул, вводимых в косметические композиции, может быть связана с тем, что, оставаясь на поверхности кожи, они могут удерживать воду (гидратирующее действие), выступать в роли "депо", постепенно освобождая сорбированные на белковых молекулах низкомолекулярные компоненты косметических средств и т.п. Однако их непосредственное влияние на внутренние структуры эпидермиса и кожи в целом можно поставить под сомнение.

В этой связи лично мне нравится чёткая позиция фирмы "Doctor Nature", которая в рекламном проспекте на дневной увлажняющий крем, содержащий гиалуроновую кислоту, прямо указывает единственную роль этой тоже "биоактивной" добавки - гидратирующее действие. И больше ни слова! А теперь рассмотрим другие мнения. Так в подборе "Некоторые ингредиенты животного происхождения в косметике" ("Косметика и медицина" 1998(4) с.58-60, жалко, что без ссылок на автора!) приводится мнение о том, что гиалуроновая кислота "предотвращает образование нерастворимого коллагена, приостанавливая таким образом появление морщин". Так как возникновение сшивок в молекуле коллагена в процессе старения организма (см. гл.9), ведущих к появлению нерастворимого коллагена, связывают, в первую очередь, с протеканием процесса перекисного окисления липидов, то, по-видимому, гиалуроновой кислоте следует приписать наличие антиоксидантной активности, блокирующей этот процесс. Ну, что же - вполне может быть. Однако ввиду того, что коллагеновый матрикс в основном локализован во втором слое кожи (дерме), то автоматически вслед за анонимным автором следует предположить, что гиалуроновая кислота (M.м. примерно 1000000) обладает способностью преодолевать трансэпидермальный барьер, вступая в контакт с молекулами коллагена. На наш взгляд, это абсолютно нереально и поэтому лучше придерживаться разумного подхода разработчиков фирмы "Doctor Nature". Такой же позиции придерживается автор работы [16], справедливо полагая, что область её влияния на кожу ограничена роговым слоем.

Кажется, что с этим мнением многие не согласны. Цитирую авторов работы [17]: "Оказалось, что представление о гиалуроновой кислоте только как о гигроскопическом биополимере, который заполняет и увлажняет межклеточное пространство, не совсем верно, её истинная роль гораздо сложнее и многограннее". В подтверждение приводится масса примеров, которые следует разделить на две основные группы:

- факты, относящиеся к роли гиалуроновой кислоты, уже содержащейся в организме животного;

- факты, свидетельствующие о роли гиалуроновой кислоты в заживлении ран.

Аналогичные доводы приводят авторы обзора [18], подчёркивая её ранозаживляющее и противовоспалительное действие. Переходя к рассмотрению свойств гиалуроновой кислоты в составе косметических препаратов, авторы отмечают тот факт, что "сама гиалуроновая кислота остаётся на поверхности кожи, регулируя её влажность". Однако затем они, вроде бы, меняют прежнюю точку зрения, сообщая о том, что "гиалуроновую кислоту применяют в составе косметических композиций для усиления обменных процессов и ускорения репаративной регенерации тканей: Она влияет на процессы старения кожи и приводит ее в благоприятное состояние". Далее авторы обзора ссылаются на примеры использования препаратов, содержащих фрагменты гиалуроновой кислоты с молекулярной массой от 100 до 200 и от 50 до 800 кDa.

На основании всего вышеизложенного можно обсуждать, по-видимому, только возможность преодоления трансэпидермального барьера фракцией фрагментов гиалуроновой кислоты до 100 кDa. А причины определенной путаницы в обсуждении проявления её свойств, на наш взгляд, могут быть связаны с тем, что гиалуроновая кислота, являясь сетчатым полимером, может образовывать клатратные соединения (типа соединений - включения) с разнообразными низкомолекулярными веществами. Поэтому истинный состав препаратов гиалуроновой кислоты чаще всего остается неизвестным. Это позволяет предположить, что, по крайней мере, некоторые проявления ее биологической активности в косметических препаратах, наносимых на неповрежденную кожу, могут определяться низкомолекулярными примесями (см. также гл. 10).

На наш взгляд, целесообразно также обсудить вопрос, связанный с добавками дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) к косметическим препаратам. Известно, что большая часть ДНК природного происхождения имеет молекулярную массу выше 10
6 Da. Поэтому обстоятельства, относящиеся к пределу проницаемости кожи, обязаны ограничивать биологическую активность препаратов, содержащих полноценные молекулы ДНК и наносимых на неповрежденную кожу. Остается только упомянуть о работах, в которых наблюдается положительный эффект косметических препаратов, содержащих высокомолекулярные фрагменты ДНК. Например, в сообщении [19] говорится о включении производного ДНК, выделенного из молок осетровых рыб, в косметические средства и о положительном влиянии этих средств на пациентов с увядающей кожей.

Не подвергая сомнению наличие положительного эффекта при изучении указанных средств, мы можем полагать, что основным параметром, улучшающим состояние кожи пациентов, является способность ДНК удерживать влагу.

Отметим также работу [20], в которой в качестве потенциального сырья для косметических препаратов предлагается "высокомолекулярный гликопротеин - фибронектин, содержащийся на клеточных поверхностях, в базальных мембранах и биологических жидкостях, в частности, в плазме крови". На основании определенных характеристик этого препарата (увеличение процента адгезии и распластывания клеток на коллагеновых подложках при добавлении фибронектина в ростовую среду) автор рекомендует "использование этого белка, наряду с коллагеном, как биологически активную добавку к косметическим средствам для ухода за кожей лица."

Кажется, что и в этом случае мы имеем дело с заблуждением, основанным на предположении, что высокомолекулярные вещества каким-то образом способны преодолевать трансэпидермальный барьер.

Блажен, кто верует! И все-таки необходимы достоверные экспериментальные доказательства. В соответствии с приведенными выше рассуждениями, эксперименты с введением метки в молекулу высокомолекулярного вещества должны сопровождаться обязательным строгим доказательством его индивидуальности.

Любопытное сообщение представителей корпорации "Низар" [21] касается возможности использования в косметических препаратах субклеточных фрагментов, к которым авторы относят белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, митохондрии, микросомы, рибосомы, эндоплазматический ретикулум и др. К сожалению, подчеркивая биологическую активность перечисленных субклеточных фрагментов и полагая их положительное влияние на состояние кожи, авторы не поясняют механизм ожидаемого влияния. Если в случае белков, нуклеиновых кислот и полисахаридов возникает вопрос о невозможности их проникновения во внутренние структуры кожи, то что можно говорить о клеточных органеллах типа митохондрий, рибосом и т.п., размеры которых в тысячи и десятки тысяч раз превышают размеры молекул самых высокомолекулярных биополимеров. И в этих случаях не исключено, что определяющую роль в проявлении положительного эффекта, декларируемого авторами разработки, играют низкомолекулярные составляющие клеточных органелл.

Здесь мы вплотную подходим к вопросу о липосомах и других подобных образованиях.

4.6.1.Липосомы, наночастицы и т.п.

Проблема проницаемости кожи весьма выпукло предстает перед нами при обсуждении липосомальных кремовых композиций. Липосомальная частица в классическом варианте представляет собой сферическую структуру (см. рис.4.8).

Небольшой объем водного раствора, содержащего вещество А, отделен от окружающей среды бислойной липидной мембраной, состоящей из соевого или яичного лецитина с включением других липидов - фосфатидилсерина, фосфатидилэтаноламина, холестерина и т. д. Молекулы лецитина и других фосфолипидов имеют полярную "головку", обладающую высокой гидрофильностью (сродство к воде), и липофильные фрагменты жирных кислот (липофильный "хвост"). Полярные "головки" молекул фосфолипидов внутреннего слоя мембраны регулярным образом направлены в сторону внутреннего водного раствора, в то время как липофильные "хвосты" наружного и внутреннего слоев бислойной мембраны взаимодействуют друг с другом (подобное растворяется в подобном).

Рисунок 4.8 Стилизованное изображение липосомальной частицы

Липосомальные формы препаратов создаются специально для доставки биологически активных веществ к клеточным системам организма. Допустим, какой-нибудь медицинский препарат пептидной природы при введении в кровеносную систему не успевает достичь мелких капилляров, то есть претерпевает превращение под действием ферментов крови (например, протеаз). Или, например, каким образом сохранить (доставить в кровь) такой препарат как интерферон, являющийся пептидом, при его введении через желудочно-кишечный тракт? Поэтому возникла оригинальная идея - защитить медицинский препарат двуслойной липидной мембраной. Таким образом, основное действующее начало липосомальных препаратов должно содержаться внутри липосомы (в водном растворе). Такая липосомальная частица, мигрируя по кровеносному руслу или попадая в желудок человека и испытывая на себе действие желудочного сока и ферментов, может быть, даже постепенно "раздеваясь" и теряя бислойную мембрану, увеличивает время жизни медицинского препарата и повышает вероятность его доставки к клеточным системам организма.

Можно себе представить также ситуацию, когда липосомальный фрагмент, завершив путь по кровеносному руслу, в конечной капиллярной петле вытекает вместе с плазмой крови в межклеточную жидкость и соприкасается с клеточной мембраной. Так как двухслойная мембрана липосомальной частицы имеет сродство (аналогична) клеточной мембране, то может произойти их слияние и внутреннее содержание липосомы как бы впрыскивается внутрь клеток (см. рис.4.9).

Рисунок 4.9 Стилизованное изображение слияния липосомальной частицы с клеткой

Естественно, что результатом взаимодействия липосомальной частицы с клеткой будет не только процесс слияния. Рассматриваются и другие возможные варианты взаимодействия: адсорбция на клеточной поверхности, обмен липидов с клеточной мембраной, захват липосом без разрушения в ходе эндоцитоза (см., например, [22]).Однако можно полагать, что эти варианты либо предшествуют слиянию, либо при рассмотрении брутто-процесса результатом взаимодействия является появление в клеточном цитозоле веществ, вводимых в липосомы.

Достоверно установлена практическая необходимость использования липосомальных форм медицинских препаратов. В качестве примера можно привести запатентованную сотрудниками Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии "Вектор" липосомальную форму препарата "Реаферон", позволяющую вводить этот генно-инженерный аналог интерферона в организм человека перорально без заметного снижения активности.

В отличие от медицинских косметические препараты наносятся только на поверхность кожи, и поэтому важнейшим вопросом является способность липосомальных частиц преодолевать трансэпидермальный барьер. Современная технология производства липосом позволяет получать частицы с размерами не ниже 100 нм. Обычно размеры липосом колеблются от 200 до 600 нм. Однако эти значения в десятки раз превышают размеры вирусов, в том числе и оболочечных, окруженных липидной мембраной, не способных проникать через неповрежденную кожу (см. выше). Поэтому трудно представить себе механизм преодоления гигантской липосомальной частицей микрокапилляров рогового и блестящего слоев эпидермиса. Разработчики липосомальных косметических препаратов полагают, что липосомальная частица обладает способностью деформировать свою структуру в процессе преодоления микрокапилляров (см. рис.4.10).

Рисунок 4.10 Схематическое изображение "способности" липосомальной частицы деформировать структуру в процессе преодоления микрокапилляра

Попробуем оценить вероятность такого события. Предположим, что исходная липосомальная частица (Лисх) имеет средний диаметр около 400 нм. Объем частицы сферы при этом составит

примерно 33,5·106 нм3. После деформации частицы за счет размещения её в микрокапилляре объем деформированной частицы цилиндра может быть выражен в соответствии с формулой

,где Rдеф является радиусом отверстия микрокапилляра, а L - длина цилиндра. Так как мы исходим из предположения о том, что липосомальная частица при внедрении в микрокапилляр не разрушается, то Vисх=Vдеф. Отсюда

Принимаем, что радиус микрокапилляра составляет примерно 5 нм, тогда

Полученное значение более чем в 20 раз превышает толщину рогового слоя и примерно в десять раз - суммарную толщину рогового и блестящего слоев эпидермиса. Это означает, что, извиваясь в виде своеобразного "червячка" (повторяя изгибы микрокапилляров), деформированная липосомальная частица (Лдеф) должна заполнить смежные микрокапилляры рогового и блестящего слоев и, при этом, часть липосомального фрагмента или останется на поверхности кожи, или проникнет в зернистый, шиповидный слои эпидермиса и далее. У нас нет фактов, которые могли бы подтвердить или опровергнуть возможность реализации такого механизма преодоления трансэпидермального барьера. Отметим, однако, что для его реализации требуется, чтобы бислойная липидная мембрана липосомы имела высокую эластичность и прочность.

Аналогичным образом рассмотрим вероятность размещения Л
деф в микрокапилляре, имеющем радиус около 5 нм с учетом толщины удлиненной частицы. Если диаметр Лдеф равен диаметру микрокапилляра с ориентировочным значением 10 нм, то на этом расстоянии необходимо разместить две бислойные липидные мембраны и при этом между ними должен остаться промежуток для размещения внутрилипосомального водного раствора и для предотвращения слипания мембран, которое, в принципе, может вести к дроблению липосомальной частицы на более мелкие фрагменты. Принимая во внимание, что фосфолипиды, образующие бислойные мембраны, имеют длинноцепочечные жирнокислотные "хвосты", состоящие из 16-22 метиленовых (СН2) фрагментов, можно ориентировочно оценить толщину бислойной мембраны. Учитывая то обстоятельство, что длина ординарной связи С-С составляет примерно 1,54 A (или 0,15 нм), а двойной связи С=С - примерно 1,42 A (или 0,14 нм) и углы между атомами углерода в жирнокислотном фрагменте равняются 109° (для насыщенных связей) и 120° (для ненасыщенных связей), толщина бислойной мембраны составит около 5-6 нм. Следует отметить условности такого рода расчетов, так как, например, ранее при обсуждении строения чешуек рогового слоя приводилась толщина однослойной мембраны, равная 12-15 нм. А ведь нам необходимо разместить в микрокапилляре с диаметром около 10 нм две такие бислойные мембраны и сохранить пространство для размещения внутрилипосомального водного раствора. Эти достаточно простые арифметические расчеты, которые, конечно, грешат некоторой неточностью, указывают, тем не менее, на возможные затруднения в объяснении механизма преодоления трансэпидермального барьера липосомальными частицами. Не затрагивая деталей этого механизма, связанных с возможностью деформации бислойной мембраны по толщине под внешним воздействием, а также экспериментально установленный факт слияния двух липидных мембран при их сближении, можно сформулировать парадокс, связанный с механизмом транспорта липосом через неповрежденную кожу. Образно говоря, эта проблема напоминает известную задачу о протаскивании верблюда через игольное ушко. Поэтому назовем этот парадокс парадоксом верблюда и игольного ушка.

В дискуссиях об "особом статусе" липосомальных косметических препаратов часто возникает вопрос о том, почему они нашли такое широкое распространение и почему очень известные и, несомненно, уважаемые косметологические фирмы считают своими долгом выпускать такого рода косметику? В России проводником липосомальной идеологии и соответствующей технологии производства является фирма "Низар". По-видимому, в мировой практике существует большое количество разработок, использующих свойства бислойных липидных мембран образовывать везикулы ("пузырьки"), часто называемые липосомами (см., например, [23, 24]). Ответа на поставленные вопросы мы не имеем. Попробуем вместе с читателем "пройтись" по парадоксальным домыслам, экспериментальным данным и утверждениям разработчиков липосомальных косметических препаратов.

В водных системах, содержащих вещества, способные образовывать липидные мембраны, возможно два варианта ассоциации этих веществ. Один вариант связан с образованием "истинных" липосом (см. рис.4.8). Другой вариант ассоциации липидов в водной системе может быть связан с образованием, так называемых, наносом (nanosomes, niosomes и т.д.), которые представляют собой мельчайшие сферы, состоящие из липидов, не имеющие, в отличие от липосом, внутреннего водного резервуара и отделенные от внешней водной среды монослойной липидной мембраной (см. рис.4.11). Образование таких частиц, по-видимому, является энергетически оправданным, так как необходимость структурирования (снижения энтропии системы) проявляется только в организации поверхностного ламинарного монослоя, в то время как внутренние молекулы, содержащиеся в сфере, располагаются хаотично.

Рисунок 4.11 Схематическое изображение наночастицы (наносомы)

Можно полагать, что наночастицы образуются при интенсивном физическом воздействии на липосомальные структуры (например, с помощью ультразвука) и что вероятность их образование увеличивается при увеличении относительного содержания липидов (жиров) в исходной системе, предназначенной для получения везикул (пузырьков) и/или липидных сфер. На рис.4.12 схематично представлен предполагаемый постадийный процесс образования липосом и наночастиц.

Рисунок 4.12 Возможная схема образования липосом и наночастиц в процессе обработки липидно-водных систем ультразвуком

Принимая такую схему, учитывающую то обстоятельство, что наночастицы могут образовываться при разрушении липосомальных частиц, а также приведенные выше рассуждения о возможных размерах липосомальных фрагментов следует предположить, что диаметр наночастиц может быть принципиально более низким.

Часто разработчики косметических препаратов объединяют липосомы и наночастицы под одним обозначением - "везикулы". Так в патенте фирмы Л`Ореаль [24] говорится о том, что везикулы обычно имеют средний диаметр между 10 и 5000 нм. Однако нам неизвестны случаи строгого доказательства того, что липосомы (собственно "везикулы" - пузырьки) имели бы размеры меньше 100 нм (обычно их диаметр не ниже 300 нм). А вот липидные сферы (наночастицы) могут иметь диаметр около 10 нм.

Основная суть цитируемого патента заключается в том, что авторы получают либо одновременно, либо в отдельности два вида частиц. Первая категория - это липосомы, предназначенные для доставки активного агента в глубокие слои кожи, а вторая категория - липосомы для доставки в поверхностные слои кожи. Для обеих категорий препаратов были определены следующие сравнительные характеристики:

- глубина проникновения активного агента;

- потенциал инкапсуляции.

Глубина проникновения активного агента определялась посредством использования органического вещества, которое находилось в свободно-радикальном состоянии и его присутствие в тех или иных слоях кожи (ухо свиньи) определялось с помощью известного метода электронного парамагнитного резонанса. Следует заметить, что вещество (N-(1-оксил-2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)-N,N-диметил-N-гидроксиэтиламмоний иодид), обладало амфотерными свойствами, то есть имело сродство к полярным молекулам, например, к воде, а наличие углеводородного цикла с четырьмя метильными фрагментами могло определять его сродство к липидам. Кроме этого, биофизические исследования свидетельствуют, что чем меньше диаметр сферы, верхний слой которой образован из регулярно расположенных полярных групп, тем прочнее образующиеся в процессе сольватации на поверхности сферы ионные пары и, наоборот, для больших сфер прочность связывания полярных молекул (ионов) с поверхностью снижается.

Поэтому установленная авторами разработки предельная величина константы диффузии (>1·10
-72с-1) может относиться к новому состоянию системы, включающему большое количество липидных сфер (наночастиц). Такие частицы, вне всякого сомнения, более подвижны по сравнению с липосомами и их проникающая способность достаточно высока, что и фиксируется экспериментами с меткой, которая, как уже отмечалось выше, с одной стороны, обладает определенной липофильностью, а с другой стороны, способна образовывать достаточно прочную (ионную и/или водородную) связь с поверхностью сферы.

Остается объяснить приводимые авторами данные по инкапсулированию глюкозы. Степень инкапсулирования измеряется количеством раствора глюкозы, инкапсулированного в "везикулах" (это могут быть как липидные сферы, так и липосомы), измеряемого в мкл на единицу веса липидов, составляющих мембрану (или входящих в состав сфер). Ее определяют немедленно после отделения свободной глюкозы (не вошедшей в капсулы), а также спустя 24 часа после отделения. Разность между этими двумя последовательными измерениями иллюстрирует проницаемость (а скорее стабильность) капсул и может считаться их потенциалом инкапсулирования (или потенциалом стабильности). Естественно, что и абсолютные величины степени инкапсулирования (хотя при этом нужны точные данные по исходной концентрации глюкозы в обоих экспериментах), и потенциалы инкапсулирования (или потенциал стабильности для капсул малого размера) оказались более высокими, чем для капсул большего размера. А теперь рассмотрим сродство молекул глюкозы к ингредиентам, входящим в состав капсул, используемым разработчиками фирмы Л`Ореаль. В патенте представлены десять вариантов везикул, доставляющих активный агент в глубокие слои кожи (авторы называют их липосомами). В их составах содержатся триглицерилцетиловый эфир, смесь монотриглицерин-, ди- и трицетиловых эфиров, холестерин, сорбитана пальмитат, ПЭГ 8 стеарат, ПЭО 5 фитостерола, дистеарат полиоксиэтилен(20)метилглюкозы, диглицерилдистеарат, моно- и дистеараты сахарозы, тетреглицерилтристеарат. Простое перечисление этих ингредиентов, даже для неподготовленного читателя, позволяет сделать вывод о том, что глюкоза, являющаяся многоатомным спиртом (полиолом) имеет высокую степень сродства с указанными ингредиентами, содержащими большое число гидроксильных групп. В отличие от этого, основной "липидной" составляющей везикул второй группы является лецитин, концентрация которого варьирует от 100 до 20% или димиристилфосфат (95%). Эти вещества, способные образовывать бислойные липидные мембраны, образуют липосомы. При этом местом локализации глюкозы может являться внутренний водный резервуар липосомы, а также ее поверхность, с полярными группами которой возможно образование нестабильных водородных связей.

Таким образом, приведенные авторами работы [24] результаты исследований не могут опровергнуть предположение о том, что в случае препаратов, способных доставить вещество в глубокие слои кожи, они имели дело с наночастицами, в структуру которых и встраивалось активное вещество (будь это радикальная метка или глюкоза). В другом варианте они имели дело с весьма нестабильными липосомальными образованиями, не способными доставить свое содержимое в нижние слои кожи.

Конечно, можно задать сакраментальный вопрос - не важно как, но ведь метка и глюкоза оказались в глубоких слоях кожи? Ответ будет также соответствующий: а при чем здесь липосомы?

Итак, это наночастицы - и не просто наночастицы, а системы, содержащие вещества, способствующие повышению проницаемости кожи или так называемые энхансеры. И, если внимательно взглянуть на текст патента [24], то, вообще-то говоря, вы не найдете здесь доводов в пользу того, что авторы в случае высокоэффективных препаратов имели дело действительно с наночастицами, а не с обычной кремовой композицией, содержащей указанные ингредиенты. Вот что говорят об этом сами авторы: "Везикулы первой категории, так называемые везикулы глубокого действия, обычно находятся в жидком состоянии, при комнатной температуре обычно находятся в состоянии геля".

Видите, до чего можно дойти, анализируя шаг за шагом логическую последовательность рассуждений и результаты экспериментов, приводимых разработчиками весьма известной и уважаемой фирмы Л`Ореаль.

Однако, чаще всего мы сталкиваемся с рекламными буклетами фирм, начиненными бездоказательными выводами и утверждениями, из которых торчат хвосты совершенно не логичных рассуждений, напоминающих простой набор терминов, сваленных в одну кучу. И не приведи, Господи, попытаться разобраться в том, что в них написано. Оправдание одно: весь этот наукообразный мусор (за некоторыми исключениями) рассчитан на плохо подготовленного потребителя косметических препаратов. Поэтому и грохочут рекламные барабаны - липосомы, драгосомы, ровисомы, наночастицы, ниосомы и т.д. и т.п. Но отставим сентенции и вернемся к липосомальной форме косметических препаратов.

В качестве существенного довода в их пользу приводится всегда один и тот же эксперимент - метка, включенная в липосомальную систему, гораздо быстрее достигает глубоких слоев кожи, чем эта же метка, включенная в препарат, не содержащий липосом. Как было рассмотрено выше, во многих случаях (именно в экспериментах с меткой) отсутствуют точные доказательства того, что исследователи имеют дело действительно с липосомальной формой препарата. Современные методы позволяют установить это достаточно надежно (например, с помощью электронной микроскопии). С другой стороны, даже если установлен сам факт, что исследователи имели дело с косметическим препаратом в липосомальной форме, то в качестве контроля должна использоваться косметическая композиция аналогичного состава, не содержащая липосомальных фрагментов. И вот здесь возникают основные препятствия: некоторые разработчики утверждают, что получить такой состав невозможно, так как он обязательно будет содержать липосомы. Поэтому в качестве контроля обычно используется все, что угодно, но только не крем идентичного состава. Во всяком случае, нам не известен такой "чистый от спекуляций" эксперимент.

Таким образом, сформулирована проблема, которую можно обозначить как
парадокс отсутствия контрольного эксперимента.

В любом варианте следует помнить о том, что существуют вещества, повышающие проницаемость кожи (энхансеры), к которым относятся все поверхностно-активные вещества (лецитины, гликоли и т.д.), и их наличие в составах испытуемых композиций следует обязательно учитывать.

Возвращаясь к сформулированному выше парадоксу верблюда и игольного ушка, следует заметить, что для него существует весьма простое объяснение, аналогичное тому, которое использовал герой восточных сказок - он протащил верблюда через ушко по кусочкам. На рисунке 4.15 представлена схема возможного объяснения взаимодействия липосомальных частиц с кожей.

Рисунок 4.13

В соответствии с этой схемой и вещество А, и вещество Б могут оказаться в глубоких слоях кожи, отщепляясь от липосомальной частицы в виде чередующихся бислойных и водных фрагментов. Однако, в этом случае реализацию представленной на рис.4.8 схемы слияния липосом с клетками можно поставить под сомнение.

4.7. Механизмы, определяющие движение веществ в верхнем слое кожи

При обсуждении данного раздела и других глав монографии в рамках проведения Заочной школы научной косметологии (2004-2005 гг.) выяснилась определенная "неустойчивость" представлений участников о механизмах, которые обеспечивают движение (перемещение) веществ в эпидермисе и недостаточность приводимого пояснительного материала. Это обстоятельство послужило причиной некоторого расширения обсуждения данного вопроса с привлечением достаточно простых пояснений.

В отличие от дермы и гиподермы, межклеточная жидкость, в которых участвует в принудительном движении, обеспечиваемом функционированием сердечно сосудистой и лимфатической системами организма, жидкость, заполняющая межклеточное пространство и капилляры верхних слоев эпидермиса, представляет собой более "устойчивую" (в отношении переноса веществ) систему. И, тем не менее, вещества, наносимые на кожу, способны преодолевать (как это показано выше) трансэпидермальный барьер.

Какие процессы обеспечивают их перемещение в глубинные структуры кожи и, соответственно, какие процессы способствуют перемещению "отработанных" веществ из глубины кожи к поверхности?

В первую очередь, следует учитывать протекание процесса переноса веществ, связанного с диффузией -
диффузионный механизм переноса.

Представим себе прозрачный сосуд, заполненный водой, на поверхность которой мы осторожно (без встряхивания и сотрясений) нанесли небольшой слой водного раствора с красителем. Через некоторое время, которое можно зафиксировать, молекулы красителя, постепенно проникая в более глубокие слои чистой воды, распределятся равномерно по всему объему сосуда. Несмотря на то, что вещества, участвующие в диффузионных процессах, перемещаются во всех возможных направлениях (подтверждением служит броуновское движение), данный эксперимент демонстрирует суммарное направление движения молекул красителя из верхнего слоя сосуда в более глубокие слои.

Теперь попробуем изменить условия опыта таким образом, чтобы в нижней части сосуда оказался раствор красителя, а в верхней части - чистый растворитель. Результат этого опыта окажется аналогичным предыдущему - выравнивание концентрации красителя по всему объему сосуда (
выравнивание градиента концентраций). Однако, суммарное движение молекул красителя в этом эксперименте направлено из нижнего слоя в верхний слой.

Таким образом, следует иметь в виду, что в системах, в которых перемещение веществ контролируется диффузией, суммарное направление перемещения конкретного вещества (ингредиента косметического средства) всегда определяется градиентом концентраций - движение из области высоких концентраций в область более низких. (Очень важное обстоятельство!)

На общую картину движения веществ в эпидермисе, контролируемую диффузией, несомненно, накладываются капиллярные эффекты и процессы, связанные с взаимодействием кожи с окружающей средой.

В настоящее время ни у кого не вызывает сомнений наличие особых "капиллярных" эффектов, определяемых характером взаимодействия жидкости с внутренней поверхностью капилляров. Если жидкость способна смачивать внутренние стенки капилляра, то она втягивается в его полость. Но, если существует эффект, способствующий втягиванию жидкости в полость капилляра, то можно полагать, что капилляр, втянувший жидкость, труднее будет ее отдаать. Например, этот эффект может препятствовать ее испарению из капилляра. И, наоборот, при отсутствии эффекта смачивания она, как бы, выталкивается из полости капилляра и, соответственно, легче испаряется. Такие эффекты играют определенную роль при прохождении веществ через верхние (кератинизированный и блестящий) слои эпидермиса, а также в обмене влагой с окружающей средой, и определяются строением капилляров (см. выше).

У нас нет сомнений в том, что при
пассивном механизме обмена всегда устанавливается определенное равновесие между количеством испаряемых молекул воды и поглощаемых кожей из воздуха, а при низких значениях влажности воздуха кожа представляет пористую структуру, недостаточно насыщенную водой. И это относится не только к воде.

Таким образом, пассивный механизм обмена функционирует при реализации равновесного процесса, когда количество вещества, внедряемого в кожу извне, равняется количеству этого вещества, выделяемого кожей.

Дополнительно рассмотрим еще один очень важный механизм, сопровождающий трансэпидермальный перенос веществ. Как уже отмечалось в предыдущей главе, межклеточное пространство в зернистом и шиповидном слоях эпидермиса заполнено биополимерами. Они, например, гиалуроновая кислота, находятся в этом пространстве в виде устойчивого геля, образующегося при насыщении биополимера с водной системой (межклеточной жидкостью). Поэтому молекулы веществ, преодолевшие капиллярную систему рогового и блестящего слоев, перемещаясь, например, в соответствии с градиентом концентраций (диффузионный перенос) находятся в постоянном взаимодействии с рассматриваемой межклеточной гелеобразной системой. Такие системы при перемещении через них смеси веществ обладают способностью "ранжировать" индивидуальные ингредиенты смеси по размерам молекул (величинам молекулярных масс) и другим характеристикам. То есть, в результате прохода смеси веществ через подобную гелеобразную систему индивидуальные вещества в процессе движения (вне зависимости от направления движения - снаружи внутрь или наоборот) выстраиваются в определенную очередь. Это, так называемый,
механизм гель - фильтрации. Понятно, что этот механизм служит дополнительным препятствием для проникновения крупных высокомолекулярных веществ (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и т.п.) и других крупных образований (типа вирусов и бактерий) в организм. Можно полагать, что именно механизм гель - фильтрации, в основном, определяет рассмотренную ранее обратную зависимость между величиной молекулярной массы вещества и скоростью преодоления трансэпидермального барьера. Этот механизм следует принимать во внимание в наших дальнейших рассуждениях и, в частности, при рассмотрении механизма активного переноса веществ, реализуемого обычно при нанесении косметического средства на поверхность кожи.

Если не рассматривать никаких других приемов, которыми пользуются профессиональные косметологи и физиотерапевты (ультразвук, электрофорез и т.п.), а проанализировать процесс перемещения веществ только при нанесении на кожу косметических средств, то в свете всего выше изложенного, например, становятся понятными экспериментально установленные различия между проницаемостью увлажненной и сухой кожи

В случае влажной кожи единственно возможным для реализации является достаточно медленный диффузионный механизм переноса веществ в сочетании с механизмом гель - фильтрации. В том случае, когда в результате пассивного обмена с окружающей воздушной средой, имеющей низкую влажность, или с помощью любого другого принудительного способа, верхние части капиллярной системы рогового слоя эпидермиса освобождаются от части молекул воды, нанесение композиций, представляющих водные системы, позволяет реализовать
фрагмент механизма активного переноса. В данном случае роль инициатора активного переноса играет рассмотренный выше капиллярный эффект всасывания (эффект "сухой промокательной бумаги" - экспериментальное подтверждение описано в разделе 4.1).

Рассмотрим с этих позиций процесс умывания и проведения бальнеологических процедур. Вначале, после смачивания поверхности кожи, молекулы воды внедряются в подготовленную (подсушенную) за счет взаимодействия с окружающей воздушной средой капиллярную систему (механизм активного переноса). Затем, начинает осуществляться диффузионный механизм перемещения веществ из межклеточного пространства нижних слоев эпидермиса в верхние слои, насыщенные водой. Причем, как уже отмечалось ранее, наиболее легкие молекулы (с низкими молекулярными массами) перемещаются к поверхности кожи значительно быстрее молекул среднего и, тем более, крупного размера (механизм гель - фильтрации). При этом не следует надеяться на то, что такой процесс "вымывания" будет затрагивать только "отработанные" ("шлаки") вещества и экзогенные загрязнители, внедрившиеся в кожу извне. В диффузионном механизме переноса веществ к поверхности кожи будут участвовать необходимые для клеточных систем эпидермиса макро- и микроэлементы, углеводы (глюкоза), аминокислоты, витамины и т.д. Можно полагать, что, по крайней мере, частично потеря этих веществ в межклеточном пространстве эпидермиса восстанавливается за счет их доставки из зоны расположения базальных клеток, постоянно омываемых новыми порциями межклеточной жидкости (смесь лимфы и плазмы крови). Существенные проблемы возникают тогда, когда замедляется сам процесс "омывания" клеток базального слоя. В процесс регулировки оттока полезных веществ из глубинных слоев эпидермиса к поверхности кожи могут "вмешиваться" и осмотические эффекты (см. гл. 7).

Но вот, водные процедуры завершены, излишки влаги удалены с поверхности кожи (полотенцем), некоторая часть воды испаряется из капилляров, и наступает период восстановления механизма пассивного (равновесного) обмена влагой с окружающей воздушной средой. Можно полагать, что с этого момента
направленное перемещение веществ к внешним слоям эпидермиса в значительной степени замедляется из-за постепенной нивелировки градиента (различий) их концентраций в верхних и нижних слоях. Тем не менее, молекулы соединений, растворенных в межклеточной жидкости, продолжают хаотично, но достаточно медленно, перемещаться в разных направлениях (броуновское движение).

Аналогичное рассмотрение применимо и к процессам переноса веществ, сопровождающим нанесение косметических средств, содержащих значительное количество воды, на поверхность кожи.

Вначале осуществляется начальная стадия активного переноса, когда все ингредиенты косметической композиции, растворенные в воде (участники переноса), вместе с водой с высокой скоростью устремляются в глубь капиллярной системы рогового и блестящего слоев эпидермиса. На этом этапе происходит первоначальная сортировка участников. Крупные молекулы остаются на поверхности, некоторые застревают в капиллярных сужениях, а остальные с более или менее одинаковыми скоростями достигают участков, заполненных межклеточной жидкостью. При этом активное движение в глубину эпидермиса замедляется и преобладающим оказывается более медленный диффузионный механизм переноса, который зависит только от свойств молекулы ингредиента - ее индивидуальных свойств (молекулярная масса и особенности взаимодействия с окружающей гелеобразной системой). В конце концов, индивидуальные ингредиенты, оставляя за собой "след" в виде молекул, внедренных в стенки капилляра и в мембраны клеток, окружающих межклеточные полости, достигают базального слоя клеток эпидермиса. Они воздействуют на эти клетки (положительным или отрицательным образом) и, затем, принудительно, вместе с "отработанной" межклеточной жидкостью пускаются в далекое "плавание" по лимфатическим или венозным каналам, претерпевая всевозможные превращения.

В процессе обсуждения затронутых в данном разделе вопросов, одна из участниц (практикующий косметолог из США) сравнила процесс переноса веществ с забегом спортсменов с общего старта. Затем мы пришли к согласию, что старт носит принудительный характер и напоминает стартовый "смыв" спортсменов сильной струей воды. Однако и это сравнение является недостаточно точным. Каждый читатель может найти какой-нибудь "бытовой эквивалент" представления рассмотренного процесса.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Сапожникова А.И., Лычников Д.С. "Оценка агрегативной стабильности белковых субстанций косметического назначения" Тез. докл. II Международной научно-практической конференции "Биологически активные вещества и новые продукты в косметике" М., 1997, с.11-12;

2.
Berardesca E., Maibach H.I. "Transepidermal water loss and skin surface hydration in the non invasive assessment of stratum corneum function" Derm. Beruf. Umwelt, 1990, 38(2) 50-53;

3. Ghadially R. "Aging and the epidermal permeability barrier; implications for contact dermatits" Am. J.Contact. Dermat. 1988, 9(3) 162-9;

4. Potts R.O., Guy R.H. "A predictive algorithm for skin permeability;The effects of molecular size and hydrogen bond activity", Pharmac.Res., 1995, 12(11) 1628-1633;

5. Frantz S.W. et al. J. Toxicol. Cutaneous and Ocul. Toxicol. 1991, 10(3) 175-186;

6. Bonte F. et al., Arch. Dermatol. Res., 1997, 289(2) 78-79;

7. "
Кожа. Строение, функция, общая патология и терапия" под ред. А.М.Чернуха и Е.П.Фролова, М.; "Медицина" 1982, с.133

8.
Loden M. "Biophysical properties of dry atopic and normal skin with special reference to effects of skin products" Acta Derm. Venerol. Suppl (Stockh) 1995; 192, 1-48;

9. Denda M., Sato J. et.al. "Low hummidity stimulates epidermal DNA synthesis and amplifies the hyperproliferative response to barrier disruption; implication for seasonal exacerbations of iflammatory dermatoses", J.Invest. Dermatol.
(1998, 111(5) 873-878.

10. X.Иост, "Физиология клетки" М.; "Мир", 1975, с 81;

11. Децина А.Н., Шорина Г.Н., Архипов С.А., Мистюрин Ю.Н. Пат RU 2142786, 02.09.97;

12. "Химические энхансеры в средствах по уходу за кожей" Косм. мед., 1998(5) 27-31.

13. Okuyama H., Ikeda Y. et al. "Influence of non-ionic surfactans, pH and propylene glycol on percutaneous absorption of piroxicam from cataplasm", Int. J. Pharm. 1999, 186(2) 144-148;

14. Караулов Е.И. "Новая история Aloe Vera" Тез. докл. III Междунар. конф. "Биологически активные вещества; новые технологии и продукты в косметике" М. 1998 с.31;

15. Караулов Е., Поповкина Е. "Новая история алоэ" Косм. мед., 1998(№6) 55-58;

16. Жан-Марк Сеньоре "Гиалуроновая кислота в коже и косметике" Косм. мед., 1998(5)11-17;

17. Эрнандес Е. "Клеточная терапия в косметологии", Косм. мед., 199(2-3) 41-50;

18. Костина Г., Радаева И. "Использование гиалуроновой кислоты в медицине и косметологии" Косм. мед., 1999(2-3) 53-57;

19. Писаренко М.Ф., Кованова Э.К. и др. "Эффективность производного ДНК, полученного из молоки осетровых рыб, в составе косметических средств" Тез. докл. II Междунар. конф. "Биологически активные вещества и новые продукты в косметике", М., 1997, с.44-45;

20. Сапожникова А.И. "Фибронектин - новый вид косметического сырья белковой природы", Тез. докл. IV Междунар. конф. "Косметические средства и сырьё; безопасность и эффективность" М., 1999, с.19;

21. Зозуля А.А., Клюшник Т.П. и др. "Субклеточная косметика - новое направление в косметике", Тез. докл. IV Междунар. конф. "Косметические средства и сырье; безопасность и эффективность" М., 1999, с.36.

22. Эрнандес-Хименс Е.И. "Взаимодействие липосом с эритроцитами" Автореферат диссертации, М., 1995;

23.
Jones M.N., Kaszuba M., Lyle I.G. "Cosmetic composition" Pat. USA №5,814,343; Sebtember 29, 1998;

24. Ален Рибье , Жан-Тьерри Симонне и др. "Увлажняющая композиция и способ увлажнения кожи" Пат. РФ №2125866; 29.12.94.

Задания к главе 4

1. Определите суммарное направление перемещения витамина С (аскорбиновая кислота, содержащаяся в плазме крови человека) в эпидермисе при первоначальном нанесении на кожу гелеобразного витаминизирующего крема, в составе которого присутствуют в качестве витаминизирующих ингредиентов витамины А и Е.

2. От какого основного фактора зависит суммарное направление перемещения витамина Е (токоферола, содержащегосяся в плазме крови человека) в эпидермисе после нанесения на кожу гелеобразного витаминизирующего крема, в составе которого присутствуют в качестве витаминизирующих ингредиентов витамины А и Е и после завершения механизма активного переноса компонентов кремовой композиции (после заполнения капилляров).

3. Влияние гиалуроновой кислоты на внутренние структуры кожи?

Глава 5 

5. Питательная ценность косметических композиций

Термины "питательный крем", "питательная ценность" или "крем, обладающий питательным действием" широко используется в косметологии. Однако во всех случаях их применение носит чисто интуитивный (часто ошибочный) характер.

Впервые в 1998 г. мы описали подход к расчету питательной ценности косметических композиций. В соответствии с этим подходом, объектом косметологических воздействий компонентов кремовых композиций являются клеточные системы и фрагменты всех слоев кожи. Теория мягких косметологических воздействий (см. выше) основное внимание уделяет особенностям формирования эпидермального слоя кожи, связанного с одновременной реализацией трех процессов, которые обычно находятся в состоянии динамического равновесия:

- постоянное деление клеток базального слоя и "выталкивание" вновь образованных клеток в верхние слои эпидермиса;

- встречная кератинизация уплощенных клеточных фрагментов, достигающих верхнего рогового слоя через 26 - 28 дней после клеточного деления;

- отшелушивание клеточных кератиновых чешуек из верхнего рогового слоя кожи.

Изменение относительных скоростей этих процессов (замедление или ускорение скорости клеточного деления, ускорение процесса кератинизации) является одной из основных причин наблюдаемых отклонений состояния кожи от нормы - молодежная угреватость, появление первых мелких морщин и т.д. Поэтому одной из основных задач косметологии с позиций теории мягких косметологических воздействий является максимально длительное сохранение рассмотренного равновесного динамического процесса без изменений.

Для решения поставленной задачи целесообразно воспользоваться опытом, накопленным в клеточной биотехнологии по выращиванию тканевых культур (in vitro) c использованием разнообразных питательных сред. Составы стандартных питательных сред обычно включают 12 - 16 аминокислот, 8 - 10 водорастворимых витаминов, неорганические соли с определенным соотношением макроэлементов (Na
+, K+, Ca2+, Mg2+) и глюкозу. Источником липидов, микро-(Cu, Zn, Fe) и ультрамикроэлементов (Mn, V и т.д.), гормонов, а также иных ростстимулирующих и питательных веществ, является сыворотка крови животных, добавляемая к питательной среде в количестве от 5 до 10%.

В соответствии с вышеизложенным было принято, что питательная ценность любой среды, взаимодействующей с клеточными субстанциями, определяется наличием следующих групп ингредиентов:

- макроэлементы (Na, K, Ca, Mg);

- микро-(Cu, Zn, Fe) и ультрамикроэлементы (Сo, Ni и др.);

- аминокислоты (низкомолекулярные пептиды);

- витамины;

- углеводы (глюкоза);

- гормоны (факторы роста);

- липиды.

Следует подчеркнуть, что отсутствие хотя бы одной из этих групп в составе питательной среды при культивировании клеток вне организма, снижает ее питательную ценность до нулевого значения - клетки делиться не смогут. С другой стороны, белковые молекулы, которые могли бы быть источником индивидуальных аминокислот, вряд ли подходят для этой цели из-за больших размеров молекул (необходим предварительный гидролиз).

Переходя к оценке питательной ценности косметических композиций, необходимо учитывать, что базальные клетки эпидермиса подпитываются межклеточной жидкостью, представляющей смесь лимфы и плазмы крови, которая содержит перечисленные выше группы ингредиентов. Можно полагать, что в раннем возрасте, когда компоненты лимфы и плазмы крови обеспечивают полноценную подпитку клеточных систем кожи, необходимость в дополнительном количестве питательных веществ следует поставить под сомнение. Логично предположить, что необходимость в дополнительной подпитке клеток посредством косметических препаратов возникает в том случае, когда лимфа и плазма крови по тем или иным причинам снижают питательное воздействие.

На рис.5.1 представлена предполагаемая нами гипотетическая зависимость
относительной эффективности питательного воздействия (ОЭпв) от концентрации ингредиента косметической композиции (Сi)

Рисунок 5.1 Зависимость относительной эффективности питательного воздействия косметического средства от концентрации ингредиента

где - остаточная относительная эффективность воздействия ингредиента (i), содержащегося в межклеточной жидкости (зависит от индивидуальных особенностей потребителя);

С
iопт. - концентрация ингредиента (i), которую можно считать оптимальной;

С
iдоп - допустимая концентрация ингредиента.

На наш взгляд,
наличие такого рода "куполообразных" кривых является фундаментальным законом при рассмотрении зависимостей "концентрация биологически активных веществ - эффективность их действия".

Для количественного описания зависимости относительной питательной ценности косметических композиций от концентрации основных групповых компонентов биологически активных (питательных) веществ, входящих в состав косметических средств, были сделаны некоторые допущения:

1. Аналитическое представление кривой "концентрация - эффект" (см. рис.5.1) по каждому компоненту должно быть максимально простым. Поэтому использовалось кусочно-линейное представление этой кривой (см. рис.5.2.)

Рисунок 5.2 Линейно-кусочное представление зависимости относительной эффективности питательного воздействия от концентрации ингредиента

где Сiпред. - предельная концентрация ингредиента, при достижении которой клеточная система погибает; остальные обозначения см. рис.5.1.

2. Каждая из основных групп ингредиентов, входящих в состав косметического средства, дает мультипликативный вклад в совокупный эффект. То есть, если, например, относительная эффективность по одному из компонентов уменьшится в два раза, то это приведет к уменьшению совокупной эффективности всей композиции на величину того же порядка. Наиболее простой формой аналитического представления такого вида зависимости является произведение вкладов каждого из групповых или индивидуальных компонентов.

На основании этих допущений представлена формула для расчета
относительной питательной ценности (ОПЦ) косметической композиции



или более подробно:

и т.д.

где Сi - текущие концентрации основных групповых (или индивидуальных) ингредиентов в косметической композиции, то есть:

С
ак - суммарная концентрация аминокислот (низкомолекулярных пептидов);

С
мэ - суммарная концентрация макроэлементов (Na, K, Ca, Mg);

С
вит - суммарная концентрация витаминов;

С
глю - концентрация глюкозы;

С
гор - суммарная концентрация гормонов и гормоноподобных веществ и т.д.

- набор параметров, от которых зависит i-тая кривая ОЭ
iпв

- совокупный набор параметров, от которого зависит ОПЦ;

Расчет значений ОЭ
iпв для каждого компонента проводили по следующей формуле [I] :

Для оценки "чистого эффекта" питательного воздействия косметических композиций без учета естественной подпитки клеток кожи за счет питательных веществ межклеточной жидкости (индивидуальные характеристики потребителя) предложено рассматривать разность

с помощью которой можно сравнивать между собой питательную ценность косметических композиций без учета значений.

Таким образом, для проведения расчетов относительной питательной ценности косметических композиций необходимо иметь значения Сiопт. и Сiдоп для каждого группового (или индивидуального) ингредиента.

Значения С
iопт.(см. табл.5.1) можно определить из анализа составов питательных сред и сыворотки крови человека.

Оценка значений С
iдоп проведена в ходе экспериментов с клеточной культурой ЛЭЧ (клетки легкого эмбрионов человека), которая, на наш взгляд (по отношению к кислороду, продуктам перекисного окисления липидов), наиболее близка к клеткам базального слоя эпидермиса. На рис.5.3 в качестве примера представлены результаты изучения зависимости отношения индексов пролиферации клеток в эксперименте и контроле от дополнительной концентрации ионов Fe2+ в питательной среде.

Таблица 5.1 Оценка величин оптимальных концентраций питательных ингредиентов косметических композиций

*) Приведенные данные отвечают 10%-ному содержанию сыворотки крови в питательных средах.

Рисунок 5.3 Зависимость пролиферативной активности клеток ЛЭЧ от дополнительной концентрации ионов Fe2+

где ИПi и ИПк являются индексами пролиферации клеточной системы ЛЭЧ в опытной и контрольной питательных средах.

Представленные результаты свидетельствуют о том, чтонезначительно превышает 30 мг/л.

В табл. 5.2 представлены результаты экспериментальной оценки С для групповых и индивидуальных ингредиентов косметических средств, которые могут обеспечивать функционирование клеточных систем кожи (питательное действие).

Таблица 5.2 Предельно допустимые концентрации питательных ингредиентов в питательной среде для клеток ЛЭЧ

Значения Сiдоп корректировались на величины концентраций ингредиентов, изначально содержащихся в питательной среде. Так, например, на рис.5.4 представлена зависимость ростовых характеристик клеток ЛЭЧ от количества добавляемых макроэлементов (Na+, K+, Ca2+, Mg2+). Из графика следует, что при добавлении к питательной среде смеси макроэлементов в количестве более, чем 10 г/л, клеточная система начинает испытывать дискомфорт. При этом предельно допустимая концентрация солей составляет 18 г/л, так как в исходной питательной среде эти соли содержатся в концентрации около 8 г/л.

Следует заметить, что величины предельно допустимых концентраций, приведенные в табл. 5.2, определялись для каждой группы ингредиентов в отдельности. Естественным является вопрос о том, что произойдет с клеточной системой, если все компоненты питательной среды будут присутствовать в предельно допустимых концентрациях. Ответ на этот вопрос зависит от механизмов воздействия компонентов на клеточную систему.

Ранее (см. п.4.3) было высказано предположение о том, что неорганические соли (макроэлементы) воздействуют на клеточные системы посредством создания осмотического давления. Говорилось также о том, что однозначным доводом в пользу такого предположения являлись бы данные, свидетельствующие, что и другие вещества, отличающиеся по строению от солей, влияли бы на клеточную систему ЛЭЧ аналогичным образом. На рис.5.4 представлен совмещенный график влияния неорганических солей, глюкозы и этилового спирта на ростовые характеристики клеток ЛЭЧ. Обращает на себя внимание некоторая регулярность, проявляющаяся, например, в том, что кривые, характеризующие действие макроэлементов (Na
+, K+, Ca2+, Mg2+) и этилового спирта, как бы накладываются друг на друга. В то время как кривая, характеризующая влияние глюкозы, сдвинута в сторону больших концентраций более чем в два раза. Это обстоятельство можно было объяснить различиями в молекулярных массах осмотически активных частиц, образующихся при растворении указанных веществ в воде. Гипотеза полностью подтвердилась, так как относительные ростовые характеристики клеток при добавлении к питательной среде избыточных количеств глюкозы (с изменением осмоляльности) изменялись в точном соответствии с графиком (см. рис.4.4), отражающим зависимость относительных ростовых характеристик клеток ЛЭЧ от осмоляльности питательной среды, создаваемой за счет добавления избыточных количеств макроэлементов (Na+, K+, Ca2+, Mg2+). Совмещенный график зависимости ростовых характеристик клеток от осмоляльности питательных сред, создаваемой добавками макроэлементов, глюкозы и спирта, представлены на рис.5.5.

Рисунок 5.4 Зависимость ростовых характеристик клеток ЛЭЧ от концентрации неорганических солей, глюкозыи спиртав питательной среде



Рисунок 5.5 Зависимость относительных ростовых характеристик клеток ЛЭЧ от величины осмоляльности, создаваемой добавлением неорганических солей, глюкозыи спиртав питательной среде

Таким образом, неорганические соли и глюкоза взаимодействуют с клеточной системой по одинаковому механизму, связанному с созданием осмотического давления.

Как следует из представленного на рис.5.5 графика аналогичный механизм взаимодействия с клеточной системой характерен и для добавляемого в питательную среду этилового спирта.

То обстоятельство, что совершенно разные по своей природе добавки одинаковым образом влияют на клетки, свидетельствует об одинаковости механизма их взаимодействия с клеточными системами. На наш взгляд, удивительным оказалось, что этиловый спирт не отличается по своему действию от неорганических солей и от глюкозы. Это позволяет предположить, что такие широко распространенные в качестве добавок к косметическим препаратам спирты и полиолы
*)

*)Ранее рассмотрено аномальное влияние на ростовые характеристики клеточной тест-системы добавок глицерина (см. гл. 4). Попытка понять причину наблюдаемого отклонения не увенчалась успехом. С одной стороны, можно было предположить наличие благоприятного питательного воздействия этого трехатомного спирта на клеточную культуру. Такого рода воздействие могло привести к сдвигу кривой на рис.5.5 в область более высоких значений осмоляльности. Не менее важной, на наш взгляд, кажется гипотеза, в соответствии с которой, глицерин и, возможно, другие полиолы могут способствовать упрочнению клеточных мембран за счет специфического структурирования окружающего пространства и тем самым защищать клетку от неблагоприятных осмотических воздействий. При этом можно ожидать аналогичного сдвига кривой и для других веществ близкого строения.

(этиленгликоль, пропиленгликоль, пропиловый и изо-пропиловый спирты и т.д.), по-видимому, также могут взаимодействовать с клеточными системами по "осмотическому механизму". А если это так, то для каждой такой добавки можно определить предельно допустимую концентрацию расчетным путем. Например, если пренебрегать процессами, связанными с образованием ассоциатов, то раствор, содержащий 1 моль/литр спирта (46 г/л), будет иметь осмоляльность, равную 1000 мОсм/литр. Используя этот метод, мы определили предельно допустимые концентрации индивидуальных веществ, включаемых в составы косметических композиций (см. Приложение 2), по следующей формуле:

Сiдоп = M.m.·80/N (II), где М.m - молекулярная масса, 80 - дополнительное количество mOsm/л, необходимое для достижения Сiдоп, а N соответствует 1000 для недиссоциируемых молекул (например, для спиртов), - 2000 для молекул, диссоциирующих на два иона (например, для NaCl), - 3000 для молекул, диссоциирующих на три иона (например, для CaCl2) и т.д.

В таблице 5.3 приведены молекулярные массы и предельно допустимые концентрации некоторых спиртов и полиолов, рассчитанных исходя из предположения об осмотическом механизме их влияния на клеточные системы. Для глюкозы и этилового спирта они подтверждены экспериментально.

Таблица 5.3 Рассчитанные предельно допустимые концентрации некоторых спиртов и полиолов, используемых в качестве добавок к косметическим композициям

Теперь, отвечая на поставленный вопрос о том, что произойдет с клеточной системой, если все компоненты питательной среды будут присутствовать в предельно допустимых концентрациях, по крайней мере, для неорганических солей, спирта и глюкозы можно предполагать суммирование значений осмоляльности. Результатом такого суммирования окажется увеличение осмоляльности и переход в область значений (>500 mOsm), характеризующихся полной деструкцией клеточной системы. Это обстоятельство должно учитываться и при конструировании косметических композиций, особенно в тех случаях, когда в качестве добавок используются низкомолекулярные спирты и солевые системы.

Фактически речь идет не о С
iдоп индивидуальных и групповых ингредиентов, а о предельно допустимых суммарных концентрациях ингредиентов (Сiдоп(сумм.)). Эти концентрации всегда ниже величины Сiдоп для индивидуальных (групповых) ингредиентов.

Однако следует признать, что подобный прием не применим при рассмотрении С
iдоп для микро- и ультрамикроэлементов, аминокислот и витаминов. Действительно, предельно допустимая концентрация ионов меди, добавляемых к питательной среде в виде СuCl2 (M.m.=134,5) cоставляет всего 5,1 мг/л. А если бы действие двухлористой меди определялось только осмоляльностью, то расчетная величина(расч.)=134.5·80/N =3,6 г/л. Эта расчетная величина в 703 раза выше, чем экспериментально наблюдаемое значение(эксп.).

Можно полагать, что отличие между рассчитанной величиной СС
iдоп(расч.) и экспериментально наблюдаемым значением ССiдоп(эксп.) будет характеризовать величину "спецэффекта" СЭ, не связанного с осмотическим воздействием конкретного ингредиента на клеточную систему (см. табл.5.4).

Таблица 5.4 Рассчитанные значения величин "спецэффекта" для некоторых ингредиентов питательных сред

*) Величина соответствует отношению Сiдоп(расч.) и Сiдоп(эксп.).

**) Величины были получены посредством пересчета на одно наименование ингредиента.

Таким образом, наибольшими спецэффектами по отношению к клеточным системам обладают соли цинка (1732), кобальта (866) и меди (703), а наименьшими - аминокислоты (19). Из этого следует, что чувствительность клеточной системы к ионам цинка почти в 100 раз выше, чем к аминокислотам. Такие различия должны учитываться при определении величин Сiдоп(сумм.) при конструировании питательных сред и косметических композиций. Например, если нам потребуется приготовить питательную среду или кремовую композицию, концентрации компонентов которых необходимо сдвинуть пропорционально их спецэффекту в большую или меньшую сторону, то для аминокислот такой сдвиг должен быть пропорционален 19, для ионов цинка - 1732, а для глюкозы и макроэлементов - 1.

Нас ждут захватывающие эксперименты в указанном направлении. И если наши предположения подтвердятся, то любой разработчик "с карандашом в руках" сможет осознанно варьировать составами, создавая "равнобезопасные" по всем ингредиентам косметические композиции.

Чрезвычайно интересным является также изучение интимных механизмов проявления спецэффектов индивидуальных ингредиентов.

Из сопоставления экспериментально полученных значений С
iдоп(табл.5.2) с величинами Сiопт(табл.5.1) следует, что при составлении косметических композиций наиболее опасной является передозировка по макроэлементам (соли натрия, калия, кальция и магния), глюкозе и по аминокислотам, для которых допустимая концентрация превышает оптимальную всего в 2-3 раза. В то время как величины указанных концентраций для остальных ингредиентов отличаются более чем в 10 и даже в 10000 раз (для никеля).

Следует заметить, что при переходе к другим клеточным системам, описанные выше интервалы между С
iдоп и Сiопт могут меняться. Так мы показали, что при переходе от клеток ЛЭЧ к клеткам почки сирийского хомячка (ВНК-21) величины Сiдоп для микро- и ультрамикроэлементов уменьшаются в 1,4 раза. То есть клеточная система ВНК-21 оказалась более чувствительной к влиянию микро- и ультрамикроэлементов. В соответствии с этим для данной культуры клеток уменьшаются и различия между Сiдоп и Сiопт.

Однако, учитывая то обстоятельство, что клетки ЛЭЧ функционально в большей степени напоминают клетки базального слоя эпидермиса (см. п. 9.1.3), на наш взгляд, следует принимать во внимание величины С
iдоп , относящиеся именно к этой клеточной системе.

К сожалению, мы не представляем, каким образом определить предельно допустимую концентрацию липидов из-за их практической нерастворимости в водных системах. Однако следует учитывать то обстоятельство, что в сыворотке крови человека содержится около 0,6% липидов в виде сложных соединений (липопротеиды, липосахариды и т.п.) или их комплексов с высокомолекулярными биополимерами. А так как в экспериментах на клеточных культурах в питательные среды добавляется от 5 до 10% сыворотки крови животных (оптимальная концентрация), можно полагать, что для липидов предельно допустимая концентрация будет отличаться от оптимальной более чем в 10 раз.

Следует заметить, что недавно появилось сообщение [1], авторы которого предлагают способ определения токсичности in vitro для жирорастворимых соединений и самих жиров. В соответствии с их методикой с применением твина 20 и производных полиэтиленгликоля, масла переводятся в состояние наноэмульсии и в таком состоянии вводятся в питательную среду для культивирования клеток. Чрезвычайно интересными для нас оказались данные, полученные этими авторами, характеризующие токсичность липидов. Так было показано, что жиры, содержащие 0,6% фосфолипидов, при их добавлении к питательной среде в виде липосом (скорее наночастиц) в суммарной концентрации 8% не проявляют отрицательного эффекта на ростовые характеристики лимфобластоидных клеток ТК6. Однако фибробласты, клетки яичников китайского хомячка (СНО) и гибридомные клетки по отношению к жирам проявляют значительно более низкую терпимость. Это может означать только то, что предельно допустимая концентрация жиров в питательных кремовых композициях находится в области ниже 8%. Этот факт мы еще обсудим в разделе, посвященном основам косметических препаратов (см. гл.10).

Вопрос о влиянии гормонов и гормоноподобных веществ на клеточные системы кожи также требует детальной проработки (см. гл.8).

Все проведенные нами в данном разделе эксперименты выполнены на клеточной культуре ЛЭЧ (легкие эмбриона человека), полученной из коллекции НИИ клеточных культур Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии "Вектор" (коллекционный шифр ИМБо-55).

Клетки с посевной концентрацией 1.5.10
5 кл/мл инкубировали на специальной питательной среде ПСС (ЛЭЧ) с добавлением разных концентраций солей, витаминов, аминокислот, глюкозы, микро- и ультрамикроэлементов. После окончания инкубации подсчитывали количество жизнеспособных клеток с помощью камеры Горяева.

Величина индекса пролиферации (ИПi) рассчитывалась как отношение конечной концентрации клеток к исходной.

В качестве солей применяли NaCl, KCl, KH
2PO4, NaH2PO4·12H2O, CaCl2, MgSO4·7H2O в следующих соотношениях: 7660:400:60:120:70:200 (мг/л), соответственно.

В качестве аминокислот использовали аргинин-HCl, цистин, глутамин, гистидин-HCl (H
2O), изолейцин, лейцин, лизин-HCl, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, тирозин, валин, серин в следующих соотношениях: 189,9:36:584,8:62:78:78:108,7:22:48:72:15:54:69:37 (мг/л), соответственно.

В качестве витаминов использовали рибофлавин, холинхлорид, фолиевую кислоту, никотинамид, тиамин гидрохлорид, пантотенат кальция, пиридоксин, инозит в следущих соотношениях: 0,15:3:1,5:1,5:1,5:1,5:1,5:3 (мг/л), соответственно.

Все компоненты питательных сред имели квалификацию "для клеточных культур". В процессе культивирования к питательным средам добавляли 10% сыворотки крови крупного рогатого скота. Длительность культивирования при 37°С составляла 96 часов.

Таким образом, в работе рассмотрен перечень компонентов косметических средств, определяющих питательную ценность. Предложен алгоритм расчета питательной ценности косметических композиций. Показано, что после достижения определенных величин дальнейшее повышение концентрации питательных компонентов приводит к ухудшению ростовых характеристик клеточных систем, вплоть до их полного уничтожения. Проведена оценка предельно допустимых концентраций компонентов, определяющих питательную ценность косметических препаратов и позволяющих осознанно подходить к конструированию косметических средств, обладающих питательным действием.

Настоящее исследование является ключевым фрагментом теории мягких косметологических воздействий.

5.1. Примеры расчетов питательной ценности

Предложенный алгоритм расчета питательной ценности целесообразно проиллюстрировать на реальных примерах. Допустим, в нашем распоряжении имеются два косметических препарата, c содержанием ингредиентов, представленным в табл. 5.5.

Таблица 5.5 Составы

По формуле (I) рассчитываем относительную эффективность питательных воздействий ОЭ для каждого компонента композиции А в отдельности.

Принимаем, что проверку питательной ценности проводим на пациентах, имеющих остаточную величину питательного воздействия, равную 0,5, а при значении -2.27, величина F=0.

Тогдаи, соответственно,

(Интересно, что при увеличении значениядо 0,9и, соответственно,).

при.

Аналогичным образом:

,
.

Теперь рассчитаем относительную питательную ценность (ОПЦ) косметической композиции с учетом наличия таких ингредиентов, как аминокислоты, витамины, макроэлементы (неорганические соли) и глюкоза.

Аналогичным образом проводим расчеты для композиции Б (пациент с, тогда=1).

Таким образом, косметическая композиция Б обладает фактически нулевой питательной ценностью из-за того, что концентрация неорганических солей превысила предельно допустимые значения.

5.1.1. Упрощенный вариант расчета

За прошедшие годы с момента издания монографии и двух предшествующих публикаций (см. литературу) мы убедились в сложности восприятия приведенных выше "многоэтажных" формул. Кроме этого, рассмотренный выше очень важный (на наш взгляд) для разработчиков алгоритм расчета питательной ценности требует знания полного состава косметического средства и, в этой связи, не может быть использован для оценки препаратов, имеющихся на рынке - обычно производитель указывает на упаковке только перечень ингредиентов, без указания их концентраций или соотношений. Это подтолкнуло нас к разработке упрощенного варианта оценки величины, характеризующей питательную ценность косметической композиции. Понятно, что любое упрощение чревато потерей некоторых нюансов. В данном случае нам пришлось отказаться от учета концентрационных характеристик питательных ингредиентов.

Но даже в таком варианте, когда регистрируется только
присутствие или отсутствие в декларируемых разработчиками составах ингредиентов, необходимых для питания клеточных систем кожи, проявилась в буквальном виде драматическая ситуация.

К настоящему времени мы проанализировали более 1600 составов кремовых композиций и с полной определенностью
пришли к выводу о практически абсолютной стерильности знаний в этом отношении у разработчиков и производителей косметических средств, которые без зазрения совести пишут на баночках и тубах определение - "питательный". Подавляющая часть таких препаратов к питанию кожи и ее клеточных систем или не имеют никакого отношения, или имеют весьма отдаленное отношение.

Оценка проводиась с использованием величины
питательной активности (ПА), которая определяется простым суммированием всех наименований ингредиентов косметического средства, имеющих отношение к питанию клеточных систем кожи. Следует всегда помнить о том, что величины ПА являются лишь указанием на полноценность или ограниченность композиции в питательном отношении.

Как уже отмечалось ранее, окружающие нас в природе неорганические элементы можно условно разделить на три основные группы - макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы. В связи с трудностью определения всего спектра ультрамикроэлементов, а это вся периодическая система химических элементов, влияние которых на функционирование клеточных систем не является однозначным, на первом этапе формулирования нового подхода эти ингредиенты (за исключением важнейшего для биологических систем ультрамикроэлемента - марганца) были исключены из рассмотрения.

Аналогичным образом, на этом этапе рассмотрения не учитывалось наличие в составах косметических композиций гормонов и гормоноподобных веществ (факторов роста). Их присутствие, на наш взгляд, должно характеризовать не питательную, а регенерирующую составляющую препарата (см. главу 8).

Перечень ингредиентов, определяющих ПА косметических средств, приводится в таблице 5.6.

Таблица 5.6 Перечень ингредиентов, определяющих величины питательных активностей косметических средств 


п/п

Название ингредиентов

Вклад в величину ПА, баллы

Примечание

Макроэлементы 

1

Ионы натрия

1

Любые солевые системы, с включением ионов натрия

2

Ионы калия

1

Любые солевые системы, с включением ионов калия

3

Ионы кальция

1

Любые солевые системы, с включением ионов кальция

4

Ионы магния

1

Любые солевые системы, с включением ионов магния

Микроэлементы 

5

Ионы железа

1

Любые системы, с включением ионов железа (исключая окислы)

6

Ионы меди

1

Любые системы, с включением ионов меди (исключая окислы)

7

Ионы цинка

1

Любые системы, с включением ионов цинка (исключая окислы)

8

Ионы марганца  (ультрамикроэлемент)

1

Любые системы, с включением ионов марганца

Аминокислоты (предпочтительно в L-форме) 

9

Аланин

1

 

10

Аргинин

1

 

11

Аспарагин

1

 

12

Аспарагиновая кислота и ее соли

1

 

13

Валин

1

 

14

Гистидин

1

 

15

Глицин

1

 

16

Глутамин

1

 

17

Глутаминовая кислота и ее соли

1

 

18

Изолейцин

1

 

19

Лейцин

1

 

20

Лизин

1

 

21

Метионин

1

 

22

Оксипролин

1

 

23

Пролин

1

 

24

Серин

1

 

25

Тирозин

1

 

26

Треонин

1

 

27

Триптофан

1

 

28

Фенилаланин

1

 

29

Цистеин

1

 

30

Цистин

1

 

Витамины 

31

Аскорбиновая кислота или ее производные

1

 

32

Биотин

1

 

33

Витамин D3

1

 

34

Витамин А (ретинол, ретиноевая кислота) или производные (ацетат, пальмитат и т.д.)

1

 

35

Витамин Е или его производные (токоферола ацетат, пальмитат и т.п.)

1

 

36

Инозитол

1

 

37

Кобаламин (витамин В12)

1

 

38

Монодион (витамин К1)

1

 

39

Никотинамид

1

 

40

Никотиновая кислота (ниацин)

1

 

41

Пантотенат кальция

1

 

42

Пиридоксаля гидрохлорид или пиридоксина гидрохлорид (витамин В6)

1

 

43

Рибофлавин

1

 

44

Рутин

1

 

45

Тиамина гидрохлорид

1

 

46

Фолиевая кислота

1

 

47

Холин хлорид

1

 

 

 

 

 

Углеводы 

48

Глюкоза или фруктоза

1

 

Липиды 

49

Любые жирные растительные масла, триглицериды, диглицериды или моноглицериды жирных кислот, а также фосфолипиды (например, лецитин)

1

 

Максимальная ВПВ: 

49 баллов 

 

Суммирование перечисленных в таблице 1 ингредиентов, дает максимальную величину ПА=49, которая с учетом приведенных выше допущений может служить характеристикой "идеальных" в питательном отношении косметических средств. Если, при этом, использовать средние значения приведенных выше интервалов для количества необходимых аминокислот и витаминов, то оптимальная величина ПА приблизится к значению 40 баллов.

Таким образом, у разработчиков косметических средств появилась "реперная точка" (или показательная величина), к которой они должны стремиться при разработке композиций, обладающих действительной, а не мнимой питательной ценностью.

В свою очередь, достаточно подготовленные потребители могут сами определить величину ПА для своих любимых косметических препаратов. Сотрудники Научного косметического общества, в помощь всем остальным потребителям косметических средств, ввели этот параметр в третье издание сборника "Путеводитель по косметике" (2005 г).

В качестве примеров использования величин ПА для оценки кремовых композиций рассмотрим таблицу 5.7.

Таблица 5.7 Примеры расчетов ПА для некоторых кремовых композиций 


пп

Фирма
(страна)

Наименование
(назначение)
композиции

Питательные ингредиенты, количество баллов

Значение
ПА

Макро-
элем.

Микро-
элем.

Амино-
кисл.

Витамины

Моно-
сахар.

Липи-
ды

1

ООО "Марко Премьер" (Россия)

Крем для век тонизирующий

0

?

?

1

?

1

2+?

2

Garnier (Франция)

Skin naturals
Ночной крем

0

?

1

2

?

1

4+?

3

MyLexxus - дистр. (Швейцария) пр-во США

Facelift System Creme Hydratante (увлажнение)

1

?

4

3

?

1

9+?

4

MyLexxus - дистр. (Швейцария) пр-во США

Facelift System Lait Nettoyant (очистка)

1

?

6

2

?

1

10+?

5

MyLexxus - дистр. (Швейцария) пр-во США

Facelift System Masque-Tenseur (маска)

1

?

6

?

?

1

8+?

6

ООО "Живая косметика Сибири" (Россия)

ИПСО Система (молодежная) (профилакт. защита)

4

?

0

?

?

1

5+?

7

ООО "Живая косметика Сибири" (Россия)

ИПСО Система (питательная)

4

?

13

9

1

?

27+?

8

ООО "Живая косметика Сибири" (Россия)

ИПСО Система (очистительная)

4

?

13

9

1

?

27+?

9

ООО "Живая косметика Сибири" (Россия)

ИПСО Система (подтягивающая)

4

?

13

9

1

1

28+?

10

ООО "Живая косметика Сибири" (Россия)

ИПСО Система (отбеливающая)

4

?

?

?

?

?

4+?

11

ООО "Живая косметика Сибири" (Россия)

ИПСО Система (регенерирующая)

4

?

13

9

1

1

28+?

Приведенная таблица требует определенных пояснений:
1. Проставленные, вместо цифр, вопросы свидетельствуют о том, что разработчики препаратов не имеют информации о наличии в составах тех или иных ингредиентов или не считают необходимым их указывать. Например, это относится к экстрактам растительного происхождения, в которых могут содержаться в заметных количествах витамины, моносахариды и микроэлементы. Аналогичные рассуждения справедливы и для продуктов животного происхождения. Например, в яичных желтках, не подвергаемых какой-либо переработке, содержатся витамины (А. Е, лецитин и др.) и другие питательные ингредиенты. Разработчикам также достаточно взять любое справочное издание и включить ингредиенты куриного яйца в описание продукта, чтобы проинформировать потребителя и, тем самым, ничего не меняя в рецептуре, повысить величину ПА своих препаратов.

2. Цифра "0" однозначно указывает на отсутствие компонентов в заметных количествах.

Кажущаяся, на первый взгляд, весьма формальной, балльная оценка величины ПА, на наш взгляд, дает в руки потребителей инструмент сопоставления разнообразных косметических средств. Так,
рассчитанные с помощью предложенной достаточно простой методики значения величин ПА препаратов действительно могут служить, одним из критериев, применяемых потребителями при осознанном выборе косметических средств.

В этой связи следует заметить, что предпринятый нами обзор около 1700 составов косметических средств, свидетельствует о следующем;

- только единичные препараты, относящиеся к средствам ухода за кожей, превышают величину ПА, равную 10 баллам (из 40 баллов, номинально);

- редчайшее исключение составляют препараты с величинами ПА более 20 баллов.

В свою очередь, можно полагать, что разработчики косметических препаратов с целью увеличения значений ПА в дальнейшем, все-таки, будут стремиться в максимальной степени к расшифровке составов используемых в качестве ингредиентов комплексных препаратов. Это обстоятельство, вне всякого сомнения, должно способствовать формированию осознанного подхода потребителей к выбору косметических средств.

Действительно, для потребителя часто бывает не ясно, обладает ли тот или иной растительный экстракт питательной ценностью для клеточных систем кожи. Или, например, почему бы не сообщать в аннотации, что в масле зародышей пшеницы содержатся в большом количестве витамины А и Е (до 700 мг%) и т. д.
Поэтому на данном этапе вопросительные знаки (?), проставленные в таблице 5.7, мы специально опускаем - нужно, чтобы разработчики и производители говорили потребителям о своих препаратах нечто вразумительное, а не просто "ахали" и "охали" в своих рекламных буклетах и аннотациях. 

5.2. Влияние анионов

Хорошо известно, что пролиферация клеток млекопитающих зависит от содержания и соотношения катионов в межклеточной жидкости [2,3]. Однако практически отсутствовала информация о влиянии анионов на клеточный рост. И только в работе [4] было проведено специальное исследование, посвященное этому вопросу. Оказалось, что многие анионы ингибируют деление клеток V-79 китайского хомячка, и интенсивность ингибирования убывает в следующем порядке;

SNC
->NO-2>NO-3>Br->Cl->глюконат->глутамат->Mes-.

Интересно, что в данной работе имеются доводы в пользу существования явления, которое может быть обозначено в качестве
элементного коллапса.

Теперь, на наш взгляд, представляется целесообразным обсудить вопросы, связанные с изменением величины остаточной относительной эффективности питательных воздействий ингредиентов косметических композицийв зависимости от возраста.

ЛИТЕРАТУРА;

1. Zulli F., Liechti Ch. et.al. "Cosmetic Technology; Formulation and Toxicology", 1998, 2, 153-158, XXth Congress International Federation of the Socities of Cosmetic Chemists, Cannes (France) Sept. 14-18, 1998;

2. Burus C.P., Rozengurt E. "Extracellular Na+ and initiation of DNA synthesis; Role of intracellular pH and K+", J.Cell Biol., 1984, 98, 1082-1089;

3. Zeffert H.L., Koch K.S. "Monovalent cations and the control of hepatocyte proliferation in chemically defined medium" In "Ions, Cell Proliferation and Cancer", eds. Boynton A.L., McKeehan W.L., Whitfield J.F., N.J.; Acad.Press, pp 103-110, 1982.

4. Hirata M., Miyakoshi J. et al. "Effects of Extracellular Anions on Cell Growth of Chinese Hamster V-79 Cells" Cell Struct.
Funct.1987,12, 265-272.

Децина А., Бондаренко К. "Подходы к расчету питательной ценности косметических композиций", Косметика и медицина, №6, 46-53 (1998);

Detsina A., Bondarenko K., Troshkova G., Martinets J., Kirova E. "The nutrient value of cosmetic compositions" SOFW Journal, №1-2, 25-28 (2000).

Задания к главе 5

1. Используя приведенные ниже составы, определите их питательную активность.

2. Приведите составы трех - четырех косметических композиций (с указанием фирмы - производителя, страны) и определите питательную активность этих препаратов.

Составы косметических средств

НКО - сыворотка питательная (НП "Научное косметологическое общество" - Россия):

- вода;

- глицерин;

- аминокислоты в L-форме (13 наименований);

- экстракт зеленого чая;

- экстракт куриного яйца (витамины А, Е и лецитин);

- мочевина;

- макроэлементы (натрий, калий, кальций, магний);

- микроэлементы (железо, цинк, медь, марганец);

- глюкоза;

- аскорбиновая кислота;

- экстракт почек тополя;

- фруктовый сок;

другие витамины, в том числе:

- биотин;

- инозитол;

- никотинамид;

- пантотенат кальция;

- пиридоксаля гидрохлорид;

- рибофлавин;

- тиамина гидрохлорид;

- фолиевая кислота;

- холин хлорид.

Emergency Face Lift Night Rescue Complex (Oriflame International - Stockholm; Dublin)
Ночной питательный лифтинг - крем "Экстренная помощь" (Орифлейм - Швеция):


- aqua;

- cetearyl octanoate;

- glycoproteins;

- octyl stearate;

- decyl oleate;

- glyceryl stearate;

- PEG-100 stearate;

- glycerin;

- cetearyl alcohol;

- PEG-20 stearate;

- Ceratonia siliqua;

- Butyrospermum sparkii;

- dimethicone;

- Hedera helix;

- Hamamelis virginiana;

- Vitis vinifera;

- Arnica montana;

- Aesculus hippocastanium;

- Hipericum perforatum;

- Ginkgo biloba;

- Laminaria digitata;

- tocopheryl acetate;

- sodium hyaluronate;

- canola oil unsaponifiable;

- tetrahydroxypropyl ethylenediamine;

- phenoxyethanol;

- parfum;

- sodium lactate;

- carbomer;

- oryzanol;

- propylparaben;

- methylparaben;

- propylene glycol;

- Camellia sinensis.

Крем питательный Эрилем (НПК Тринити-М - Россия):

- вода деионизованная;

- косметическая основа "Липодерм";

- оливковое масло;

- экстракт плаценты;

- глицерин;

- масло зародышей пшеницы;

- ланолин;

- масло какао;

- витамин F;

- диоксид титана;

- отдушка;

- консервант.

Dry skin milk (Natura Bisse International - Испания)
Молочко для сухой кожи


- вода деионизированная;

- цетеарил октаноат;

- глицерил стеарат;

- пропиленгликоль;

- ПЭГ-60 гидрогенизированное касторовое масло;

- яичное масло;

- натуральный увлажняющий фактор;

- экстракт алтея;

- экстракт липы;

- экстракт ромашки;

- экстракт лесного ореха;

- карбомер 934;

- триэтаноламин;

- аллантоин;

- ароматизаторы;

- метилпарабен;

- пропилпарабен;

- ВНТ.

Глава 6 

6. Возрастная концепция конструирования косметических препаратов

С самого начала вхождения в косметологию нам казалось совершенно очевидным, что у каждого возраста свои проблемы с кожей. Это видно невооруженным глазом. Однако, кажется, и в этом вопросе среди косметологов нет единодушия. Взять хотя бы тот ассортимент косметической продукции, который присутствует на российском и на мировом рынке. Кто из нас может сообщить, что знает те фирмы, которые производят препараты отдельно для молодежи и для более зрелого возраста? Следует заметить, что подавляющее большинство фирм в своих проспектах просто ничего не говорят о возрасте.

Возьмем известнейшую в России фирму L`Oreal (Франция), открываем буклет и читаем: "L`Oreal Париж имеет 4 исследовательских центра, 1400 исследователей, 120 запатентованных открытий каждый год. Научные исследования - это один из основных приоритетов фирмы. Затраты фирмы на косметологические исследования самые значительные среди всех фирм в мире". Не правда ли - замечательная реклама! А дальше идет перечисление серии "Пленитюд" - кремы для ухода за кожей. И снова реклама:

"- это полная гамма средств, помогающих естественным механизмам кожи бороться со старением;

- кремы дарят Вашей коже увлажнение, защиту и питательные элементы, в которых она нуждается;

- подходят для всех типов кожи" и т.д. и т.п.

Однако во всем проспекте, приводящем описания 11 кремовых композиций, слово "возраст" просто отсутствует. Конечно, в нескольких случаях проскальзывают выражения "замедляет процессы старения", "восстанавливает повреждения кожи, связанные со старением" или "заметно сокращает морщины", из которых следует, что каждый из четырех препаратов, по-видимому, не предназначен для молодых людей. Хотя рядом иногда возникает другая сентенция - "предохраняет молодость кожи". Это настоящий ребус. А что же остальные 7 препаратов, перечисленных в проспекте? Их можно использовать вне зависимости от возраста? Интересно, например, как быть с "питательным кремом для сухой кожи", о котором сказано, что он содержит "сильную концентрацию питательных веществ"? Или как быть с кремом на основе липосом; что содержат эти липосомы?

Или остановимся на справочнике польской фирмы "Миракулюм", которая, как утверждают составители, с самого начала своей деятельности (с 1924 г.) выпускала препараты для ухода за кожей, рецептуры которых разрабатывались в соответствии с требованиями науки. Предлагаемый вниманию крем "Мимоза" содержит масла, эмульгатор, витамины А и Е, аллантоин (ничего не сказано о кремовой основе) и предназначен для применения в любом возрасте, крем "Дженершейн-20" увлажняющий алойный, содержащий экстракт алоэ, провитамин В5, аллантоин и арахисовое масло, а также "крем с водорослями" (той же серии), включающий экстракт морских водорослей, экстракты настурции, хвоща и шиповника и арахисовое масло, предназначены (внимание!) для молодых женщин до и после 20 лет, "молочко яблочное" и "тоник яблочный", содержащие наряду с другими компонентами комплекс фруктовых кислот, предназначены для всех возрастных групп. Ну, слава Богу, появилось понятие "возрастные группы"! Автор был бы несправедливым по отношению к этой фирме, так как именно в ее ассортименте имелись кремовые композиции с четким отнесением по возрасту: "после 25 лет", "после окончания 25 лет", "после 40 лет", "после 20 лет", "после 30 лет", "после окончания 30 лет". Если выражение "после окончания" отнести к неточности перевода, то авторы разбивают потребителей косметики на несколько возрастных групп:

- до и после 20 лет;

- после 20 лет;

- после 25 лет;

- после 30 лет;

- после 40 лет.

Здесь нас смущает первая возрастная группа (до и после), а также не очень понятная частота "ступенек" в предлагаемой градации. Понятно, что никаких объяснений по этому поводу в рассматриваемом справочнике не содержится. Поэтому несколько отвлечемся от подобного рассмотрения этого вопроса и попробуем включить "валовые" показатели.

Так из всей массы буклетов косметологических фирм, полученных на различных российских и зарубежных выставках (в общей сложности - 87 шт.) удалось выделить всего три, в буклетах которых имелось прямое указание на возраст. Таким образом, в общей сложности о возрасте говорит одна фирма из 30. При этом, как мы уже показали на примере первых двух фирм (см. выше), указания могут быть весьма странными и практически не объяснимыми. Например, фирма "Newaus" (США) предлагает программу ухода за кожей лица, состоящую из пяти препаратов, а молодым людям рекомендуется использовать всего три препарата, в составах которых присутствуют витамины, ферменты типа гиалуронидазы и супероксиддисмутазы, а также экстракт из дрожжевых клеток, обладающий, по мнению авторов, совершенно
исключительными регенерирующими способностями. В буклете фирмы "Nivea" при обсуждении системы ухода за кожей лица с помощью изделий серии Nivea Visage дается следующая градация по возрастам: 18, 20, 25, 30, 35 и 40. Учитывая, что каждому возрасту на представленном графике соответствует определенный интервал, можно считать, что в действительности эта шкала имеет непрерывный характер. На графике отражены в основном методы обработки и специфические приемы ухода за кожей (поддержание, профилактика, восстановление, защита, увлажнение, подпитка жировыми веществами и т.д.) В целом можно обсуждать предлагаемую схему, соглашаясь или не соглашаясь с отдельными рекомендациями. Однако в свете всего вышеизложенного, на наш взгляд, совершенно неоправданным является рекомендуемое использование витамина Е во всех возрастных категориях без обсуждения ограничения концентрации в зависимости от возраста. К сожалению, из буклета невозможно получить информацию о количествах добавляемого витамина. Еще более странными по составу, на наш взгляд, являются юношеские дневные и ночные кремовые композиции фирмы "Cellcosmet" (Швейцария), содержащие так называемые стабилизированные клетки плода овцы, гидролизаты коллагена, эластина, кератина, фибронектина, витамины Е и С или гидролизат тканей вилочковой железы.

Попробуем рассмотреть проблему связи между косметическими средствами и возрастом потребителя более подробно.

Интуитивно все прекрасно понимают, что процессы, протекающие в коже молодого человека, отличаются от процессов в коже взрослого. Действительно, вот родился ребенок, подрос - его кожа (без патологических отклонений) является, в определенном смысле, образцовой. Если ребенок был полным и похудел, то кожа сокращается вместе с потерей веса до оптимального размера. А вот если значительное похудение происходит после 30-40 лет, то тут неизбежны издержки (морщины, складки, обвисание и т.д.). Конечно, в самом раннем возрасте кожа ребенка также имеет недостаток, связанный с незавершенным формированием поверхностного слоя эпидермиса, который должен состоять из кератиновых чешуек, и представляет собой в нормальном состоянии своеобразную мембрану, легко пропускающую воду, кислород, углекислый газ, продукты клеточного метаболизма и другие низкомолекулярные вещества, но защищающую организм от вирусов и, тем более, от значительно больших по размеру бактерий и бактериальных спор. Поэтому к детским косметическим препаратам предъявляются особые требования по предельно допустимому содержанию микроорганизмов. Эти требования в 10 раз более жесткие, чем для обычной косметики.

Ребенок растет, превращаясь в подростка, наступает период полового созревания, и вновь возникают проблемы с кожей, связанные в первую очередь, с истончением поверхностной защитной мембраны, которая в норме состоит из 5-6 кератиновых чешуйчатых слоев. В этот период в связи с резким увеличением концентрации гормонов в крови (гормональный взрыв) наблюдается разбаланс механизма формирования эпидермиса и количество защитных кератиновых слоев в мембране начинает снижаться до 4-3 и далее. Чем тоньше верхняя защитная мембрана, тем больше вероятность ее механического разрушения и, соответственно, тем больше вероятность бактериального заражения. Поэтому косметические препараты для молодежи должны способствовать увеличению скорости формирования кератиновых чешуйчатых структур с целью восстановления защитных функций наружной части эпидермиса. Достигается это обычно введением в рецептуры молодежной косметики добавок, обладающих дубящим действием (бадан, кора дуба и т.д.).

Но вот нам уже более 30 лет. В этом возрасте наблюдается обратная картина: постепенное снижение уровня гормонов в крови и ухудшение реологических параметров питающей эпидермис плазмы крови. Разбаланс механизма формирования эпидермиса приводит к увеличению толщины верхней защитной мембраны. Теперь вместо 5-6 чешуйчатых слоев (в норме) мы имеем 7-8 и более. Для сравнения отметим, что у крысы на хвосте таких слоев 9-11. Увеличение толщины ороговевшей (кератинизированной) части эпидермиса делает кожу менее эластичной и способствует фиксации (образованию) морщин. Некоторые практикующие косметологи в этот период включают такие операции, как "шлифовка" (пилинг), низкотемпературный или кислотный "ожог" кожи и т.п. (не всегда безопасные). Такие операции устраняют не причину, а следствие. Более целесообразным в этот период является применение регенерирующих кремов-масок, "подстегивающих" деление нижних клеток эпидермиса и тем самым снижающих количество кератиновых чешуйчатых слоев.

Итак, задачи, стоящие перед косметическими препаратами, предназначенными для молодых людей и для их родителей, абсолютно разные. Молодым необходимо помогать, увеличивая толщину кератинового поверхностного слоя эпидермиса, а лицам "в возрасте" требуется снижение толщины этого слоя. Поэтому известная детская игра в "дочки-матери" не должна осуществляться с применением косметических препаратов. Неблагоприятные последствия ожидают не только дочку, использующую мамин крем, но и маму, если ей вздумается нанести на кожу крем, состав которого разработан специально для молодежи.

В соответствии с данными биохимических исследований есть основания полагать наличие, по крайней мере, четырех возрастных категорий:

Детский возраст

до 10-15 лет

Завершение формирования верхнего слоя эпидермиса, достижение устойчивой адаптации к факторам окружающей среды. Начало проявления социальной активности.

Молодежный возраст

с 10-15 лет до 20-25 лет

Период полового созревания, сдвиг равновесного процесса формирования эпидермиса в сторону уменьшения толщины верхнего защитного слоя. Некоторые биохимические процессы в коже (например синтез и деструкция коллагеновых нитей) ускоряются. Усиление проявлений социальной активности. Первый опыт использования косметических препаратов, включая и тонированную (декоративную) косметику.

Переходный

с 20-25 лет до 30-35 лет

Период полового созревания практически завершается. Вновь достигается период равновесие в процессах, формирующих эпидермис. Количество чешуйчатых слоев в верхней части эпидермиса достигает нормы (5-6 слоев). Скорости синтеза и деструкции коллагена начинают постепенно замедляться. Обычным является активное использование декоративной косметики.

Период
постепенного
ухудшения
функционального
и
структурного
состояния
кожи

с 30-35 лет

Начало постепенного снижения гормональной активности. Разбаланс равновесных процессов формирования эпидермиса в сторону увеличения толщины верхнего защитного чешуйчатого слоя. Активное появление "остаточной стояния кожидеформации кожи" (морщины и морщинки). Потребность в усиленном использовании декоративной косметики.

Следует, однако, заметить, что приведенные возрастные интервалы в достаточной степени "размыты" и носят вероятностный характер. Во-первых, это происходит из-за индивидуальных особенностей организма: здоровый организм - хорошая кожа и наоборот. Во-вторых, несомненную роль в состоянии нашей кожи играет образ жизни или, как говорят классики, наши пороки отражаются на наших лицах. Существенным является также экологическое состояние окружающей среды. То есть, при прочих равных условиях и здоровом образе жизни, жители сел и деревень имеют более качественную кожу по сравнению с жителями наших задымленных городов.
Вместе с тем, обращает на себя внимание то обстоятельство, что последний интервал (с 30-35 лет и старше) слишком велик. Состояние кожи человека в 30-35 и в 50-55 лет существенно отличается по степени реализации происходящих перемен (старение). Из общих соображений следует, что чем старше человек, тем больше требуется усилий для поддержания организма на достаточно высоком уровне. Применительно к косметическим рецептурам это выражается в том, что требуются большие концентрации биологически активных веществ, а также более длительное и интенсивное их применение (введение). Поэтому, очевидна необходимость дополнительного "дробления" последнего возрастного периода. Например, кажется целесообразным разработка косметических рецептур для возраста 40-45 лет и старше.

Вспомним теперь о том, что при обсуждении алгоритма расчетов питательной ценности косметических композиций была введена величинахарактеризующая остаточную относительную эффективность питательного воздействия ингредиента (i), зависящая от индивидуальных особенностей потребителя косметических средств и, в первую очередь, несомненно, от его возраста. Можно полагать, что значение величиныизменяется с возрастом по алгоритму, описываемому S-образной кривой (см. рис.6.1., ср. с рис.2.1.).

Рисунок 6.1 Зависимость величины остаточной относительной эффективности питательных воздействий ингредиентовот возраста

Присмотримся к этому рисунку внимательно. Но вначале рассмотрим правомерность такого (S-образного) изображения зависимостиот возраста. Какие существуют доводы?

Величина остаточной относительной эффективности питательных воздействий ингредиентов характеризуют состояние клеточной системы кожи и организма. Общепринятым в биологии и медицине при описании сообщества клеточных систем или даже популяций организмов является использование S-образных кривых, отражающих первоначальное медленное накопление изменений с переходом в последующий период очень быстрых изменений и затем в финальный участок, вновь характеризующийся медленным изменением качества системы.

В принципе, кривую, представленную на рис.6.1., можно было бы сдвинуть в правую или в левую сторону. Однако в соответствии с геронтологическими исследованиями, интенсивное развитие организма человека наблюдается примерно до 16 лет, затем развитие начинает замедляться и выходит на плато к 20 годам. По окончании периода развития скорость деления клеток в коже и других премитотических (постоянно делящихся) клеток уменьшается, их обновление замедляется, а продолжительность клеточного цикла возрастает. С наступлением 30-35 летнего возраста некоторые функции организма начинают нарушаться. Эти обстоятельства позволяют предположить, что расположение основных участков представленной на рис.6.1 S-образной кривой в среднем соответствуют действительности.

Из рисунка следует, что практически до возраста 20 лет величинапо всем питательным ингредиентам оказывается близкой к единице (начальный участок кривой). Это свидетельствует об отсутствии необходимости подпитки клеточных систем кожи в этом возрасте. Дальнейшее увеличение возраста (до 30-35) лет приводит к снижению величиныдо 0,95-0,70. Поэтому при конструировании косметических композиций для указанного возрастного интервала (промежуточный период) следует предусматривать подпитку по всем ингредиентам от 5 до 30%. Соответственно, для интервала 30-35 - 40-45 лет должно предусматриваться более интенсивное питание клеточных систем кожи (от 15 до 90%), а для интервала выше 40-45 лет целесообразно вводить в косметические композиции максимальное количество питательных ингредиентов (от 70 до 100%).

Учитывая то обстоятельство, что при прохождении эпидермиса компоненты косметических средств могут снижать свою концентрацию за счет взаимодействия с фрагментами эпидермиса (см. выше), на данном этапе предлагаем принять максимально возможные для каждого возрастного интервала (за исключением первого) концентрации питательных ингредиентов.

В соответствии с вышеизложенным, были рассчитаны оптимальные формулы питательных кремовых композиций для разных возрастных групп (см. табл.6.1).

Таблица 6.1 Возможные формулы питательных кремовых композиций в зависимости от возраста

На наш взгляд, основной причиной снижения величиныпри старении организма является возрастание вязкости крови и плазмы крови, питающей базальные клетки эпидермиса, и ухудшение проницаемости концевых капилляров кровеносной системы (гемодинамическая недостаточность). При этом скорость принудительного обмена межклеточной жидкости вокруг базальных клеток снижается. В результате уменьшается приток питательных веществ к клеткам и отток продуктов клеточного метаболизма. Клетки делятся все медленнее и медленнее. Это обстоятельство рассматривается в обзорной работе [1], посвященной гемореологическим изменениям в ходе старения человека. Авторы обсуждают проявляемое в процессе старения явление гипоперфузии, в результате которого достигается ухудшение микроциркуляции.

В полном соответствии с графиком, представленным на рис. 6.1., для возраста 10-15 - 20-25 лет (в норме) отсутствует необходимость введения в косметические композиции ингредиентов, обладающих питательным воздействием на клеточные системы эпидермиса. Как уже отмечалось ранее, в этом возрасте необходимо способствовать процессу кератинизации с целью восстановления защитных функций наружной части эпидермиса. При этом используются добавки, обладающие дубящим действием (бадан, кора дуба и т.п.).

Если рассматривать дубление кожи в качестве окислительного процесса, то следует заключить, что любое увеличение контакта кислорода с чешуйчатыми структурами эпидермиса будет способствовать протеканию процесса кератинизации. В этой связи можно полагать, что появившиеся в последние года препараты на основе полифторированных углеводородов ("голубая кровь" фирмы "Низар") окажутся хорошими промоторами кератинизации, так необходимой в молодежном возрасте для предотвращения последствий "гормонального взрыва". Полифторированные углеводороды способны растворять кислород воздуха в количествах, значительно превышающих его растворимость в водных системах, и поэтому способны, по-видимому, ускорять процесс кератинизации. Но если это так, то применение препаратов на основе "голубой крови" в возрасте после 30-35 лет является нежелательным. Действительно, как уже отмечалось ранее, в этот период из-за снижения концентрации некоторых гормонов в лимфе и плазме крови (
гормональная недостаточность) уменьшается скорость деления базальных клеток эпидермиса, что влечет за собой увеличение толщины рогового слоя. Применение препаратов, усиливающих кератинизацию, будет дополнительно увеличивать роговой слой эпидермиса и, соответственно, усиливать проблемы, возникающие в возрасте 30-35 лет и старше.

Несмотря на то, что высказанные суждения носят предположительный характер, есть прямой смысл в их проверке, так как в соответствии с теорией мягких косметологических воздействий, рекомендуя препараты на основе "голубой крови", разработчики помогают молодежи справиться со своими проблемами и, по-видимому, ухудшают состояние кожи у лиц, которым за 30-35 лет.

К сожалению, разработчики фирмы "Низар" не делают никаких возрастных различий по использованию такого рода препаратов. Более того, в тезисах конференции "Биологические вещества и новые продукты к косметике" М.; 1997, с.51 утверждается, что воздействие эмульсии перфторуглеродов на кожу вызывает значительное уменьшение скорости синтеза, а соответственно, и содержания кератина в эпидермисе и одновременное увеличение содержания коллагенов и эластина. Тезисы конференции не позволяют оценить достоверность полученных результатов. Поэтому сформулируем рассмотренные разночтения между теоретическими предпосылками и экспериментальными данными в качестве парадокса (допустим,
парадокса "Низар").

Следует заметить, что вопрос о влиянии кислорода на фибробласты человека в условиях "in vitro" изучался в достаточной степени детально [2]. Было показано, что снижение концентрации кислорода от 20 до 2,5% увеличивает (!) скорость деления и конечную плотность фибробластов в культуральной среде, содержащей сыворотку крови животных. Снижение концентрации кислорода заметно увеличивает скорость синтеза ДНК как в присутствии сыворотки, так и в бессывороточных средах в присутствии эпидермального фактора роста и фактора роста platelet derived. Таким образом, если считать, что скорость деления и предельно достижимая концентрация клеток в питательной среде являются критериями комфортности существования клеточной системы, то комфортность повышается при снижении концентрации кислорода в газовой среде, контактирующей с клеточной системой через питательную среду. Обратите внимание, комфортность повышается при снижении концентрации кислорода, а не наоборот! Приведенные данные являются дополнительным подтверждением наличия парадокса.

При рассмотрении данных, приведенных в табл.6.1, по аналогии с составами питательных сред, используемых при культивировании клеточных систем вне организма (in vitro), возникает желание в значительной степени упростить составы питательных косметических средств за счет использования в качестве регенерирующих добавок таких биологических жидкостей, как сыворотка крови животных, содержащая необходимые для клеточного роста липиды, гормоны и гормоноподобные вещества, микро - и ультрамикроэлементы. В этом случае, с учетом всего вышеизложенного, возможные формулы питательных кремовых композиций (суммарные по ингредиентам) могут выглядеть более просто (см. табл.6.2).

Учитывая то обстоятельство, что в возрастном интервале от 30-35 до 40-45 лет проявляются наиболее интенсивные изменения величины, нам представлялось целесообразным (в отличие от табл.6.1) при расчете возможной формулы композиции учитывать не предельное, а некоторое усредненное значение этой величины.

Таблица 6.2 Возможные формулы питательных кремовых композиций в упрощенном варианте

Следует заметить, что в качестве альтернативы использованию сыворотки крови животных можно рассматривать мужские и женские гонады животных и другие биологические жидкости животного происхождения, обладающие регенерирующим действием (см. гл.8).

В первом приближении можно пренебречь необходимостью введения биологически активных добавок регенерирующего характера при конструировании косметических композиций для возрастного периода от 20-25 до 30-35 лет.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Ajmani R.S., Rifhind J.M. "Hemorheological changes during human agin" Gerontology, 1988, 44(2) 111-120.

2. T.G.Storch,G.D.Talley "Oxygen Concentration Regulates the Proliferative Response of Human Fibroblasts to Serum and Growth Factors", Exp.
Cell Res. 1988, 175,317-325.

Detsina A. "Aging skin, skin treatment and the choosing bioactive substances, according to the theory of mild cosmetologic effects" International Scientific Symposium "Cosmetics and toothpastes", 7 october 99, Sofia

Децина А.Н. "Живая косметика для умных. Принципы выбора косметических препаратов (методические указания)", Новосибирск, 1997г.

Задания к главе 6

1. Рассчитайте питательную активность композиций, приведенных в таблице 6.1, для возрастных интервалов до 20-25 лет и старше 40-45 лет.

2. Рассчитайте питательную активность композиций, приведенных в таблице 6.2, для возрастных интервалов до 20-25 лет и старше 40-45 лет.

3. Приведите известные Вам примеры косметических средств, содержащих биологически активные добавки регенерирующего действия (желательно с полным перечнем ингредиентов и указанием фирмы).

4. Что нужно предпринять разработчикам косметического средства, приведенного в таблице 6.2 для возрастного интервала "старше 40-45 лет", чтобы в максимальной степени повысить его расчетную питательную активность?

Глава 7 

7. Косметологическая практика в области разработки питательных кремовых композиций

Как уже отмечалось ранее (см. гл.5), термины "питательный крем", "питательная ценность" или "крем, обладающий питательным действием" широко используются среди практикующих косметологов. Более того, в результате опросов мы выяснили, что подавляющее большинство косметологов к питательным кремовым композициям относят кремы на жировой основе, подспудно полагая, чем жирнее крем, тем он питательней. В редчайших случаях в процессе проведения опроса, когда мы сталкивались с косметологом, обладающим философским складом ума, получали следующее определение: "питательная кремовая композиция должна содержать все вещества, необходимые для питания кожи". Однако возникали сложности при перечислении необходимых ингредиентов, обладающих питательным действием, и совершенно отсутствовали какие-либо представления о концентрационных зависимостях. Все сводилось к выражению - кашу маслом не испортишь.

Судя по имеющимся в литературе сведениям аналогичные "бытовые" представления широко распространены и среди разработчиков косметических препаратов. Рассмотрим некоторые заблуждения и примеры положительного воздействия питательных ингредиентов косметических препаратов на клеточные системы кожи.

7.1. Витаминизация

Для продуктивного рассмотрения вопросов, связанных с включением витаминов в косметические препараты, следует напомнить о том, что витамины и витаминизация организма испокон веков являются объектами изучения медицины и, в определенной степени, науки о питании - диетологии. Хорошо известно, что недостаток витаминов (гиповитаминоз) может вызвать патологические состояния организма. В свою очередь, избыточное потребление витаминов (гипервитаминоз) является не менее опасным воздействием на организм. В этой связи следует подчеркнуть, что витамины относятся к фармацевтическим препаратам, для которых установлены предельно допустимые суточные дозы, предназначенные для устранения патологических состояний организма (включая гиповитаминоз). Для каждого витамина экспериментально показано, что регулярное превышение установленной предельно допустимой суточной концентрации приводит к отклонениям в функционировании организма.*)

*)Необходимо заметить, что в соответствии с представлениями лауреата Нобелевской премии Л.Полинга для аскорбиновой кислоты при определённых состояниях организма возможно многократное превышение установленной в медицине предельно допустимой суточной концентрации. Не следует, однако, забывать, что это касается только легко расщепляемой в организме человека аскорбиновой кислоты, и в большинстве случаев не может быть перенесено на другие витамины.

Следует подчеркнуть, что предельно-допустимые суточные дозы витаминов всегда превышают
суточную потребность организма в этих жизненно необходимых веществах.

Однако, приведённые выше рассуждения относятся к влиянию на организм в целом. При введении витаминов через желудочно-кишечный тракт или посредством инъекций происходит их распределение в организме с одновременным снижением концентрации. Например, если учитывать только первую ступень распределения, охватывающую плазму крови человека, то вводимая доза витамина разбавляется приблизительно 6000 мл жидкости. Следующие ступени распределения витаминов, включающие межклеточную жидкость, клеточные системы организма и т.д., реализуемые в действительности одновременно с первой ступенью, приводят к формальному разбавлению вводимой дозы в десятки тысяч раз. Это означает, что для оценки влияния витаминов, вводимых в предельно допустимых суточных дозах или в дозах, соответствующих суточным потребностям организма, на клеточные системы кожи разбавление такого рода необходимо учитывать. Так, если для витамина А суточная потребность для взрослого человека составляет 1,5 мг [1], то при однократном введении его концентрация в 1 мл крови составит примерно 0,00025 мг (или 0,000025%). Можно полагать, что именно в такой (или в меньшей) концентрации витамин доставляется клеточным системам кожи.

С позиций теории мягких косметологических воздействий более важными по сравнению с влиянием витаминов на организм являются сведения о взаимодействии витаминов с клеточными системами.

Сегодня неоспоримым в научном отношении является тот факт, что практически все витамины, включая витамины А, С и Е, при их прямом воздействии на клеточные системы в концентрациях более 10
-6?10-5 моль/л ингибируют пролиферацию (деление) фибробластов, синтез простагландинов, ускоряют сестринские хроматидные обмены в различных клеточных системах. Так, например, диплоидные фибробласты человека увеличивают на 50% склонность к делению в условиях клониального роста при концентрации токоферола 10-8?10-7 моль/л. Однако при концентрации токоферола 10-6 моль/л комфортность клеток в этих условиях снижается - клетки делятся в два раза хуже, чем в ситуации, когда витамин отсутствует в системе [2].

Для аскорбиновой кислоты (m.m. 176), витамина А (m.m. 286) и токоферолацетата (m.m.473) концентрация 10
-6 моль\л соответствует содержанию 0,176-0,473 мг/л или 0,0000176?0,0000473%. Сравним эти предельно допустимые (на клеточном уровне) концентрации, например, с содержанием витамина Е в косметических препаратах (см. табл.7.1). Здесь и далее мы будем ссылаться в основном на анализ составов косметических композиций, приведённых в Приложении 1.

Таблица 7.1 Примеры содержания витамина Е и его производных в косметических препаратах

*)При расчетах превышения предельно допустимой концентрации использовали отношение Сисп(%)/СПДК(%), где СПДК- предельно допустимая концентрация ингредиента, определяемая по формуле СПДК(%) = M.m. ингредиента·10-7. Так как мы не имели возможности определить, что понимают авторы под термином "Витамин Е", при расчетах использовалась M.m.=473, равная молекулярной массе токоферолацетата. Аналогичная величина M.m. использовалась в случае "Природного витамина Е".

Из данных, приведённых в таблице 7.1, следует, что из 505 составов косметических средств, опубликованных с 1976 по 2000 г., только в двух случаях (составы №476, №413, Приложение 1) содержание токоферолацетата в косметическом средстве превышает его предельно допустимую концентрацию по отношению к клеточным культурам менее чем в 100 раз. В остальных 61 составах, включающих витамин Е и его производные, это превышение варьирует от 106 до 634249.

Сопоставимая ситуация наблюдается и по отношению к витамину А и его производным (см. табл.7.2). Однако, здесь мы имеем своеобразный рекорд - в одном случае из 65 (состав №320, Приложение 1) разработчики использовали концентрацию витамина А, не превышающую предельно допустимую для клеточных культур. Правда, при этом трудно понять логику авторов. Применяя "идеальную", с нашей точки зрения, концентрацию витамина А в косметическом лосьоне (С=0,00001%), они в косметическое масло (состав №311) вводят 5% этого витамина, а в основу жидкого крема (состав №314) уже - 10%, что соответствует превышению предельно допустимой концентрации для клеточных культур почти в 350000 раз. Единственным разумным объяснением этого обстоятельства является стремление разработчиков в максимальной степени расширить интервал защищаемых патентом концентраций. Из этого следует, что рассмотренный нами, действительно, уникальный случай использования идеальной концентрации витамина А не является результатом целенаправленного действия, учитывающего возможные интимные детали взаимодействия витамина с клеточными системами кожи.

Таблица 7.2 Примеры содержания витамина А и его производных в косметических препаратах

Следует подчеркнуть, что для витамина А наблюдается практическое совпадение предельно допустимой концентрации, определяемой с помощью клеточных культур, с суточной лечебной дозой этого витамина с учетом первой стадии разбавления плазмой крови. Это означает, что приведенные в таблице 7.2 превышения предельно допустимой концентрации для клеток, примерно соответствуют превышению суточной лечебной дозы для организма, когда превышение оказывается большим, чем 6000.

Так, при нанесении на кожу 1 г кремовой композиции, содержащей 2% витамина А, мы вносим в организм около 20 мг витаминной субстанции, что даже с учетом неполного впитывания крема почти в 10 раз превышает суточную лечебную дозу для организма в целом.

Совершенно очевидно, что и в случае с витамином С (см. табл.7.3) наблюдается сопоставимая картина. Применяемые косметологами концентрации превышают допустимые для клеточных культур в десятки и сотни тысяч раз. И здесь нельзя ссылаться на Л.Полинга, предлагающего использовать "ударные" дозы аскорбиновой кислоты при патологическом состоянии организма и для предотвращения старения. В соответствии с представлениями теории мягких косметологических воздействий единственным результатом влияния повышенных концентраций витаминов на базальные клетки, формирующие эпидермис, является ухудшение состояния клеточной системы, снижение скорости деления базальных клеток и, связанное с этим, увеличение толщины верхнего рогового слоя эпидермиса, повышающее вероятность фиксации морщин. Итогом такого рода обработок может быть только ускоренное старение кожи.

Таблица 7.3 Примеры содержания витамина С и его производных в косметических препаратах

Наличие обсуждаемого ранее своеобразного механизма защиты базальных клеток от избыточных концентраций компонентов косметических средств, связанного с принудительным омыванием этих клеток межклеточной жидкостью, объясняет то обстоятельство, что мы с вами и потребители косметики до сих пор не "облезли". Хотя, вне всякого сомнения, в отдельных случаях мы стоим на самой грани, так как любой механизм защиты имеет ограничения, связанные с величиной нагрузки. Действительно, есть сведения о том, что в продаже появились препараты для химического пилинга кожи, содержащие аскорбиновую кислоту в концентрации около 20%. Таким образом, при содержании 20% аскорбиновой кислоты клетки эпидермиса гибнут, и происходит отслоение верхнего слоя кожи. Попробуйте ответить на вопрос о том, что происходит с клеточной системой кожи при обработке косметическими препаратами, содержащими от 1 до 5% витамина С, и нужно ли подвергать клетки воздействиям ударных доз витаминов, в десятки и сотни тысяч раз превышающих предельно допустимую концентрацию.

Приведённый выше анализ относится к наиболее широко используемым в косметических средствах индивидуальным витаминам Е, А, С и их производным. Следует отметить, что наряду с этими витаминами используются и другие. Так в девяти составах присутствует D-пантенол, в восьми препаратах - рутин, в четырёх составах встречаются никотиновая кислота и витамин В
6, в трёх - витамин В5, в двух - биотин и в одной композиции содержатся витамины D, F и фолиевая кислота. И во всех этих случаях отчётливо прослеживается тенденция, отмеченная для витаминов Е, А и С, характеризующаяся использованием явно завышенных концентраций.

Естественно полагать, что для нормального функционирования клеточных систем кожи недостаточным является присутствие только одного вида витамина. Поэтому в 39 составах из 129, содержащих витамины, разработчики использовали смеси индивидуальных витаминов (см. табл.7.4).

Таблица 7.4 Примеры использования смесей витаминов в косметических препаратах

Не останавливаясь на концентрациях используемых витаминов, которые в большинстве своём представлены в табл. 7.1-7.3, предлагаем рассмотреть применяемые сочетания витаминов в смесях.

Если учесть, что составы №№189 и 337, в которых используется смесь пальмитата ретинола (0,15%) и линолеата витамина Е (0,5%), представлены одной группой авторов, а составы №№282 и 283, содержащие витамины В5 (0,93%) и смесь витаминов В (0,12%), также одной группой авторов и если исключить из рассмотрения смесь ацетата и пальмитата витамина Е (фактически это один и тот же ингредиент), хотя все составы, включающие её, также разработаны одной группой авторов, то следует признать отсутствие какой-либо предпочтительности. У каждого разработчика, по-видимому, имеются свои соображения относительно того, какие витамины следует использовать в косметических композициях.
Не хочется думать о том, что единственным критерием, который используется изготовителями косметических средств, является доступность сырья (наличие на складе).

Учитывая важность рассматриваемого вопроса и необходимость дальнейших исследований, предлагаю сформулировать этот вывод в виде
парадокса разнообразия мнений.

Попробуем рассмотреть этот вопрос на основании общих соображений. Можно полагать, что для полноценного функционирования клеточных систем кожи достаточно обеспечить наличие в окружающей клетки межклеточной жидкости всего набора витаминов, присутствующих в плазме крови человека в необходимой концентрации. В этом случае мы будем иметь дело с идеальной (по содержанию витаминов), но достаточно сложной по составу косметической композицией. Естественно, разработчики всегда будут стремиться к упрощению и унификации препаратов. На наш взгляд, для продвижения в этом направлении требуются тщательные и детальные исследования. Однако, используя опыт клеточной биотехнологии, уже сегодня можно сделать определённые шаги по упрощению теоретически представляемой идеальной композиции.

Традиционно используемые в клеточной биотехнологии питательные среды для культивирования тканевых культур обычно содержат восемь витаминов: рибофлавин, холинхлорид, фолиевую кислоту, никотинамид, тиамина гидрохлорид, пантотенат кальция, пиридоксин и инозит в концентрациях 0.15, 3, 1.5, 1.5, 1.5, 1.5, 1.5, 3 мг/л, соответственно. Дополнительным источником витаминов в питательных средах служит добавляемая в количестве 5-10% сыворотка крови животных. Из этого следует, что уровень остальных витаминов (включая витамины Е, А, С, D, биотин, кобаламин и т.д.) может быть снижен по сравнению с их содержанием в плазме крови человека без существенного ухудшения функционирования клеточных систем не менее, чем в 10 раз (первая стадия упрощения).

Дальнейшее
уточнение содержания витаминов в косметических препаратах возможно на основании анализа составов бессывороточных питательных сред, используемых в клеточной биотехнологии.

Следует заметить, что наряду с сывороткой крови животных источником биологически активных веществ являются многие продукты животного происхождения (см., например, гл.8). И это обстоятельство является доводом в пользу необходимости использования сырья животного происхождения.

7.1.1. Продукты растительного происхождения в качестве источника витаминов

Дополнительно к 129 составам, содержащим индивидуальные витамины или их смеси, следует рассмотреть широко представленные среди анализируемых композиций (Приложение 1) источники витаминов растительного происхождения (см.табл. 7.5).

Таблица 7.5 Растительное сырье - источник витаминов

С удовлетворением следует отметить, что среди 505 проанализированных составов частота использования источников витаминов растительного происхождения российскими авторами (советскими) более чем в 6 раз превышает частоту их использования зарубежными разработчиками косметических препаратов. При этом следует подчеркнуть, что при сопоставлении в расчётах не учитывалось использование непосредственно растительных масел (оливкового, подсолнечного, кукурузного и т.д.), которые, вне всякого сомнения, являются источником жирорастворимых витаминов (А, Е и т.д.).

Что же заставляет нас обращаться к растительному сырью в качестве источника витаминов? Очевидным преимуществом растительного сырья является одновременное присутствие в экстрактах, соках, настойках широкого набора витаминов и их щадящие концентрации. И только в тех случаях, когда в ходе переработки сырья концентрация витаминов существенно повышается, необходимо обращать особое внимание на количественные аспекты витаминизации косметических препаратов. Подобная ситуация возникает при использовании, например, масла зародышей пшеницы (составы №№9, 21, 63, 67), масла из зародышей кукурузы (состав №35), хладонового экстракта из плодов шиповника (состав №341), масла облепихи (составы №№348-350, 360) и т.д.

Известно, что содержание витамина Е в масле зародышей пшеницы может достигать 700 мг на 100 г масла (0,7%). В соответствии с тем, что предельно допустимая концентрация этого витамина для клеточных систем соответствует примерно 10
-6М (0,0000476%), предельно допустимая концентрация масла зародышей пшеницы в косметическом средстве не должна превышать 7 мг/кг (0,0007%). А что мы имеем в действительности?

В составе №9 содержится 2%, а в составе №21 - 5% масла зародышей пшеницы, что, соответственно, в 2857 и 7143 раза превышает его предельно допустимую концентрацию.

Аналогичные аномалии выявляются при анализе содержания облепихового масла и других перечисленных выше продуктов переработки растительного сырья в косметических средствах. Поэтому, зная содержание витаминов в продуктах переработки растительного сырья, в соответствии с теорией мягких косметологических воздействий необходимо либо тщательно выверять концентрацию добавляемых витаминосодержащих ингредиентов, либо использовать натуральные неконцентрированные соки, содержание витаминов в которых откорректировано самой природой. Единственный случай использования натуральных соков яблока и моркови приведён в составе №417 (Приложение 1). Можно также полагать, что в большинстве разнообразных экстрактов из растительного сырья, применяемых при конструировании косметических композиций, содержание биологически активных веществ (включая витамины) приближается к их содержанию в исходном сырье. Хотя, конечно, и в этих случаях необходима информация о наличии биологически активных составляющих, их концентрациях и о механизмах воздействия на клеточные системы кожи или на клеточные тест-системы.

То обстоятельство, что при составлении косметических композиций мы зачастую не обладаем необходимой информацией и поэтому используем древнейший научный прием - "метод тыка", можно продемонстрировать на ряде примеров. Наиболее безобидный из них заключается в том, что при отсутствии знаний о механизме действия биологически активных веществ, содержащихся в растительном сырье, возникает (иногда неосознанное) желание ввести в состав препарата одновременно несколько разных экстрактов ("каждой твари по паре") в надежде на то, что, может быть, какой-нибудь компонент окажет благоприятное влияние на состояние кожи. Ярким примером такого подхода, на наш взгляд, являются составы №450 и №451, содержащие до 19 различных видов экстрактов растительного сырья.

Другой пример связан с переносом положительного влияния препарата на уровне организма на клеточный уровень. Так, среди 505 приведённых в Приложении 1 составов косметических препаратов присутствуют 16 композиций, содержащих женьшень (составы №№63, 68), гинзенозид R
o (составы №№293-294), спиртовый экстракт женьшеня (составы №№354-357, 424-426), суспензию липосом с экстрактом женьшеня (состав №368) и настойку "Биоженьшень" (составы №№407, 410, 411). Казалось бы, все очень просто - имеются медицинские показания по применению препаратов, содержащих женьшень и его экстракты, которые повышают работоспособность и потенцию, благоприятно воздействуя на организм. Можно было полагать, что, взаимодействуя с различными системами организма, препараты женьшеня, вмешиваясь в обменные процессы, будут благоприятно влиять и на клеточные системы, включая клеточную систему кожи. Однако, при рассмотрении влияния экстрактов женьшеня и их индивидуальных составляющих на различные клеточные системы (см. табл.7.6) обращает на себя внимание то обстоятельство, что для различных клеточных культур и различных условий обработки препараты женьшеня могут обладать как ростостимулирующей активностью, так и отчетливо выраженной цитотоксичностью. Нельзя исключить, что одной из причин наличия противоположных эффектов является как использование различных концентраций биологически активных субстанций, выделяемых из женьшеня, так и то обстоятельство, что различные ингредиенты экстрактов могут обладать действительно противоположным по направлению действием. Например, хлорсодержащие полиацетилены из каллусной ткани проявляют цитотоксичность, а фактор роста, выделенный из экстракта женьшеня, обладает митогенной активностью. Тогда общая направленность действия препарата может определяться соотношением компонентов, которое, в свою очередь, может зависеть от технологии выделения субстанций женьшеня.

Таблица 7.6 Проявления биологической активности гинзенозидов (экстрактов корня женьшеня) на клеточном уровне

Таким образом, без дополнительных тщательных исследований вряд ли возможно использование экстрактов женьшеня в косметологии. Сформулируем это обстоятельство в виде парадокса женьшеня.

Рассмотренный нами случай требует детальной проверки на клеточном уровне всех уже используемых экстрактов растений и тех, которые еще планируются к использованию в качестве ингредиентов косметических средств. Косметологи не могут "без оглядки" использовать растительное сырье даже в тех случаях, когда известно его благоприятное воздействие на организм человека. Поэтому использование растительного сырья в качестве источника комплекса витаминов в соответствии с теорией мягких косметологических воздействий имеет ограничения, связанные с его недостаточной изученностью на клеточном уровне.

7.1.2. Парадокс антиоксидантного действия

Как уже отмечалось, с позиций теории мягких косметологических воздействий (см. гл.2) следствием избытка витаминов в косметическом препарате после его нанесения на кожу является снижение скорости деления клеток базального слоя эпидермиса, которое ведет к увеличению толщины поверхностного кератинового чешуйчатого слоя и, соответственно, к потере эластичности кожи и увеличению вероятности фиксации и развития морщин. Однако в случае витаминов, обладающих отчетливо выраженной антиоксидантной активностью (аскорбиновая кислота, -токоферол) следует учитывать еще одно обстоятельство. Как было показано ранее, (см. гл.2) процесс кератинизации имеет окислительный характер. По всей видимости, он осуществляется под влиянием кислорода воздуха при участии различных видов излучений, металлов с переходной валентностью и других экологических примесей в окружающей среде, обладающих окислительной активностью. На основании этого можно полагать, что витамины, обладающие антиоксидантной активностью, могут замедлить протекание процесса кератинизации и тем самым снижать толщину поверхностного кератинового чешуйчатого слоя.

Итак, витамины С и Е в высоких концентрациях замедляют скорость деления базальных клеток эпидермиса, способствуют переходу клеточных фрагментов шиповидного слоя в зернистый слой, клеточные структуры которого в ходе процесса "уплощения" превращаются в чешуйки блестящего слоя эпидермиса. При этом витамины за счет антиоксидантной активности блокируют процесс кератинизации, снижая толщину рогового слоя эпидермиса. Результатом суммирования этих процессов, по-видимому, окажется такое состояние эпидермиса, в котором при относительно малой толщине верхнего рогового и шиповидного слоев должно наблюдаться увеличение толщины блестящего слоя. Приведенные рассуждения о возможном наложении двух независимых процессов, на наш взгляд, являются в достаточной степени парадоксальными. Поэтому результирующее утолщение блестящего слоя эпидермиса можно обозначить как
парадокс антиоксидантного действия. Как и любой парадокс, он требует экспериментальной проверки.

Если наличие указанного парадокса подтвердится, то не очень ясно, как утолщение блестящего слоя отразится на состоянии кожи. Естественно полагать, что это состояние все-таки будет более благоприятным по сравнению с утолщением рогового слоя эпидермиса. Но, с другой стороны, снижение скорости деления клеток базального слоя под влиянием "запредельных" концентраций витаминов и уменьшение толщины шиповидного слоя эпидермиса вряд ли является положительным фактором.

Фактически при высоких концентрациях витаминов речь может идти об осуществлении химического пилинга при действии витаминов. Так в статье [23] говорится о "мягком пилинговом эффекте" ретиноидов (витамин А и его производные). Автор не связывает наличие этого эффекта с угнетением деления базальных клеток эпидермиса и их частичной гибелью. Наоборот подчеркивается усиление митотической активности кератиноцитов (склонности к делению базальных клеток эпидермиса). Однако кажущееся противоречие легко объяснимо, так как любые деструктивные воздействия на клеточные системы кожи, ведущие к частичной гибели клеток (механическое повреждение, лазерное облучение, действие жидкого азота, различные варианты химического пилинга), сопровождаются усилением деления оставшихся живых клеток, способных к делению. Подтверждением этому служат упоминаемые ранее препараты для химического пилинга кожи, содержащие до 20% аскорбиновой кислоты. Это как раз та ситуация, когда для того, чтобы ускорить клеточное деление необходимо часть клеток уничтожить.

На основании всего вышеизложенного в соответствии с теорией мягких косметологических воздействий при введении витаминов в косметические кремовые композиции, на наш взгляд, следует придерживаться оптимальных концентраций (см.гл.5), соответствующих их содержанию в крови человека и в питательных средах для культур клеток.

Известный принцип - "кашу маслом не испортишь" абсолютно не применим для конструирования косметических композиций. Внесение витаминов в громадных количествах не является безобидной переоценкой их роли в функционировании клеточных систем кожи. Скорее это бездумное ухудшение их состояния, так как, на наш взгляд, не могут быть приведены какие-либо логически выверенные объяснения необходимости создания тысячекратных локальных избытков витаминов в коже и в организме с помощью косметических средств.

Кроме этого, как будет показано далее, является нецелесообразным использование витаминов, обладающих антиоксидантной активностью, в косметических композициях, предназначенных для защиты от солнечного излучения. Более приемлемым для решения такого рода задач, возможно, является применение высокомолекулярных веществ, обладающих антиоксидантными свойствами, но не способных преодолевать трансэпидермальный барьер. Для реализации подобной
"поверхностной антиоксидантной защиты" можно использовать, например, белковые молекулы, имеющие в структуре большое количество S-H связей.

7.2. Подпитка клеточных систем кожи аминокислотами (низкомолекулярными пептидами)

В самом начале следует исключить из рассмотрения возможность того, что источником аминокислот для подпитки клеточных систем кожи могут быть высокомолекулярные белковые молекулы. Основная причина этого заключается в существовании барьера проницаемости (см. гл.4), свидетельствующего о том, что молекулы, имеющие M.m. более 100 кDa, практически не проникают через кожу. А оставаясь на поверхности кожи, они не могут быть расщеплены клеточными протеазами. Следует также подчеркнуть, что и сама активность протеаз клеток кожи недостаточна для бесперебойного обеспечения клеток аминокислотами и низкомолекулярными пептидами.

Таким образом, питательные косметические композиции должны содержать либо индивидуальные аминокислоты, либо белковые гидролизаты. Причем, с учетом спецэффекта их суммарная концентрация должна быть существенно ниже=3,9 г/л (см. табл.5.2).

А так как в экспериментах по выявлению предельно допустимой концентрации использовалась смесь 14 аминокислот в определённых соотношениях, то, в первом приближении, можно полагать, что предельно допустимая концентрация индивидуальной аминокислоты не должна превышать величину=0,3 г/л (для глутамина и глутаминовой кислотыможет иметь более высокие значения).

В табл. 7.7 приведены концентрации аминокислот, вводимых в составы косметических композиций ().

Таблица 7.7 Примеры включения индивидуальных аминокислот в составы косметических композиций

В целом следует признать, что в большинстве случаев наблюдается значительное превышение предельно допустимых концентраций, рассчитанных в первом приближении для индивидуальных кислот. Однако, для окончательного прояснения этого вопроса необходимо экспериментально определитьдля каждой аминокислоты.

При анализе данных, приведенных в Приложении 1, обращают на себя внимание следующие обстоятельства.

Во-первых, наблюдается явная недооценка необходимости введения аминокислот в косметические композиции. Так, из 505 проанализированных составов только в 29 в явном виде содержатся добавки аминокислот (белковых гидролизатов) и их производных. Во-вторых, только в четырех случаях авторы попытались ввести в композицию смеси двух аминокислот или их производных (составы №113, 171,265 и 287). Во всех остальных композициях, содержащих аминокислоты (исключая добавки гидролизатов - составы №412, 423-426), вводилась всего одна аминокислота или её производное. По-видимому, предполагается, что этого достаточно. Однако, в соответствии с данными клеточной биотехнологии известно, что достаточно комфортное существование клеток (высокие индексы пролиферации, сохранение морфологии и кариотипа) невозможно без присутствия в питательной среде набора из 12-14 индивидуальных аминокислот. В первые годы становления клеточной биотехнологии (40-е - 60-е годы) делались попытки в максимальной степени упростить составы питательных сред. Некоторые виды клеток удавалось культивировать на питательной среде, содержащей две-три аминокислоты. Однако, это относилось действительно только к единичным видам клеточных культур. Во всяком случае, результаты этих экспериментов не были введены в практику клеточной биотехнологии. Таким образом, на наш взгляд, с позиций теории мягких косметологических воздействий для получения действительно питательных косметических композиций необходимо вводить в их составы наборы аминокислот, используя достижения клеточной биотехнологии, не забывая при этом о связи требуемой питательной ценности с возрастом потребителей косметики, а также о наличии предельно допустимой концентрации (см. гл.5 и 6). В этом отношении достаточно перспективным является применение белковых гидролизатов.

7.2.1. Белковые гидролизаты в качестве добавок к косметическим препаратам

Очевидно, что некоторое количество белков присутствует в композициях, содержащих природные масла, в которых они содержатся в следовых количествах. Однако, как уже отмечалось выше, высокомолекулярные белковые молекулы не могут служить источником аминокислот для клеточных систем кожи.

Таким образом, мы столкнулись с явной недооценкой необходимости включения аминокислот в косметические композиции в качестве питательных ингредиентов. Однако, если мы стремимся создать косметические средства, обладающие действительной, а не мнимой питательной ценностью, то введение аминокислот в их составы представляется крайне необходимым.

Альтернативным вариантом конструирования косметических композиций, обладающих питательной ценностью, является введение в их составы белковых гидролизатов. Естественным было воспользоваться сведениями, полученными в процессе становления клеточной биотехнологии, и, в частности, в области конструирования питательных сред на основе белковых гидролизатов
*).

*)Сведения любезно предоставлены М.П.Богрянцевой.

Обычно гидролиз белкового сырья проводят химическим или ферментативным способом, а в некоторых случаях комбинацией указанных методов. Химический метод гидролиза (как правило, кислотный) имеет ряд существенных недостатков: жесткие условия проведения процесса, частичное или полное разрушение некоторых аминокислот и их рацемация, протекание побочных процессов, дающих гуминовые вещества и токсичные примеси. Так, при этом имеет место частичное или полное разрушение триптофана, цистина, аланина, лейцина и образование значительного количества низкомолекулярных аминов и аммиака, что приводит к необходимости введения в технологическую схему дополнительных стадий очистки и удорожанию готового продукта [24].

Более перспективным считается ферментативный способ гидролиза, при котором исчезает необходимость нейтрализации кислот и удаления большого количества образующихся солей, а конечный продукт содержит значительно меньше гуминовых веществ. При ферментативном гидролизе белков наряду со свободными аминокислотами образуются пептиды, обладающие ростстимулирующей активностью [25, 26], что открывает возможность использования ферментативных гидролизатов в производстве бессывороточных и малосывороточных ПС [27]. Недостатком этого метода является невысокая степень гидролиза. Поэтому при гидролизе белков высокие требования предъявляются к ферментным препаратам [25, 28]. Дальнейший прогресс в производстве гидролизатов предполагает повышение качества и расширение номенклатуры ферментных препаратов с высокой протеолитической активностью [25].

Впервые среда на основе ферментативного гидролизата лактальбумина (ГЛА) была предложена в 1952 г. Мельником и Риорданом для культивирования клеток почки обезьян [29]. Среда на основе ГЛА и солевого раствора Хэнкса или Эрла проста в изготовлении, характеризуется высокими ростовыми свойствами, используется для получения широкого спектра клеточных культур и является одной из самых распространенных в вирусологической практике [30, 31]. Гидролизат лактальбумина получают ферментативным гидролизом белков молока. Он содержит в своем составе 18 аминокислот, в том числе и те, которые необходимы для культивирования клеток. ГЛА изготавливается фирмой Дифко (США) и импортируется в Россию.

Успех применения гидролизата лактальбумина послужил основанием для разработки отечественных гидролизатов из белоксодержащего сырья как животного, так и растительного происхождения.

Так, в настоящее время разработаны и внедрены в производство ряд ферментативных гидролизатов: ГСБМ - ферментативный гидролизат белков сыворотки молока, ФГМ-С - гидролизат мышечных белков ферментативный сухой, ГБ-С - ферментативный гидролизат белков сои и СБГ - ферментативный гидролизат белков гороха. Данные гидролизаты содержат 13-18 аминокислот, в том числе все аминокислоты, требуемые для клеточных систем, и пептиды, а ГСБМ, кроме этого, лактозу, что позволяет снизить расход глюкозы при изготовлении сред [32, 33, 34,35].

Испытание ростобеспечивающей способности ПС на основе ГСБМ показало возможность ее широкого применения для культивирования без предварительной адаптации как первичных культур, так и диплоидных штаммов ЛЭК (легкое эмбрионов коровы), СТ (сердце теленка), СЯ (сердце ягненка), ЩС (щитовидной железы свиньи) и постоянных клеточных линий СПЭВ, МДВК [33, 36]. При этом было отмечено, что использование указанных сред позволяет снизить содержание сыворотки в составе ростовой ПС до 1% при культивировании линии клеток щитовидной железы свиньи (ЩС). Промышленное производство ГСБМ осуществляется на НПО "Углич".

Гидролизат ФГМ-С, полученный путем ферментативного гидролиза мышечной ткани крупного рогатого скота или свиней, содержит в своем составе не менее 18 аминокислот, в том числе незаменимые, суммарное количество которых составляет 63-69%, что в 1,2-1,5 раза превышает их содержание в ГЛА и позволяет использовать гидролизат в рабочей концентрации не более 0,25-0,3% [37]. Питательная среда на его основе с 5-10% сыворотки КРС рекомендована для получения целого ряда клеточных культур. Промышленное производство ФГМ-С осуществляется на Щелковском биокомбинате [32]. Замена ГЛА на ФГМ-С позволяет снизить стоимость как ПС, так и производимых на ее основе культуральных биопрепаратов [37]. Однако, существенным недостатком способа получения ФГМ-С является использование в качестве белоксодержащего сырья мышечной ткани крупного рогатого скота, являющегося пищевым продуктом.

В настоящее время для производства белковых гидролизатов проводятся исследования по изысканию и использованию нетрадиционного сырья: шрота сои, гороха, подсолнечника [38, 39], отходов мясной, молочной, рыбной, птицеперерабатывающей промышленности (казеин, кормовые дрожжи, кровь и кровезаменители), а также отходов вакцинно-сывороточного производства [25, 40, 41, 42]. В частности промышленным способом были изготовлены ферментативные гидролизаты белков гороха и сои и использованы для изготовления питательных сред, пригодных для выращивания первичных и перевиваемых клеток [38, 39].

Рядом авторов предлагается к использованию ПС на основе ферментативных гидролизатов белков мышечной ткани плодов коров и свиней (ФГОМП), являющихся отходами мясоперерабатывающей промышленности [43]. Указанные среды, обогащенные комплексом витаминов (0,00011%), глутамином, пролином, тирозином (по 0,025%) и 4-6% сыворотки крови молодняка оленей, не уступали по составу синтетической среде 199. Следует, однако, отметить, что дефицитность исходного сырья и необходимость введения дополнительных компонентов затруднят изготовление гидролизата в больших объемах.

Из отходов мясоперерабатывающей промышленности предлагается также получать сухой белковый концентрат - СБК, используемый ранее только для микробиологических целей [44]. В настоящее время показана перспективность его использования в качестве основы ПС для культивирования различных видов клеточных линий [45].

Из непищевого сырья и отходов зверобойного промысла рядом авторов получены ферментативные гидролизаты и ПС на их основе: из мышц ластоногих - ПС "Целат"; из спила шкур ластоногих и/или шкур КРС - ПС "Эпедермат" [43]. Указанные среды содержат в своем составе 17 аминокислот, что соответствует содержанию аминного азота в ПС 199, обладают высокими ростстимулирующими свойствами и пригодны для получения ряда первичных, а также перевиваемых культур клеток животных и человека, в частности, перевиваемой линии клеток почки человека RH-PA. Полученные результаты позволяют рекомендовать их для производства больших количеств клеточной биомассы вместо синтетической среды 199 [43, 46].

На основе обезжиренной мозговой ткани КРС, являющейся отходом производства медицинского препарата "Липоцеребрин", была разработана технология получения ферментативного гидролизата и ПС на его основе "Церебрат". Серийный выпуск "Липоцеребрина" обеспечивает стабильное получение больших количеств белкового сырья, что делает экологически чистым и безотходным производство медицинского препарата. ПС "Церебрат", содержащая 0,15-0,20% ферментативного гидролизата, обогащенная комплексом витаминов и 5% сыворотки крови КРС, по своим ростстимулирующим свойствам идентична среде 199 и пригодна для культивирования перевиваемых линий клеток почки человека RH-PA и СПЭВ, диплоидных штаммов М-19 (фибробластов человека) и ЛЭК (легкого эмбриона коровы). Авторами отмечено, что строгое соблюдение условий гидролиза и регулярный контроль физико-химических параметров процесса позволяют получать стандартный препарат, имеющий разброс количественных показателей аминокислот на уровне 5-6% [47].

Из отходов производства сыров и лактозы на молочных комбинатах, а также отходов гриппозной вакцины были получены сухие ферментативные гидролизаты, по своим физико-химическим свойствам близкие к ГЛА [48]. ПС, приготовленные на их основе оказались пригодными ля культивирования клеток почек сирийского хомячка (ПСХ), куриных фибробластов (ФЭК) и фибробластов легкого эмбриона человека (ФЛЭЧ).

Их отходов гамма-глобулинового производства был получен ферментативный гидролизат белков крови. ПС, приготовленная на его основе, обеспечивала рост культур клеток фибробластов эмбрионов кур, человека и мыши, почек сирийских хомяков [49].

Из отходов производства гриппозной вакцины - ткани куриных эмбрионов (КЭ) - был получен кислотный гидролизат, который оказался пригодным для получения ПС и выращивания линий клеток ВНК-21 и Vero [50].

Отечественная промышленность выпускает для лечебных целей кровезаменители и средства для парентерального питания аминопептид и гидролизин, являющиеся, соответственно, ферментативным и кислотным гидролизатами крови КРС. Указанные препараты содержат полный набор аминокислот, пептидов, изготавливаются в соответствии с требованиями ФС и поэтому обладают высокой стандартностью [25]. Аминопептид входит в состав ростовых сред и успешно используется для получения первичной культуры клеток мышиных фибробластов [31], а также перевиваемой линии почки теленка ПТ-80 и производства вакцинных препаратов [51].

В литературе имеются сведения о широком применении ферментативного гидролизата казеина в качестве аминопептидной основы для получения ПС, используемых в вирусологической практике для производства культур клеток и вирусов (см., например, [26, 39]). Гидролизат казеина содержит 10 из 14 необходимых для клеток аминокислот, а также пептиды, выполняющие роль сывороточных факторов, что делает возможным использование ферментативного (панкреатического) гидролизата казеина (ПГК) для культивирования клеток млекопитающих и в качестве перспективного заменителя сыворотки крови [26, 28] и др. . В этом случае в состав ПС вводят ПГК - 0,3%, комплекс витаминов, недостающие аминокислоты (аргинин, глутамин, триптофан, цистин), концентрацию сыворотки снижают до 1-2%, а для достижения требуемой вязкости в состав ПС дополнительно вводится 0,2% поливинилпирролидона. Использование ПС на основе ПГК позволяет снизить концентрацию сыворотки крови КРС или эмбриональной сыворотки в 5-10 раз и обеспечить интенсивную пролиферацию суспензионных клеток ВНК-21, лимфоидных клеток Namalva и МТ-4. Заменитель сыворотки, состоящий из ПГК и высокомолекулярного пирролидона, успешно апробирован в практике в составе малосывороточных ПС и рекомендуется для культивирования перевиваемых линий CHO-KI, Vero, L-929 и HeLa, а также гибридом человека G
10C3 и G10A1, выращиваемых обычно только на богатых по составу средах с эмбриональной сывороткой [52].

Использование белковых гидролизатов для замены или частичного снижения сыворотки в составе ростовых ПС в последние годы находит все большее применение [26, 39]. Так, например, из отходов молочной продукции методом ультрафильтрации получают концентрат сывороточных белков молочной сыворотки, который используют в качестве ростовых факторов при культивировании линий HeLa и мышиных фибробластов, заменяя сыворотку крови КРС полностью или снижая ее концентрацию до 0,5-1% [53]. Определенный интерес заслуживает возможность использования гидролизатов из биомассы дрожжей, биомассы хлореллы (ФГБХ) [54] и ферментолизата биомассы организмов некробактериоза животных [51]. ПС, приготовленная на основе ФГБХ, не уступает по своим ростовым свойствам среде RPMI-1640, но в то же время позволяет снизить концентрацию сыворотки в 10 и более раз [55].

При разработке ПС для каждой отдельно взятой линии клеток рекомендуется индивидуальных подбор оптимальных условий: степени очистки гидролизата, концентрации в ПС, необходимость обогащения ПС вспомогательными компонентами. Так, например, для линии клеток почки сайгака, хорошо размножающейся в статических и роллерных условиях в среде Игла с 5-10% сыворотки крови КРС, при смене среды на гидролизатные, содержащие ГЛА, ГБК-С и ФГМ-С, изменяется морфология культуры клеток и чувствительность к вирусам.

Таким образом, за последние 10-15 лет в клеточной биотехнологии сформулировано и интенсивно развивается направление, связанное с конструированием питательных сред, содержащих в качестве аминокислотно-пептидной питательной компоненты гидролизаты белкового сырья.

Разработчикам косметических препаратов, в основном, еще только предстоит осознать необходимость введения аминокислот в качестве питательной составляющей в кремовые композиции, а затем, вне всякого сомнения, можно ожидать экспансии и в использовании белковых гидролизатов. Особенно привлекательным выглядит совмещение функций белковых гидролизатов. С одной стороны, это источник индивидуальных аминокислот и низкомолекулярных пептидов, определяющих питательную ценность косметической композиции. С другой стороны, приведенные выше данные свидетельствуют о том, что пептидная составляющая, по крайней мере, в некоторых видах белковых гидролизатов может обладать способностью ускорять клеточное деление, то есть - регенерирующим действием.

Имеется также информация о том, что среди веществ пептидной природы встречаются не только стимуляторы клеточного роста, но и вещества, способные ингибировать деление клеток (теория кейлонов). Поэтому представляется целесообразным при отборе белковых гидролизатов в качестве возможного сырья для косметической промышленности внимательно изучить и учесть экспериментальные данные, накопленные в клеточной биотехнологии, вирусологии и цитологии.

Однако, по нашему мнению, существует некоторое особое обстоятельство, которое также может отразиться на рекомендациях по косметологическому применению белковых гидролизатов. Вначале процитируем фрагментарно текст рекламного листа НПФ "ЛитА-Цвет", описывающему косметическую серию, препараты которой содержат "биологический стимулятор регенерации тканей "эксолин". "Эксолин" : содержит биокомпоненты как высокой, так и низкой молекулярной массы", фактически являясь гидролизатом коллагенового сырья. Относительно роли коллагена, "молодого коллагена", "элластичного коллагена" и т.п. определений так много "накручено" и не только в рекламных буклетах, но и в научных трудах, что, учитывая действительную важность этого вопроса, мы посвятили его рассмотрению специальный раздел (см. гл.9). Поэтому сейчас предлагаем зафиксировать свои сомнения в целесообразности использования в косметологии любых сырьевых источников коллагенового происхождения, способных отвлекать фермент коллагеназу, локализованную в зоне расположения коллагеновых нитей, от основного ее предназначения - взаимодействия с коллагеновыми структурами человеческой кожи. Кажется, что такого рода соображения могут быть сформулированы в виде очередного парадокса. Однако предлагаю перенести его фиксацию в главу (гл.9), в которой рассматриваются, на наш взгляд, основные механизмы старения кожи.

7.3. Макро-, микро- и ультрамикроэлементы в составах питательных косметических композиций

Макро-, микро- и ультрамикроэлементы различаются величинами концентраций, в которых они обычно присутствуют в биологических образцах.

Следует констатировать, что большая часть практикующих косметологов и разработчиков косметических препаратов не считает неорганические соли питательной составляющей. Причин такой недооценки, по-видимому, несколько. Однако самая главная причина заключается в том, что наиболее распространенная в течение последних сотен лет основа косметических средств представляет собой эмульсию типа "вода в масле" или "масло в воде". Можно полагать, что разработчикам косметических средств на жировой основе не приходило в голову вводить в систему неорганические соли, так как было хорошо известно, что добавление неорганических солей разрушает водно-масляные эмульсии за счет "эффекта высаливания". Добавление неорганических солей к кремовым композициям могло повлиять на стабильность препаратов, способствуя расслоению водно-масляных эмульсий. По-видимому, именно поэтому только в одном составе из 505 (состав №305) в качестве ингредиента приводится натрий хлористый. В некоторых случаях в качестве источников микроэлементов можно рассматривать гидроксиды натрия и калия, вводимые в косметические композиции для регулировки величины рН. Вводятся также соли магния и кальция. При этом абсолютно не соблюдаются имеющие важное биологическое значение соотношения макроэлементов (Na
+, K+, Ca2+, Mg2+).

На основании данных, полученных из клеточной биотехнологии, можно считать твердо установленным, что неорганические соли, вводимые в питательные среды в определенных соотношениях, являются такими же питательными ингредиентами, как аминокислоты, витамины и углеводы. По крайней мере, в питательных средах, не содержащих ионы Na
+, K+, Ca2+, Mg2+, клетки делиться не будут. Так же как они не смогут эффективно делиться при отсутствии других питательных ингредиентов.

Сегодня в связи с расширением использования в качестве основы косметических препаратов желе- и гелеобразующих систем появилась реальная возможность разработки полноценных питательных кремовых композиций, включающих и неорганические соли в качестве питательных ингредиентов.

Нельзя сказать, что ранее косметологи полностью игнорировали неорганические соли. Известно использование натрия хлористого в качестве загустителя при разработке составов шампуней, а также применение его гипертонического раствора для осуществления очистки кожи. Насколько нам известно, использование хлористого натрия в качестве загустителя постепенно теряет свою актуальность в связи с появлением загустителей, имеющих органическую природу. Вопрос о применении его гипертонического раствора для реализации процесса очистки кожи будет обсуждаться в следующих разделах. Отметим только, что популярность этого приема, к сожалению, сходит на нет, так как составы подавляющего количества очистительных масок, представленных на рынке, базируется на использовании поверхностно активных веществ.

В табл.7.8 приводятся результаты анализа составов косметических композиций, относящиеся к содержанию макро-, микро-, и ультрамикроэлементов.

Таблица 7.8 Примеры введения макро-, микро и ультрамикроэлементов в косметические композиции

Рассматривая приведённые данные, следует подчеркнуть, что биологическую активность могут проявлять вещества, растворимые в водной и/или масляной фазах косметических препаратов. Поэтому при обсуждении использования в качестве ингредиентов оксидов железа, цинка, титана, алюминия и кремния необходимо учитывать их способность растворяться в водных системах и, соответственно, для линолината магния, миристатов магния и цинка, стеарата алюминия важной является их способность переходить в масляную фазу косметических средств.

Как уже отмечалось ранее, разработчики косметических препаратов игнорируют необходимость одновременного присутствия всех макроэлементов (Na
+, K+, Ca2+, Mg2+) в питательных косметических композициях в соотношениях, аналогичных плазме крови. Кроме этого, как обычно, концентрации ингредиентов в косметических композициях просто "зашкаливают". Как быть, например, с алюминиевой солью глюконовой кислоты, вводимой в состав №43 (Приложение 1) в количестве 10%, или с нитратом стронция, концентрация которого может достигать 5% (см. составы №№324-331, Приложение 1)? Каковы предельно допустимые концентрации этих ультрамикроэлементов, содержащихся в биологических тканях в концентрациях не выше 10 мкг/г? Ответы на эти вопросы требуют проведения специальных экспериментов с клеточной тест-системой. Однако, на наш взгляд, на основании полученных нами данных для микроэлементов (Fe, Cu, Zn) и некоторых ультрамикроэлементов (Ni, Co) можно полагать (см. табл.5.2), что и в рассматриваемых выше случаях содержание алюминия и стронция превышает предельно допустимые концентрации в десятки тысяч раз (см. также п.7.5).

7.3.1. Новый вид косметического массажа на клеточном уровне

В разделе 4.5 представлены доводы в пользу того, что проницаемость кожи можно регулировать посредством изменения осмолярности кремовых композиций. Это обстоятельство, в первую очередь, связано с изменением размеров клеточных систем под влиянием осмолярности окружающей клетки межклеточной жидкости.

С другой стороны, если размеры клеток действительно меняются, то последовательная обработка кожи гипо- и гиперосмотическими кремовыми композициями может представлять новый вид косметического массажа на клеточном уровне. Эти соображения были реализованы нами в виде косметических кремовых наборов, содержащих утреннюю и вечернюю кремовые композиции. При нанесении утренней (гипоосмотической) композиции клетки эпидермиса увеличивались в объеме, сокращалось межклеточное пространство и, соответственно, уменьшалась проницаемость кожи. Человек с большей безопасностью мог наносить тонированную косметику, перемещаться в атмосфере задымленных городов со сниженной вероятностью проникновения в глубь кожи экологически неблагоприятных веществ. Вечером он возвращался домой, тем или иным способом снимал утренний крем, подсушивал кожу для увеличения ее проницаемости (см. выше), и наносил вечерний (гиперосмотический) крем. Клетки эпидермиса уменьшались в объеме, освобождая (увеличивая) межклеточное пространство и, в результате, содержащиеся в кремовой композиции вещества легко достигали базальных клеток эпидермиса. При этом следует заметить, что сами базальные клетки могут восстанавливать свою форму за счет принудительного омывания межклеточной жидкостью. Соответственно, значительно дольше должны сохраняться в сжатой форме клетки шиповидного и зернистого слоев эпидермиса.

Мало того, что эффективность вечернего крема была высокой, в результате ежедневного использования утренней и вечерней композиций за счет осуществления растяжения и сжатия клеточных систем осуществлялся один цикл нового (не известного ранее) вида массажа кожи на клеточном уровне.

Единственный вопрос, на который мы пока не можем ответить, связан с определением длительности гипо- и гиперосмотического воздействия. Действительно, как долго будет сохраняться состояние кожи в результате такого рода воздействий - это минуты, часы или дни? Полагаем, что ответ на этот вопрос может быть получен в ходе специальных экспериментов.

Возвращаясь к влиянию солевых систем на проницаемость кожи, необходимо сделать небольшое отступление. В мире насчитывается весьма малое количество косметологических фирм, обращающих внимание на солевой состав препаратов.

Одна из самых известных на российском рынке фирма "AHAVA" выпускает средства по уходу за кожей на основе минералов Мертвого моря. К сожалению, из имеющихся проспектов фирмы из-за отсутствия количественных соотношений ингредиентов невозможно сделать каких-либо выводов. Однако в проспектах настораживают такие фразы: "Косметика AHAVA добывается из уникальных естественных ресурсов Мертвого моря, содержащих
высококонцентрированные минералы редкого качества...", "ежедневное очистительное средство "Daily cleanser" крайне насыщено минералами. Высокая концентрация минералов сильно увлажняет кожу...", "грязевая маска для сухой и жирной кожи "Mud mask" - высокая концентрация естественных минералов стимулирует кровообращение и подачу кислорода к кровеносным сосудам", "увлажняющее средство для сухой и жирной кожи "Mousturizer" содержит большое количество минералов, стимулирующих процесс обмена веществ и образование новых клеток" и т.д.

Пробиваясь через нестройный гул рекламных "колокольчиков", попробуем представить себе справедливость обещаний авторов проспектов с позиций сведений, обсуждаемых в предыдущих разделах. Во-первых, как уже отмечалось, мы не знаем, что подразумевается под понятиями "высокая концентрация минералов", "крайняя насыщенность минералами" и т.п. Если концентрация водорастворимых солевых систем при этом соответствует или превышает концентрацию 15 г/л в пересчете на натрий хлористый, то это означает, что перечисленные выше косметические средства обладают гиперосмотическими свойствами. Во-вторых, как уже отмечалось, важным является соотношение макроэлементов в водной фазе косметического средства. В соответствии с теорией мягких косметологических воздействий для предотвращения изменений функционирования биохимических систем кожи необходимо, чтобы соотношение макроэлементов в косметических препаратах соответствовало соотношению этих же элементов в лимфе и плазме крови человека. В-третьих, как будет показано в дальнейшем, важнейшим обстоятельством является контроль за содержанием микро- и ультрамикроэлементов. Дело заключается в том, что природные минеральные системы могут являться источником микро- и ультрамикроэлементов, а клеточные системы, вне всякого сомнения, отзываются как на недостаток, так и на избыток содержания этих субстанций.

Обстоятельства, изложенные выше в виде замечаний, могут, в принципе, отрицательно отразиться на функционировании клеточных систем эпидермиса. И, соответственно, при повышенных концентрациях макро-, микро- и ультрамикроэлементов, а также при отклонении их соотношений от естественного соотношения, наблюдаемого в лимфе и плазме крови человека, не может идти и речи об улучшении образования новых клеток. С наибольшей вероятностью при регулярном неосознанном использовании подобных косметических средств можно ожидать торможения деления базальных клеток эпидермиса и, в соответствии с этим, - увеличения толщины рогового слоя и повышения вероятности образования и углубления морщин. Для частичной компенсации отрицательных последствий в соответствии с теорией мягких косметологических воздействий нужно, по крайней мере, в промежутках между нанесением кремовых композиций фирмы "AHAVA" принимать достаточно интенсивные и возможно длительные водные процедуры.

Рассмотрим теперь утверждение авторов о том, что "высокая концентрация минералов сильно увлажняет кожу". Действительно, гигроскопические соли, нанесенные на поверхность кожи, могут увлажнять кожу за счет локальной концентрации атмосферной влаги. Однако основной компонент морской соли - хлористый натрий - такой способностью практически не обладает. Более вероятным механизмом увлажняющего действия солевых систем, содержащих ионы металлов, является их влияние на структурирование молекул воды в микрокапиллярах рогового и блестящего слоев эпидермиса, что должно приводить к снижению скорости испарения влаги из пористых структур и тем самым к общему увлажнению кожи.

С постулатами разработчиков фирмы "AHAVA" о том, что высокая концентрация минералов стимулирует кровообращение и подачу кислорода, в принципе, можно согласиться. Известно, что кровеносные сосуды расширяются под воздействием солевых систем типа гипертонических растворов натрия хлористого, обеспечивая увеличение притока плазмы крови в межклеточное пространство. Учитывая повышение проницаемости эпидермиса при воздействии гиперосмотических систем (см. гл.4), естественно предположить, что при этом увеличивается и доступ атмосферного кислорода к клеточным системам кожи.

7.3.2. Очистительные маски

Близкие проблемы возникают при использовании минеральных наполнителей косметических средств. Это могут быть глины типа каолина и бентонитов, а также цеолиты, при взаимодействии которых с водными системами происходит процесс "выщелачивания" как макроэлементов, так и микро- и ультрамикроэлементов. При этом очень важно знать истинное содержание неорганических субстанций в водной фазе кремовой композиции.

В таблице 7.9 представлены сравнительные характеристики косметических средств наружного применения, содержащие глины типа каолина и бентонитов.

Представленные данные свидетельствуют о том, что использование глины и глиноподобных материалов имеет весьма широкое распространение. К сожалению, сведения о содержании макро-, микро- и ультрамикроэлементов в конкретных образцах глин, используемых для производства косметических средств, их разработчиками не приводятся. На основании этого факта с учетом рассмотренного выше материала можно полагать, что существует определенная недооценка возможного влияния неорганических ингредиентов косметических композиций на клеточные системы кожи.

Тем не менее, на основании имеющихся отрывочных сведений попробуем разобраться в этом вопросе.

Если отбросить поэтические метафоры рекламного характера, то влияние глин различного типа должно сводиться к сорбции жировых образований и различных веществ, попадающих на поверхность кожи в экологически неблагоприятной окружающей среде, а также некоторых ингредиентов тонированной косметики, сохраняющихся на поверхности кожи (последнее обстоятельство вообще не упоминается разработчиками). Однако следует заметить, что даже такой, казалось бы, очевидный вопрос не имеет однозначной интерпретации, так как для абсолютной уверенности в том, что препараты, содержащие глины, обладают сорбционной емкостью, например, по отношению к липидным (жировым) образованиям, необходимо учитывать состав препарата. Так, якобы "очистительным" маскам на жировой основе, включающим в заметном количестве растительные или животные жиры и ланолин, независимо от типа используемых глин и других сорбентов, не может быть безоговорочно приписана способность "снимать излишки поверхностного жира" и т.д. (см. п.7.3.3). Таким образом, только препараты, имеющие желе- или гелеобразующие основы с минимальным количеством жиров и веществ, имитирующих жировые ингредиенты (глицериды жирных кислот и т.п.), могут быть со всей очевидностью отнесены к очистительным косметическим композициям.

Внимательный читатель, познакомившись с декларируемыми свойствами препаратов, содержащих глину, без труда обнаружит рекламные "накладки и натяжки". Например, имея представления о проницаемости кожи (см. гл.4), можно отбросить декларации о глубокой очистке кожи. Поэтому абсолютно справедливыми являются лишь утверждения об "удалении поверхностного жира", "вредных веществ с поверхности кожи" и т.п. Однако эти утверждения в сочетании с понятием "излишки", "излишний кожный жир" кажутся уже менее обоснованными. Для их использования необходимо объяснить, что понимается под "нормой" и что под "излишками". Отсутствие четких или, хотя бы, полуколичественных критериев открывает широкие возможности для рекламных спекуляций. Учитывая то обстоятельство, что формулирование критериев должно относиться к научной косметологии, обозначим
парадокс нормы и излишков с надеждой на его благополучное разрешение в ближайшем будущем.

Сомнению можно также подвергнуть утверждения разработчиков о том, что "при снятии маски с глиной снимаются ороговевшие клетки" в тех случаях, когда маска просто смывается с лица без предварительной шлифовки (механического пилинга) кожи. Обычный смыв маски, конечно, удаляет некоторое количество ороговевших, слабо связанных с другими фрагментами рогового слоя, чешуек, однако эта процедура вряд ли существенным образом отличается от умывания, сопровождаемого применением мыла, мыльных пенок и других препаратов, содержащих поверхностно активные вещества.

Таблица 7.9 Сравнительная характеристика средств наружного применения, содержащих глину *) 

Назначение
Тип кожи
Название
Производитель

Состав
- глина
- другие компоненты

Свойства**)
-глина
-общие

Применение

Очищающая маска с зеленой глиной Masque purifiant aromatique et a l'argile DARPHING, Франция

- Зеленая глина
- Эфирные масла кипариса, лимона, лаванды, экстракт алоэ

- зеленая глина снимает излишки поверхностного жира, придает коже матовый цвет, при снятии маски с глиной снимаются ороговевшие клетки
- противовоспали-тельное, антисептическое, антибактериальное, отбеливающее, регулирует обмен веществ

Наносится на лицо, через 20 минут смывается, питательный крем

Очищающая маска для жирной кожи
Огурец
ЛЭНС-КОСМЕТИК Россия

- Каолин,
- Вазелиновое масло, экстракт огурца

- регулирует деятельность сальных желез, очищает кожу
- освежает, отбеливает, увлажняет, смягчает, очищает, хорошо для увядающей кожи

Наносится на лицо, через 15-20 минут смывается, питательный крем

Очищающая маска для лица
Н/у
Mystic Mask
HERBALIFE США

- Каолин, ил,
- Гель алоэ вера, масло жожоба, ореховое, плодов шиповника, вытяжки из бурых водорослей, арники, ежевики, хмеля, каштана

-способствует уменьшению жировых выделений
- удаляет избыток жира и ороговевшие клетки,
устраняет продукты загрязнения окружающей среды и др., восстанавливает естественный кислотно-щелочной баланс

1-2 раза в неделю, нанести на лицо, дождаться высыхания, смыть, увлажняющий крем

Грязевая очищающая маска
Н/у
Fasial Clay Masque
FREEMAN, США

- Минеральная глина
- Экстракт авокадо, овсяная мука, мед, витамины А, В, С, Е.

- удаляет излишний кожный жир, очищает, питает и увлажняет лицо

Наносится на лицо 2-3 р. в неделю, после высыхания смывается водой, увлажняющий крем

Минеральная маска с экстрактами водорослей
Нормальная и жирная
NATURESS DESINGER COSMETICS of LONDON, Англия

- Каолин,
- Соли и минералы Мертвого Моря, экстракты водорослей, глицерин, фикус

- поглощает излишки кожного жира
- ухаживает за кожей лица, укрепляет клетки, восстанавливает естественные функции кожи, увлажняет, защищает

Наносится на лицо, через 10 минут смывается водой, увлажняющий крем

Очищающая маска для лица
Нормальная, комбинированная, жирная,
ЛАВАНДОВАЯ
ЗОЛОТОЙ ЦВЕТОК, Россия

- Каолин,
- Эфирное масло лаванды, экстракты зародышей пшеницы, мяты, овса, ромашки, солодки, льняное масло

- удаляет вредные вещества с поверхности кожи и лишний жир
- очищает
, нормализует питание и дыхание кожи

Наносится на лицо 2-3 раза в неделю, через 15 минут смывается водой,

Очищающая маска с растительными маслами
Нормальная и жирная,
KIKI PURIFYING MASK WITH BOTANICAL OILS
DIANE DUBEAU COMPANI, США

- Каолин,
- Растительные масла, глицерин, экстракт гамамелиуса, масло эвкалипта

- хорошо поглощает излишки жира
- очищает
, удаляет мертвые клетки, смягчает, стягивает поры

Наносится на лицо 1-2 раза в неделю, через 20 минут смывается водой, увлажняющий крем

Очищающая маска из растительных экстрактов
Комбинированная, жирная,
MASQUE PURIFIANT AUX PLANTES
CLARINS, США

- Каолин, тальк,
- Рисовый крахмал, экстракты майорана, грейпфрута, ромашки и персика

- поглощает избытки кожного жира, очищает эпидермис
- разглаживает, успокаивает, оживляет, стимулирует, увлажняет кожу, снимает воспаления.

2-3 р. в неделю, нанести, через 10-15 минут смыть, тонизирующий лосьон

Очищающая маска
Угреватая, проблемная,
CLARIFYING MASK
MARY KAY, США

Белая глина

- отшелушивает с поверхности кожи ороговевшие клетки и устраняет излишний кожный жир, улучшает структуру кожи, помогает контролировать выделение кожного жира

Нанести на 10 минут, удалить косметической салфеткой, протереть тоником

Нормализующая маска
PEAUX MIXTES ET GRASSES MASQUE NORMALISANT
ORLANE,
Франция

- Коллоидная глина
- Регулирующий комплекс, смола чайного дерева, экстракт мелиссы, экстракт чайного дерева

- природная глина тонкой структуры, оказывает подсушивающее действие, удаляет излишки жировых отложений
- нормализует микроциркуляцию, обладает противовоспали-тельным действием, снимает внешние проявления аллергических реакций, тонизирует, разглаживает морщины, сужает поверхностные сосуды, сокращает поры

1-2 раза в неделю, наложить ровным слоем, через 10 минут смыть холодной водой, протереть тоником

Лечебная маска для проблемной кожи,
MASHERA al FANGO d'ALGA
GUAM, Италия

- Мелкая глина
- Фукус пузырчатый, конский каштан, фитоэкстракт водорослей, эфирное масло лимона, лаванда

- удаляет загрязняющие вещества и содержимое из угрей, оставляя кожу упругой и плотной, обладает противовоспали-тельным, успокаивающим и питательными свойствами, контролирует секрецию сальных желез.

Нанести на лицо и наложить сверху пленку на 20 минут, удалить пленку и смыть маску

Грязевая маска
Жирная, комбинированная, проблемная
AHAVA ADVANCED MUD
DEAD SEA LABORATORIES, Израиль

- Каолин,
- Уникальный комплекс минералов Мертвого моря, грязь, экстракт ромашки, гамамелис

- глубоко очищает кожу, устраняет избыточные жировые выделения, удаляет ороговевшие клетки, сужает поры, повышает эластичность и улучшает структуру кожи

-

Тонизирующая крем маска с маслом авокадо,
Проблемная
Тонизирующая крем маска с маслом авокадо
Низар, Россия

- Каолин,
- Тальк, масло авокадо, цинк, магнезия

- тонизирует, снимает раздражение, напряженность кожи, ускоряет процесс регенерации клеток

-

Маска фруктовая, питательная
Маска фруктовая, питательная
Низар, Россия

- Каолин,
- Экстракты масла папайи, масло жожоба, спермацет

- питает и увлажняет, смягчает и тонизирует, разглаживает мелкие морщины, активизирует метаболизм

-

Маска освежающая, питательная
Сухая, нормальная,
Маска освежающая, питательная
Низар, Россия

- Каолин,
- Комплекс тропических фруктовых масел, экстракт кедровых шишек, морского мха, ментол

- нормализует обменные процессы в тканях, питает, гидратирует и тонизирует кожу, охлаждает

-

Маска противовоспали-тельная с экстрактом черной смородины
Жирная
Низар, Россия

- Бентонит,
- Титан, целлюлоза, пантенол, экстракт черной смородины

- способствует очищению и сужению пор, устраняет избыток кожного жира, оказывает выраженное противовоспали-тельное действие и не высушивает кожу

-

Термоактивная маска
Термоактивная маска
Низар, Россия

- Каолин
- Тальк, окись цинка, кальциум сульфид, минеральные соли

- применяется для усиления эффекта питательных и гидратирующих процедур, тонизирует кожу, стимулирует обменные процессы в ней, улучшает цвет лица

-

Маска камфорная с витамином К
Низар, Россия

- Каолин
- Камфара, экстракты крапивы, тысячелистника, 0,5% салициловая к-та, пантенол

- стимулирует микроциркуляцию в кожных тканях, оказывает противо-воспалительное действие, нормализует работу сальных желез, улучшает цвет лица

-

Маска антисептическая, сухая смесь
Низар, Россия

- Каолин,
- Сера, резорцин, окись цинка, магнезия, жженые квасцы

- обладает дезинфицирующим и противовоспали-тельным действием, ускоряет процессы регенерации и заживления тканей, улучшает кровообращение в поверхностных слоях кожи, нормализует работу сальных желез

-

Очищающая маска с глиной
Жирная
Creamy Clay Purifying Masque
Орифлэйм, Швеция

- Целебная глина
Экстракты трав

- средство для глубокого очищения кожи, устраняет излишнюю жирность, очищает, освежает цвет лица

-

Обновляющая маска
Жирная и комбинированная
Reuitalising Mask
Мэри Кей

- Глина,
- Натуральные ингредиенты растительные экстракты, жиропоглощающие вещества

- сокращает размер пор, производит полное очищение, улучшает цвет лица

-маска- нанести толстым слоем, удалить через 10 мин. салфеткой
-щетка- растереть по лицу, смыть

Очищающая маска
Угреватая, проблемная
Clarifying Mask
Мэри Кей

- Глина

- мягко отшелушивает ороговевшие клетки, устраняет излишний кожный жир, придавая коже нежный матовый тон. Улучшает структуру кожи, глубоко очищает ее, помогая контролировать выделение кожного жира

- нанесите тонким слоем на чистую кожу, Подержать 10 минут. Удалить косметической салфеткой, Затем освежить кожу соответствующим тонизирующим средством.

Бактерицидная каолиновая маска (с ментолом)
Себорейная
GREEN-mama

- каолин,
- Экстракты шалфея, корней лопуха, мяты. Натуральный ментол. Эфирное масло чайного дерева. Витамин А, Аллантоин

- абсорбирует излишки кожного сала, гармонизируя жировой баланс, нежнейший абразив, служит средством для профилактики постугревых рубцов, богат микроэлементами
- устраняет раздражения, дезинфицирует, смягчает, снимают покраснения, анестезирует и освежает, имеет антиугревое действие

Два-три раза в неделю нанести на очищенную кожу, через 20 минут ополоснуть теплой водой.

Бактерицидная каолиновая маска (с витамином F)
Себорейная
GREEN-mama

- Каолин,
- Экстракты липы, хвоща, хмеля, облепихи. Эфирное масло чайного дерева, витамин F и пантенол

- тоже
- недостаток витамина F, особенно линоленовой кислоты, может служить одной из причин угревой сыпи

2-3 раза в неделю. Нанести на очищенную кожу, через 20 минут ополоснуть теплой водой

Маска для лица "Сок подорожника и полевой хвощ"
Сок подорожника и полевой хвощ
GREEN-mama

Каолин,
овсяная мука, масло кедрового ореха, экстракт подорожника, экстракт хвоща, аллантоин.

-противовоспали-тельное и ранозаживляющее средство. Абсорбирует излишнее кожное сало, гармонизирует жировой баланс, освежает, очищает кожу, стягивает расширенные поры, способствует быстрому заживлению гнойничков

Нанести на очищенную кожу, исключая область глаз. Оставить на 10 минут, смыть тёплой водой. Использовать 2-3 раза в неделю

Скраб для чувствительной кожи
GREEN-mama

-Вулканическая пемза, каолин -полиэтиленовые гранулы, хитозан, ментол, экстракт клюквы, пантенол

- средство для глубокой, но деликатной очистки кожи и закупоренных пор

Нанести на, влажную кожу лица и шеи. Слегка массировать, тщательно ополоснуть теплой водой. 2-3 раза в неделю

Маска для рук
"Льняное масло и полевой хвощ"
GREEN-mama

каолин
масла льняное, ростков пшеницы, смородины. Экстракты хвоща, фенхеля, алтея, манжетки. Агар-агар, мумие, пантенол, аллантоин. Витамин А и Е. Морковный протеин

- увлажняет, возвращает эластичность, питает, смягчает. Устраняет эффект "наждачной бумаги", укрепляет ногти. Снимает покраснения, раздражения, помогает при экземах. Имеет сильный гидратирующий эффект долгого действия

Нанести на очищенную кожу. Через 20-30 минут ополоснуть водой

Маска от морщин
Сухая и нормальная
"Элеутерококк и витамин F"
GREEN-mama

- Каолин,
- Масла льняное, шиповниковое, пророщенной пшеницы, черной смородины. Экстракты элеутерококка, алтея, чаги. Морковный протеин, витамины А, Е и F. Аллантоин.

- тонизирует, увлажняет, питает и запускает естественные репарационные механизмы в коже. Препарат дает немедленный эффект, останавливает разрушительный процесс окисления в клетках, разглаживает морщины

Нанести на очищенную кожу. Через 20-30 минут ополоснуть теплой водой

Скраб (отшелуши-вающий крем)
для лица

Нормальная, комбинированная и сухая кожа,
"Кедровый орех и Уссурийский хмель"
GREEN-mama

- Каолин,
- Гидролизат соевого протеина, мякоть кедрового ореха, дробленая скорлупа кедрового ореха, мякоть миндального ореха, масло хмеля, масло пророщенных зерен пшеницы, витамин А

- для глубокой очистки кожи. Нежно удаляет отмершие клетки, очищает загрязненные поры, не раздражая кожу. Улучшает цвет лица, проявляет молодую, свежую кожу. Освежает, смягчает, способствует обновлению клеток

Нанести на очищенную от макияжа влажную кожу, массировать подушечками пальцев в течение 2-х минут, затем смыть

Маска
"Уссурийский хмель и китайский лимонник"
GREEN-mama

- Каолин,
- Экстракт шишек хмеля, экстракт лимонника, витамин Е, гидролизат пшеничного протеина. аллантоин, персиковое масло.

- способствует процессу обновления клеток кожи, питает, разглаживает мелкие морщины, устраняет дряблость и повышает тонус кожи. Препятствует старению клеток. Обладает ранозаживляющим действием, успокаивает кожу, снимает раздражение и воспаление

Нанести на очищенное от макияжа лицо и через 10 минут смыть прохладной водой

Крем-маска с мягким отшелушивающим эффектом
"Мирра-Люкс"

- диатомит,
- оливковое и соевое масло, воск и липиды лаванды, экстракты клевера, люцерны и др., комплекс витаминов F, B, C, PP

- обладает мягким отшелушивающим, подтягивающим, противовоспали-тельным эффектом. Улучшает микроциркуляцию крови, сокращает поры, тонизирует, питает и смягчает кожу, улучшает ее тургор

1-2 раза в неделю нанести на кожу лица и шеи оставить до загустения и подсыхания. Тщательно смыть теплой водой

Пластифицирующая минеральная (грязевая) маска
Вялая, морщинистая
Пластифицирующая минеральная (грязевая) маска

"Мирра-Люкс"

Голубая глина
природные пластификаторы, натуральная высококачествен-ная грязь, обогащенная микроэлементами

- сухая маска при добавлении воды (отвердевает), выделяя тепло. При этом улучшаются обменные процессы в коже, усиливается секреция потовых и сальных желез, лимфо- и кровообращение. Застывая, создает условия равномерного и постепенно нарастающего давления. При этом повышается тонус мышц, исчезает их напряженность, улучшается внешний вид кожи, способствует проникновению активных компонентов из ранее нанесенных косметических средств

На очищенную кожу наносится косметический крем, соответствующий типу кожи, накрыть однослойной салфеткой лицо, шею, в миску насыпать 2-3 ст. ложки сухой маски, налить теплой воды 55-65 С, интенсивно перемешать до получения однородной массы, быстро нанести на марлю равномерным слоем маску, нанесенную маску рекомендуется накрыть полотенцем. Время экспозиции 15-25 минут. После снятия маски рекомендуется кожу освежить тоником, а затем нанести питательный крем

Крем-маска с маслом авокадо для любых типов кожи
"Русская Линия", Россия

- Каолин,
- Масло авокадо, оксид цинка

- очищает поверхность кожи, абсорбируя отмершие клетки, загрязнения в порах, избыток кожного жира
- разглаживает сеть мелких морщин, увлажняет, питает кожу, улучшает цвет лица, снимает напряженность

-

Жирная и комбинированная
Маска-лифтинг
"Русская косметика", Москва

- Белая глина,
- Экстракт розмарина, комплекс витаминов А,С,Е

- эффективно подтягивает и тонизирует увядающую кожу лица и шеи, препятствует образованию морщин, регулирует и поддерживает естественный водно-солевой баланс. Глубоко очищает

-

Крем для проблемной кожи
"Русская косметика", Москва

- Каолин
высококачествен-ные природные жиры, природная сера, камфора


-
устраняет чрезмерную жирность кожи лица, уменьшает угревые высыпания, снимает отечность и покраснение, предотвращает появление гнойных высыпаний. Особо рекомендуется подросткам

-

Голубая и белая ХУМА

Голубая и белая глина

- главное ее качество - это антибактериальное действие. Косметические маски из глины глубоко очищают кожу, удаляют омертвевшие клетки и лишний жир, снимают островоспалительные явления, устраняют раздражения при экземах и дерматитах, способствуют быстрому заживлению гнойничков и угрей, улучшают цвет лица, делают кожу упругой и гладкой, восстанавливают структуру поврежденных волос, уничтожают перхоть, предохраняют волосы от выпадения

Глину залить прохладной водой (простоквашей) до получения густой кашицы. В зависимости от типа кожи можно добавить яичный белок, желток, мед, оливковое масло или лимон. Смесь нанести ровным толстым слоем на лицо. Через 10-15 минут смыть теплой водой и нанести увлажняющий крем

Голубая глина
Поли-Сервис-М

Каолинит и монтмориллонит-гидрослюды

- содержит необходимые минеральные соли и микроэлементы: кремнезем, железо, азот, кальций, магний и др

Этот естественный продукт является также прекрасным омолаживающим средством.

Средство комплексного ухода за кожей и волосами
"Атласная кожа"
"НЕГОПОЛ-ТД", Новосибирск

Цеолит, монтмо-риллонит
Соли натрия и меди

- очищение, восстановление упругости и эластичности, мягкая чистка, дезодорант, бактерицидное действие, устраняет перхоть, укрепляет волосы, выводит шлаки из организма

Смачивается водой и наносится на мокрую кожу

Французская зеленая глина
FRENCH GREEN CLAY
США

Глина

Вызывает приток крови к поверхности кожи и обеспечивает ее необходимым питанием, стимулирует регенерацию клеток кожи. Подтягивает кожу и восстанавливает линию лица. Эффективно смягчает, разглаживает морщины и снимает отечность. Придает коже гладкость и упругость. Идеальное средство для глубокой очистки кожи, особенно пористой, склонной к образованию угрей. Французская глина тонизирует кожу, восстанавливает нормальный обмен веществ, обладает антибактериальными свойствами.

-

Цветные глины
Для волос
Для лица
PhytoDess
Жак Дессанж, Франция

Зеленая

СВОЙСТВА
- обладает прекрасным
впитывающим свойством, используются для борьбы с себореей. В состав этой глины входят важнейшие масла, а именно лимонное, розмариновое и масло календулы, обладающее антисеборическим, вяжущим и успокаивающим эффектами.
предназначена для жирной кожи и способствует сужению пор, улучшает функцию сальных желез, обладает тонизирующим свойством

Красная

- используется в случае кожи головы, склонной к раздражительности и чрезмерному потоотделению, которое ослабляет волосы. Эфирные масла, а именно масло розмарина и масло йланг-йланг, восстанавливает нормальное кровообращение на поверхности головы и ослабляет прилив крови к коже головы, возбуждая приятное чувство легкой свежести.

Желтая

- была специально создана для кожи с близко расположенными сосудами, склонной к покраснениям. Эта глина улучшает кровоснабжение и питание кожи кислородом.
богатая железом и калием, способствует насыщению кожи кислородом. Она используется для сухих и безжизненных волос, с кожей головы, страдающей от жирной перхоти.
была создана специально для тусклой и вялой кожи и придает ей больше жизненной энергии, выводит токсины и насыщает кожу кислородом

Белая
(фарфоровая)

- основное месторождение которой находится в Британии, богата кремнеземом, цинком и магнием. Она способствует прекращению выпадения волос и укрепляет жесткие и ломкие волосы.

Серая

- обладает регенерирующим, антисептическим и бактерицидным свойствами и предназначена для тонкой и лишенной минеральных веществ кожи
используется в основном для ухода за обезвоженной кожей головы и за волосами с плохим тонусом.
Оригинальная глина с тонкой текстурой, дающая расслабление вялой, обезвоженной и сухой коже, одновременно увлажняя и тонизируя ее

Маски косметические
Исцеление
ООИ "Исцеление"

Голубая кембрийская глина
Глицерин, вода, композиции растительных экстрактов лекарственных трав

Маска для жирной кожи лица и тела

СВОЙСТВА:
-
очищающим, противовос-палительным, дезинфициру-ющим, поросокращающим действиями, снимает раздражение, улучшает состояние кожи

Маска для нормальной кожи лица и тела

- обладает мягким очищающим, питательным, противовоспалительным действиями, улучшает состояние кожи

Маска для сухой кожи лица и тела

- обладает мягким очищающим, антисептичес-ким, питательным, противоаллергическим действиями, усиливает процессы регенерации в клетках, улучшает состояние кожи

Маска отбеливающая для
всех типов кожи

- обладает мягким очищающим, активным отбеливающим, противовоспалительным действиями, обесцвечивает пигментные пятна, улучшает состояние кожи

Маска для увядающей кожи тонизирующая

- активизирует микроциркуляцию, усиливает обменные процессы в клетках кожи, обладает высокой регенерирующей способностью, обладает мягким очищающим и питательным действиями, улучшает состояние кожи

Маска тонизирующая

- активизирует микроциркуляцию, усиливает обменные процессы в клетках кожи, обладает очищающим, противовоспалительным, противовирусным, активным тонизирующим действиями, улучшает состояние кожи

Маска успокаивающая

- обладает очищающим, противовоспалительным, активным успокаивающим действиями, улучшает состояние кожи. Рекомендуется для раздраженной кожи

Маска для ног

- обладает очищающим, противовоспалительным, антисептическим, противомикробным действиями, эффективно смягчает, улучшая состояние кожи. Рекомендуется для стоп ног

*) Сравнительная характеристика средств наружного применения, содержащих глину, предоставлена Т.И.Новоселовой (фирма "Новь", г. Новосибирск)
**) Выделенные жирным шрифтом положения могут относиться к непосредственному воздействию неорганических ингредиентов на кожу. Они не вызывают сомнения автора.

В настоящее время подавляющее число производимых в мире очистительных масок основано на действии поверхностно активных веществ. Разработчиков такого рода рецептур можно понять, если рассматривать очистку кожи как смывание жира с некоторой поверхности. Однако очистка кожи предполагает не только и не столько очистку поверхности, сколько извлечение экологически вредных примесей, внедрившихся в пористые фрагменты кожи, и, в не меньшей степени, освобождение межклеточного пространства эпидермиса от продуктов клеточного метаболизма.

Следует заметить, что обычные поверхностно активные вещества, сами по себе, не только обладают высокой проницаемостью благодаря наличию в молекулярной структуре гидрофобных и липофильных фрагментов, но и способны осуществлять "ко-транспорт" - увеличивать проницаемость других соединений. Так, например, увеличенная проницаемость содержимого липосомальных кремовых композиций может быть объяснена не столько особым строением липосомальных частиц, сколько наличием природных лецитиновых фрагментов. Известно также, что лаурилсульфаты натрия и аммония при обработке волос способствуют появлению в крови ионов тяжелых металлов, сорбированных на волосах.

Имеется еще одно обстоятельство, позволяющее настороженно относиться к использованию поверхностно-активных веществ. Это обстоятельство связано со способностью многих из них разрушать третичную структуру белковых образований. Например, мы показали, что используемый в некоторых очистительных масках (не говоря уже о средствах для волос) лаурилсульфат натрия при добавлении его небольших количеств к физиологическому раствору, содержащему такие ферменты, как коллагеназа и гиалуронидаза, полностью инактивирует их ферментативную активность. Вопрос о значении ферментов кожи для предотвращения процессов старения будет обсуждаться в следующих разделах (см. гл.9).

На наш взгляд, наиболее приемлемым способом очистки кожи является ее обработка солевыми системами, обладающими определенными строго дозированными значениями осмоляльности. Здесь уместно напомнить, во-первых, что врачи при лечении фурункулеза для рассасывания тела и ядра фурункула обычно используют стерильные салфетки, смоченные гипертоническим раствором натрия хлористого, а во-вторых, аналогичный прием (очистка кожи лица с помощью салфеток, смоченных таким же раствором) используется и в косметологии. Механизм действия солевой системы на кожу обсуждался в предыдущих разделах. Не останавливаясь на нем подробно, заметим, однако, что при интенсивном осмотическом воздействии клетка, уменьшаясь в объеме, способна выбросить в межклеточное пространство низкомолекулярные вещества. И это будут не обязательно балластные вещества или продукты клеточного метаболизма. Возможен выброс аминокислот и витаминов. С другой стороны, мы еще можем понять врача, который использует гипертонический раствор натрия хлористого в течение нескольких дней и, после завершения лечения, отпускает пациента "на все четыре стороны". А вот к косметическим очистительным маскам в соответствии с теорией мягких косметологических воздействий мы обязаны относиться более щепетильно. Ранее уже рассматривался вопрос о том, что введение избыточного количества ионов натрия может изменить существенным образом фундаментальное соотношение K
+/Na+, ухудшая работу Na/К насосов в клеточных митохондриях и тем самым снижая обеспечение клеток энергией. Единственный выход из этого положения заключается в использовании солевых систем (Na+, K+, Ca2+, Mg2+), соотношение компонентов которых точно соответствует их соотношению в плазме крови.

Именно этот случай характеризует то обстоятельство, что применительно к косметическим средствам принцип "не навреди" должен соблюдаться гораздо более жестко, чем для медицинских препаратов.

Учитывая все вышеизложенное, нами были разработаны очистительные маски, содержащие макроэлементы (Na
+, K+, Ca2+, Mg2+) в соответствующих соотношениях, с добавлением (с целью предотвращения выхода из клеточных систем и межклеточного пространства необходимых веществ) четырнадцати аминокислот и восьми витаминов, обычно используемых для подпитки клеточных систем. Солевая система за счет осмотического взаимодействия с клеточными фрагментами осуществляет глубинную очистку кожи. Для реализации поверхностной очистки целесообразно также отказаться от поверхностно активных веществ, используя способность белковых молекул осуществлять хороший контакт с поверхностью кожи. Погружаясь в любые углубления на поверхности кожи, сорбируя всевозможные низкомолекулярные вещества, молекулы белков (например, нативные белки куриного яйца) осуществляют эффективную поверхностную очистку кожи.

На что еще следует, на наш взгляд, обратить особое внимание?

Глины и разнообразные добавки минерального происхождения наряду с макроэлементами (Na, K, Ca, Mg) содержат также микроэлементы (Fe, Zn, Cu) и ультрамикроэлементы. В соответствии с этим обстоятельством возникают вопросы, связанные с возможным приближением концентраций микро- и ультрамикроэлементов к предельно допустимым значениям.

К сожалению, сведения о содержании неорганических элементов в глинах, используемых в косметологии, либо отсутствуют, либо они, возможно, приводятся в специальных изданиях. Однако данные, извлеченные из специальных литературных источников, трудно связать с образцами того сырья, которые используются в косметологии. Попробуем разобраться в результатах анализа миоценовой (голубой) глины МГ-Л Тюльганского месторождения, рекомендуемой разработчиками для использования в косметических препаратах. По данным Испытательного центра природных лечебных ресурсов Российского научного центра восстановительной медицины и курортологии в сырой грязи, состоящей из глины, содержатся следующие количества микро- и ультрамикроэлементов (мг/кг): цинк - 2,8; марганец - 6,0; медь - 6,2; никель - 2,2; кобальт - 0,4; свинец - 2,0; кадмий - 0,05; хром - 2,0. Если сопоставить эти значения с величинами предельно допустимых концентраций (см. гл.5 и п.7.5), то для меди и цинка они близки к предельно допустимым концентрациям, определенными нами экспериментально с использованием клеточной тест-системы, и даже превышают их, в то время как содержание никеля и кобальта примерно в десять раз ниже по сравнению с предельно допустимыми концентрациями. В составе отжима глины, подготовленной для процедур, содержится всего 1,2 мг/л железа (суммарно: окисное и закисное), что более чем в двадцать пять раз ниже его предельно допустимой концентрации. Таким образом, миоциновая голубая глина МГ-Л Тюльганского месторождения при прямом нанесении на кожу с позиций теории мягких косметических воздействий может ускорять процессы старения кожи, замедляя деление клеток эпидермиса, за счет присутствия относительно высоких концентраций меди и цинка. В этой связи можно было бы рекомендовать разработчикам использовать пониженные (в 5-10 раз) концентрации глины в составах косметических препаратов. Но эти рекомендации, к сожалению, могут носить только рекомендательный характер, так как мы не знаем действительного содержания ионов металлов в водной фазе глины (грязи, отжима), способных легко преодолеть трансэпидермальный барьер. Если хотя бы часть ионов остается прочно связанной с частицами глины, то концентрация подвижных (свободных) ионов металлов оказывается ниже суммарной, которые, собственно говоря, и рассмотрены выше для голубой глины.

Поэтому основной вопрос, на который необходимо ответить, прежде чем включать любые минеральные ингредиенты в состав косметических композиций, связан с определением количеств неорганических элементов "выщелачивающихся" из кусочков минерального происхождения в водную фазу кремовой композиции. А для макроэлементов, кроме абсолютных концентраций, важны также их соотношения. Например, если судить по составу отжима голубой миоценовой глины, подготовленной для процедур, содержание кальция (0,0982 г/л) и магния (0,113 г/л) оказывается сопоставимым с суммарным содержанием натрия и калия (0,137 г/л). Однако в составе плазмы крови и в питательных средах для культивирования клеточных систем соотношение (NaCl+KCl):CaCl
2:MgCl2 приближается к 1:0,01:0,01, то есть содержание солей натрия и калия фактически в 100 раз превышает содержание солей кальция и магния. Поэтому, если заботиться о комфортности существования клеточной системы кожи, как этого требуют положения теории мягких косметологических воздействий, то целесообразно использовать указанную глину в сочетании с добавками хлористого натрия и калия.

7.3.3. Комбинация очистительных процедур с механическим пилингом

В последние годы отчетливо прослеживается тенденция использования разнообразных мелкодисперсных частиц с развитой поверхностью в качестве добавок к очистительным маскам. С одной стороны, предполагается, что мелкодисперсные системы, обладая развитой поверхностью, усиливают сорбционные свойства очистительных масок (см. п.7.3.2). С другой стороны, появляется новая возможность проведения процедуры механического пилинга, направленной на уменьшение толщины верхнего рогового слоя кожи для снижения вероятности фиксации и увеличения морщин. При этом мелкодисперсные частицы выступают в роли абразива, с помощью которого осуществляется механическая шлифовка кожи. В качестве мелкодисперсных систем обычно используются: спил косточек разнообразных плодов и орехов, глины, в том числе бентонитовые, двуокись кремния (силикагель), минералы, типа цеолитов и т.п.

Из общих соображений следует сделать несколько замечаний.

Во-первых, на наш взгляд, кажется бессмысленным ожидать какого либо очистительного действия от препаратов, содержащих большое количество (>10%) жиров или веществ, имитирующих жировую составляющую. Так как вместо очистки мы вправе предполагать наличие обратного действия - забивание пор кожи жировыми компонентами. Во-вторых, практически по этой же причине, связанной с забиванием пор в частицах минералов, не следует ожидать от мелкодисперсных систем, вводимых в жировую основу какого-либо адсорбционного действия. Единственное, что достигается в случае смешивания мелкодисперсного материала с жировой основой, так это возможность проведения эффективной шлифовки поверхности кожи, после которой в обязательном порядке необходимо провести полноценную очистку.

Таким образом, разработчики, пытающиеся совместить в косметической композиции мелкодисперсные материалы, обладающие сорбционной емкостью, с жировой основой, должны исключить из описания механизмов действия создаваемого средства такие понятия как "адсорбция" и "очистка", оставив только "шлифовку" в качестве реального воздействия. Понятно, что грустно расставаться с эфемерными идеями, которые были выстраданы в процессе разработки.

С моей позицией могут не согласиться. Поэтому сформулируем очередной парадокс, который может быть обозначен
парадоксом жировой очистки. Для его разрешения следует провести эксперимент, включающий обработку водного раствора какого-нибудь органического вещества мелкодисперсным материалом (например, цеолитом) без предварительной обработки и аналогичного раствора частичками цеолита, предварительно выдержанными в эмульсии масло-вода. В этих опытах оценивается сорбционная ёмкость цеолитов по концентрации вещества, сорбированного на обработанном маслом и необработанном образцах цеолита.

На наш взгляд, результат этого эксперимента предопределен - сорбционная емкость цеолита, обработанного эмульсией для гидрофильных ингредиентов, к которым, в основном, и относятся продукты клеточного метаболизма, должна быть более низкой, чем исходного сорбента, или вообще отсутствовать.

7.4. Углеводы в качестве источника энергии

Углеводы являются основным источником энергии. Освобождение и накопление энергии происходит в результате аэробного (окисление) и анаэробного расщепления углеводов. По некоторым данным [56] , в коже человека глюкоза содержится в количестве от 0,22 до 0,48 г/кг. В свою очередь, в эпидермисе ее концентрация соответствует некоторой промежуточной величине - 0,38 г/кг.

В процессе гликолиза тратится четыре эквивалента энергии при переходе глюкозы в 3-фосфоглицерат. Однако при его дальнейшем превращении в лактат происходит выделение шести эквивалентов энергии. В эпидермисе находится большое количество ферментов гликолиза, и это может указывать на преобладание в нем анаэробных процессов. В нем найдены также все ферменты окислительного распада углеводов, участвующие в цикле Кребса. Однако по мере удаления клеточной структуры от базального слоя эпидермиса наблюдается нарушение структуры митохондрий и уменьшение активности ферментов, участвующих в реализации цикла Кребса. Таким образом, можно полагать, что в верхних слоях эпидермиса реализуется в основном гликолитическое расщепление глюкозы. Однако, в достаточной степени вероятным в этих слоях является также процесс, начинающийся с прямого окислительного превращения глюкозы и ее эфиров фосфорной кислоты с образованием пентоз (пентозный путь). Все ферменты, катализирующие эти превращения, найдены в коже. Они проявляют наибольшую активность в верхних слоях эпидермиса.

Описанные выше обстоятельства необходимо учитывать при конструировании косметических композиций в рамках теории мягких косметологических воздействий.

Если рассматривать эпидермис в целом, то вне всякого сомнения, необходимо обращать основное внимание на функционирование клеток в базальном слое, для которых определяющим является окисление углеводов в цикле Кребса. При этом необходимо обеспечивать клетки углеводами и сохранение активности ферментов, участвующих в цикле. Необходимо отметить, что в отношении получения энергии цикл Кребса почти в 20 раз превосходит гликолитический путь превращения углеводов.

В качестве исходного субстрата для реализации цикла Кребса могут выступать как углеводы типа глюкозы, так и аминокислоты (например, аланин), превращающиеся в пировиноградную кислоту, окислительное декарбоксилирование которой, собственно, является первой стадией цикла Кребса. Необходимо отметить, что в питательных средах, предназначенных для культивирования клеток животных, аланин обычно отсутствует. Содержание глюкозы в средах варьирует от 1 до 4 г/л. В крови здорового человека концентрация глюкозы также составляет около 1 г/л.

Можно рассматривать возможность замены глюкозы на другие углеводы. Однако в биотехнологии тканевых клеточных культур животных в подавляющем числе случаев используется именно глюкоза. На наш взгляд, в соответствии с принципами теории мягких косметологических воздействий целесообразно сохранить глюкозу в качестве энергетической составляющей косметических композиций. Целесообразно рассматривать возможность ее частичной замены на щавелевоуксусную, лимонную, яблочную, янтарную кислоты, которые являются промежуточными субстратами в цикле Кребса. Можно при этом полагать, что суммарная концентрация глюкозы и промежуточных субстратов, способных ее частично заменить, не должна превышать(эксп.), а еще лучше -(сумм.) (см.гл.5).

В косметологии известно использование пчелиного меда, состоящего из фруктозы и глюкозы.

7.5. Другие компоненты, обладающие питательной ценностью

Об использовании микро- и ультрамикроэлементов в качестве питательных добавок к косметическим композициям писать очень сложно. Мы слегка коснулись этого вопроса в начале п.7.3. Кроме этого, микро- и ультрамикроэлементы всегда неконтролируемо присутствуют в косметических средствах. Их источником являются все компоненты косметических композиций, включая воду.

В соответствии с "Гигиеническими требованиями к производству и безопасности парфюмерно-косметической продукции" в косметических препаратах ограничивается содержание свинца, мышьяка и ртути. По непонятным причинам исключение составляют "Средства для гигиенического ухода и придания запаха (духи, одеколон, туалетные и душистые воды)", для которых такие ограничения отсутствуют.

По указанным элементам идет накопление данных с целью уточнения предельно допустимых норм. Однако в настоящее время контролирующие органы должны руководствоваться нормами, приведенными во "Временном перечне показателей, подлежащих обязательному контролю при проведении гигиенической сертификации средств гигиены полости рта и парфюмерно-косметических средств", в соответствии с которым предельно допустимая концентрация для мышьяка и свинца составляет не более 5 мг/кг, а для ртути - не более 1 мг/кг.

Трудно представить те соображения, которыми руководствовались разработчики цитируемых выше документов. Во-первых, почему только мышьяк, свинец и ртуть? Как быть с другими элементами, которые проявляют в определенных концентрациях токсичность? Например, в работе [57] установлен следующий ряд цитотоксичности Cd
2+>Hg2+>Mn2+>Pb2+=Ni2+. В соответствии с этой последовательностью кадмий оказывается более токсичным, чем ртуть, а марганец - чем свинец, который в свою очередь сопоставим по токсичности с никелем. Почему же игнорируются разработчиками и кадмий, и марганец, и никель? По-видимому, и в этом случае мы имеем дело с парадоксом, который не имеет прямого отношения к науке. Можно полагать, что, разрабатывая физико-химические критерии оценки парфюмерно-косметической продукции (1998 г.), эксперты базировались на большом количестве публикаций, посвященных токсичности именно свинца, мышьяка и ртути, в то время как другие элементы остались вне их внимания. Нельзя исключить и того обстоятельства, что ограничения на содержание этих трех элементов сформулированы потому, что для каждого из них в отличие, например, от марганца, неизвестно участие в биохимических процессах. Однако некоторые исследователи [58] полагают, что роль микро- и ультрамикроэлементов в жизнедеятельности клетки и поддержании ее гомеостаза чрезвычайно многообразна и не уступает по своей значимости в регуляции внутриклеточных функций и даже превосходит роль витаминов. Тем не менее, принято подразделять элементы на жизненно необходимые, нейтральные и токсичные. Хотя эта градация достаточно условна, так как даже общепризнанные жизненно необходимые микро- и ультрамикроэлементы при превышении определенного уровня концентраций способны проявлять токсический эффект (см.гл.5).

Можно также полагать, что мы еще многого не знаем о настоящей роли так называемых токсичных элементов. Из этого следует, что основным ограничивающим критерием содержания элементов в косметических средствах должны быть их величины предельно допустимых концентраций, а не превышение трех токсичных при определенных концентрациях элементов. Так в работе [59] при конструировании питательных сред для гибридом демонстрируется необходимость введения в состав среды Fe, Cu, Mn, Si, Mo, V, Ni, Sn, Zn, Se, Al, Ag, Ba, Cd, Co, Cr, F, Ge, I, Rb, Zr. С учетом макроэлементов (Na, K, Ca, Mg) это составляет почти четверть периодической системы. Если это действительно так, то с позиции теории мягких косметологических воздействий необходимо заботиться не только о недопустимости избытка каждого микроэлемента, но и о недопустимости его недостатка в косметической композиции.

Попробуем провести оценку предельно допустимых максимальных и минимальных концентраций микро- и ультрамикроэлементов.

7.5.1. Предельно допустимые максимальные концентрации микро- и ультрамикроэлементов

Если сравнивать принятые для косметических средств предельно допустимые максимальные концентрации (ПДКмакс) для так называемых следовых или ультрамикроэлементов свинца, мышьяка и ртути (5 мг/кг, 5 мг/кг и 1 мг/кг, соответственно) с их содержанием в крови человека (примерно 10-3 мг/л), то налицо почти 1000-кратное превышение величины ПДКмакс над их нормальным уровнем в крови человека. Учитывая то обстоятельство, что клеточные системы пролиферируют в питательных средах, содержащих всего 5-10% сыворотки крови, которая является основным поставщиком микро- и ультрамикроэлементов, следует дополнительно увеличить эту разницу еще, по крайней мере, в 10 раз. На наш взгляд, нет никакой необходимости для косметических препаратов завышать в 104 раз ПДКмакс элементов по сравнению с их оптимальной концентрацией в питательных средах, необходимой для эффективной пролиферации клеточных систем. Поэтому можно снизить величину ПДКмакс, по крайней мере, в 100 раз.

Вообще при оценке ПДК
макс для веществ, содержащихся в крови человека, представляется целесообразным проводить несложные расчеты, основанные на сопоставлении величины ПДКмакс для любого вещества с его концентрацией в крови.

Например, попробуем определить величину изменения концентрации рассматриваемого вещества А в крови (), которая возникает при нанесении на кожу 5 г (или мл) крема, содержащего вещество А впри условии полного проникновения вещества в кровь человека:

;

где 6000 мл - отвечает объему крови в организме человека.
*)

*)По хорошему необходимо увеличить это значение по крайней мере в несколько раз за счет учета количества лимфы и межклеточной жидкости, содержащихся в организме.

Тогда.

Далее определим количество непрерывных обработок кожи, требуемых для повышения концентрации вещества А в крови, например, на 50% (N
50 - задается любая величина, которая, по мнению эксперта, может повлиять на функционирование организма):



где C
AK нормальный уровень вещества А в крови.

Подставляя выражение (2) в (1), получим результирующую формулу (3)



Теперь, задавая величину N
50, можно легко оценить значение по отношению к обычному содержанию вещества А в крови человека. Так, если принять, что N50=600, тостановится равной CAK. Таким образом, при нанесении на кожу кремовой композиции, содержащей вещество А, непрерывно в течении 600 раз, без учета возможного вывода вещества через выделительные системы организма или его утилизации, максимально предельно допустимая концентрация не должна превышать содержание этого вещества в крови человека.

Если это так, то, на наш взгляд, для любого компонента кремовой композиции, который всегда содержится в крови человека в нормальном состоянии, максимальная концентрация в кремовой композиции не должна существенным образом превышать его концентрацию в крови. Следует заметить, что эти соображения позволяют снизитьдля свинца, мышьяка и ртути в косметических препаратах еще, по крайней мере, на порядок - до 10
-3 мг/кг. При этом аналогичные требования должны быть предъявлены и к содержанию в косметических средствах других микро- и ультрамикроэлементов.

Необходимо заметить, что снижая таким образом величиныдля ультрамикроэлементов, мы приближаемся к пределу их обнаружения. Так наиболее распространенные методы атомно-эмиссионного определения, специально разработанные для определения ультрамикроэлементов в сыворотке крови, позволяют обнаружить свинец в концентрации 1,0·10
-3 мг/л, марганец - 0,8·10-3 мг/л; никель - 5,0·10-3 мг/л и т.д.

Поэтому величиныдля ультрамикроэлементов фактически могут определяться возможностями методики их измерения.

Однако то, что позволяют себе косметологи применительно к жизненно необходимым элементам, не умещается ни в какие рамки. Так в составах №1 и №2 (см. Приложение 1) содержатся медная и цинковая соль пирролидонкарбоновой кислоты в концентрациях 10 и 2 г/л. Эти величины соответствуют содержанию в препаратах меди - 2 г/л и цинка - 0,41 г/л, в то время как предельно допустимые концентрации этих элементов, определяемые с помощью клеточной тест-системы, составляют 5,1 и 2,1 мг/л (см. табл.5.2), соответственно. Как и в случае с витаминами, введение меди и цинка в концентрациях, в сотни раз превышающих C
iдоп., должно приводить к ухудшению функционирования клеточных систем вплоть до полной гибели и, поэтому, вместо подпитки клеток кожи, разработчики создают условия для реализации пилинга под влиянием избыточных количеств микроэлементов.

7.5.2. Предельно допустимые минимальные концентрации микро- и ультрамикроэлементов

Существование величин ПДКмин прямо следует из теоретического рассмотрения проблемы определения питательной ценности косметических композиций (см. гл.5). Приведенная на рис.5.1. начальная часть графика (восходящая ветвь) ограничивается величиной концентрации, обозначенной как Ciдоп.. Фактически эта величина соответствует минимальной предельно допустимой величине - ПДКiмин.. Действительно, уменьшение концентрации любого питательного ингредиента ниже этой величины приводит к снижению ростовых характеристик клеточной системы.

При оценке величин C
iопт мы воспользовались данными по составам многочисленных биотехнологических питательных сред, полагая, что содержание их ингредиентов в определенной степени минимизировано, то есть Ciопт ПДКiмин.. Однако имеется и экспериментальное доказательство существования начального участка кривой, представленной на рис. 5.1.

В свое время, при решении проблемы освобождения сыворотки животных от гамма-глобулиновой фракции с помощью обработки полиэтиленгликолем, обнаружилось существенное снижение ростовых характеристик клеток, помещаемых в питательные среды, приготовленные с добавлением обработанной сыворотки. Учитывая склонность белков к сорбированию разнообразных низкомолекулярных веществ, предположили, что при обработке сыворотки полиэтиленгликолем, ведущей к осаждению высокомолекулярных белков, в ее составе происходит снижение содержания низкомолекулярных веществ, в частности, микроэлементов - железа, меди и цинка. Эти элементы являются жизненно необходимыми, принимающими участие в работе многих ферментативных клеточных систем.

В табл. 7.10 приведено содержание железа, меди и цинка в сыворотках крови крупного рогатого скота (КРС) до и после обработки полиэтиленгликолем (КРС-ПЭГ), а также в наиболее полноценной сыворотке крови плодов коровы (FBS). Как видно из таблицы, обработка полиэтиленгликолем сыворотки КРС приводит к снижению содержания в ней микроэлементов с одновременным уменьшением ростовой активности клеток.

Наибольшее предпочтение при культивировании клеток отдаётся сыворотке крови плодов коровы (FBS), обеспечивающей хороший рост и высокий уровень вируспродукции из-за низкого содержания в ней гамма-глобулинов. Однако стоимость сыворотки FBS и ограниченность источников её получения стимулировали поиск замены этой составляющей питательных сред. Собственно говоря, обработка полиэтиленгликолем более дешёвой и доступной сыворотки КРС позволяла осадить гамма-глобулиновую фракцию, приблизив её по этому параметру к сыворотке FBS. Оказалось, что ростовые характеристики клеточной системы в средах с добавлением КРС-ПЭГ значительно уменьшались по сравнению с добавлением исходной сыворотки КРС (см. табл.7.11).

Таблица 7.10 Содержание железа, цинка и меди в образцах сыворотки крови животных

*)Приведены доверительные интервалы изменений значений с уровнем вероятности 95%. В скобках указано количество исследованных образцов. Здесь и далее приводятся экспериментальные данные, полученные Трошковой Г.П. и Мартынец Л.Д. 

Таблица 7.11 Ростстимулирующие активности сывороток по отношению к клеткам ВНК-21**)



**)Обозначения КРС-ПЭГ и КРС-ПЭГ (железо, цинк) относятся к сыворотке крови КРС, обработанной полиэтиленгликолем, и к этой же сыворотке с добавлением солей железа и цинка. Контролем в этих экспериментах служила сыворотка крови КРС с высокими ростовыми характеристиками.

***) Индексы пролиферации определялись как отношение числа клеток на третий день культивирования к числу первоначально посеянных клеток. Посадочная концентрация составляла 1·10-5 кл/мл. Эксперименты проводились с добавлением 10% сыворотки к питательной среде ПС-4 (опыт 1) и ПС-1 (опыт 2), производства НПО "Вектор". 

Аналогичные результаты были получены при культивировании клеток непарного шелкопряда SCLD-135 в среде Грейса с добавлением 10% сыворотки КРС, обработанной полиэтиленгликолем (см. табл.7.12)

Однако, если в случае с клетками ВНК-21 (табл.7.11) и в случае с клетками SCLD-135 (табл.7.12) в сыворотку, обработанную полиэтиленгликолем, добавить недостающее количество микроэлементов (см. табл.7.10), ростовая активность клеток заметно повышается. Этот факт свидетельствует о наличии определённого минимального уровня содержания микроэлементов - предельно допустимой минимальной концентрации (ПДК
МЭмин).

Таблица 7.12 Ростстимулирующие активности сывороток по отношению к клеткам SCLD-135

Со всей определённостью можно полагать, что наличие величин ПДКiминхарактерно для любых ингредиентов питательных сред, и, соответственно, представления об этих величинах можно распространять на питательные косметические композиции.

7.6. Ограниченность информации, представляемой потребителю и возможность ее рационального использования

Таким образом, представленные данные свидетельствуют о настоятельной необходимости учета не только наличия в составах косметических средств ингредиентов, которые вносят определенный вклад в питательную активность, но и их концентраций.

Как уже отмечалось ранее, информация о концентрациях ингредиентов обычно оказывается недоступной для анализа. Максимальные сведения, с которыми может ознакомиться потребитель, и форма их представления определяется в Российской Федерации Государственным стандартом (ГОСТ Р 51391 - 99) "Изделия парфюмерно-косметические. ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ. Общие требования". Ниже приводятся выдержки из текста этого документа, имеющие отношение к обсуждаемой теме.

"4. Общие требования к информации для потребителя

4.1. Необходимая и достоверная информация о ПК (парфюмерно-косметических) изделиях в наглядной и доступной форме должна своевременно представляться потребителю изготовителем (продавцом)
с целью обеспечения возможности правильного выбора ПК изделия.

4.2. Информация для потребителя должна быть представлена непосредственно с ПК изделием, текстом и/или маркировкой на упаковке (потребительской таре), этикетке, контрэтикетке, ярлыке, открытке, листке-вкладыше способом, принятым изготовителем.

4.3. Текст на потребительской таре, этикетке, контрэтикетке, ярлыке, открытке, листе-вкладыше
наносят на русском языке. Возможно по усмотрению изготовителя дополнительное нанесение текста информации на языках субъектов Российской Федерации, родных языках народов Российской Федерации, а также на иностранных языках.

4.4.
Информация, приводимая в тексте на потребительской таре, упаковке, этикетке, открытке, листке-вкладыше, должна быть однозначно понимаемой, полной и достоверной, чтобы потребитель не мог быть обманут или введен в заблуждение относительно происхождения, свойств, состава, способа применения, а также других сведений, характеризующих прямо или косвенно качество и безопасность ПК изделий, и не мог ошибочно принять данные изделия за другие, близкие к ним по внешнему виду или органолептическим показателям:.

4.5.1.
...Изготовитель несет ответственность за использование в наименовании ПК изделия таких терминов, как например: "от перхоти", "увлажняющий", солнцезащитный", "от морщин", "противокариесная", "устраняет запах пота", "водостойкая", "длительного действия", "изготовлен только из природного сырья", и других, характеризующих потребительские свойства и эффективность изделий...

4.5.5. Состав изделия

Списку ингредиентов и парфюмерных (ароматических) композиций должен предшествовать заголовок "Состав", после него должен быть представлен перечень всех ингредиентов в порядке уменьшения их массовой доли в рецептуре изделия, а также парфюмерных (ароматических) композиций. При этом парфюмерную (ароматическую) композицию указывают как единый ингредиент без раскрытия состава.

Ингредиенты в концентрации менее 1% могут быть перечислены в любом порядке после тех составляющих, концентрация которых более 1%..

Красящие вещества могут быть перечислены в любом порядке после остальных ингредиентов в соответствии с индексом цвета или принятыми обозначениями.

Перечень ингредиентов допускается по усмотрению изготовителя указывать в соответствии с международной номенклатурой косметических ингредиентов (INCI) с использованием букв латинского алфавита..."

Прошу читателей обратить внимание на ключевые слова и предложения, выделенные в тексте ГОСТа автором данной монографии. В пункте 4.1 сформулирована важнейшая цель представления информации. Пункт 4.3 устанавливает определяющую роль русского языка. Все остальные языки могут быть использованы только в дополнение к русскому. Однако, уже в п. 4.5.5 мы наблюдаем отход от этого требования в отношении представления перечня ингредиентов - можно и с использованием латинского алфавита. Может быть в этом заложен определенный смысл, рассчитанный на то, что специалист воспримет эту информацию, а рядовой потребитель не разберется в ней и на русском языке. А ведь это один из ключевых параметров выбора.

Рассмотрим детально приведенный выше фрагмент п. 4.5.1, в котором утверждается, что "
изготовитель несет ответственность" за использование терминов, характеризующих потребительские свойства изделий. Среди перечисленных определений не указано такое свойство, как "питательный" (видимо оно осталось за рамками перечня среди "и других"). О том, что это определение используется и российскими и зарубежными изготовителями косметических средств, свидетельствуют результаты анализа более 1600 составов косметических средств, проведенного недавно Научным косметологическим обществом при подготовке третьего издания сборника "Путеводитель по косметике". В сборнике приводится около 100 препаратов, в названии которых и в описаниях присутствуют определения: "питательный", "для питания кожи", "nutritive", "nutrition", "nourishing", "nutriente". Составители сборника, имея доступ только к перечням ингредиентов (из-за отсутствия информации о процентном содержании компонентов в составах), воспользовались упрощенным вариантом расчета питательных активностей указанных "питательных" композиций. Результаты оказались весьма показательными.

Из 93 составов 4 "обладали" питательной активностью, равной нулю, питательная активность18 составов оказалась равной 1 баллу, для 10 составов ее значение составляло 2 балла, для 14 составов - 3 балла, для 13 составов - 4 балла. Для 21 состава значения питательной активности находились в интервале от 5 до 8 баллов, 1 состав имел значение питательной активности, равное 18 баллов. И только для 12 составов значения питательной активности составляли 26-35 баллов, приближаясь к оптимальной (для настоящего времени) "планке" питательной активности, принятой нами равной 40 баллам (см. главу 5, п. 5.1.1). Любознательному читателю можно посоветовать, используя прием, описанный в п. 5.1.1, провести самостоятельно оценку значений питательной активности хотя бы некоторых из 505 составов препаратов, приведенных в Приложении 1 к данной монографии. .Можно полагать, что результат будет близким к обсуждаемому выше.

Интересно, какую ответственность должны нести (в соответствии с п. 4.5.1 цитируемого выше ГОСТа) изготовители и продавцы продукции, которые "обманывают или вводят в заблуждение покупателей", относя свои препараты к "питательным" при нулевом значении питательной активности? При этом возникает также естественный вопрос, при каких значениях этого параметра они могут быть освобождены от ответственности? К сожалению, ответов на эти вопросы мы не имеем, и вряд ли будем иметь в ближайшем будущем
.

4.7. Осмотическая активность косметических композиций

Прежде чем приступить к обсуждению осмотической активности реальных косметических композиций, необходимо заметить, что представленная на рис.4.4 и 5.5 кривая является фундаментальной зависимостью, характеризующей воздействие разнообразных веществ на клеточные системы. Её фундаментальный характер связан с тем обстоятельством, что, по-видимому, существует достаточно большой перечень веществ, которые, создавая определенное осмотическое воздействие на клетки, влияют на их склонность к делению. То есть, для конкретной клеточной культуры и соответствующей питательной среды, по-видимому, в редчайших случаях, например, в случае добавления к питательной среде глицерина, кривая может быть сдвинута в область больших значений осмоляльности. А вот сдвиг кривой в область меньших значений осмоляльности встречается значительно чаще при проявлении специальных эффектов, что мы в действительности и наблюдали для аминокислот, витаминов и микроэлементов (см. гл.5). Это предположение легло в основу дальнейших исследований.

Учитывая представленные выше соображения, а также то обстоятельство, что в клеточной биотехнологии при производстве питательных сред для культур клеток нормируемая величина осмоляльности составляет 280±20mOsm/l, мы предприняли анализ более 500 опубликованных составов косметических композиций (см. Приложение 1).

В отличие от питательных сред при анализе были использованы величины осмолярности (mOsm/kg), рассчитанные по следующей формуле:

, где M
i и mi являются молекулярной массой и содержанием компонента (i) в 1 кг кремовой композиции, соответственно; ki отражает количество осмотически активных частиц, образующихся при растворении 1 М компонента (i) в литре раствора (для этилового спирта kEtOH=1000 mOsm, для хлористого натрия KNaCl=2000 mOsm, для хлористого кальция KCaCl2=3000 mOsm, а для тетранатриевой соли ЭДТА KNa4ЭДТА=5000 mOsm).

Естественно, при оценке величин осмолярности косметических композиций делались некоторые допущения. Например, для простых алифатических кислот не учитывалась возможность частичной диссоциации, а для сильных минеральных кислот типа фосфорной кислоты учитывалось протекание только первой стадии диссоциации (K
H3PO4 примерно 2000 mOsm). Однако все эти допущения вели только к снижению, а не к завышению рассчитанных значений суммарной осмолярности.

Следует заметить, что при расчёте величин осмолярности косметических средств совершенно не важно, за счёт каких ингредиентов происходит повышение осмолярности: то ли за счет относительно близких по величине вкладов цинковой соли пирролидон карбоновой кислоты, глицерина, 1,3-бутандиола, лактата натрия, цетилсульфата натрия, изоалил-пара-метоксициннамата, этилгексиллаурата, пентаэритолстеарата, 1,2-пропандиолдиэтилгексаноата, додекаметилциклогекса-силоксана, то ли за счет одной-двух определяющих добавок, например, глицерина и пропиленгликоля или этилового спирта.

Результаты анализа представлены на рис.7.1.

Рисунок 7.1 Частота использования различных величин осмолярности

Полученное распределение оценочных величин осмолярности по частоте использования свидетельствует о том, что этот параметр практически не учитывается при конструировании косметических композиций. Однако, как можно полагать на основании наших экспериментальных данных (см. рис.4.4 и 5.5), систематическое использование композиций с повышенной осмолярностью может приводить к нарушению динамического равновесного процесса формирования эпидермиса. В результате снижения скорости деления базальных клеток можно ожидать увеличения толщины рогового слоя и, соответственно, повышения вероятности возникновения и фиксации мелких морщин.

Естественно полагать, что в случае достаточно сложных по составу многофазных композиций типа эмульсий "масло в воде" или "вода в масле" теоретически трудно представить действие на клеточные системы кожи такого параметра как осмолярность. Вполне вероятно, что базальные клетки будут взаимодействовать с компонентами кремовой композиции по мере их проникновения в глубь эпидермиса. И, тем не менее, с высокой долей вероятности можно полагать, что действие любой кремовой композиции, имеющей оптимальную осмолярность около 300 mOsm/kg, будет существенно отличаться в лучшую сторону от аналогичных препаратов с величиной осмолярности 3000 mOsm и выше из-за отсутствия травмирующего осмотического воздействия. Как уже отмечалось ранее, имеются указания на то, что эндотелиальные клетки (ВСЕ) можно выдерживать в течение 10-20 минут при 37°С в питательной среде ДМЕМ с добавлением 2 М мочевины и 0,5% телячьей сыворотки. Осмолярность такой среды ориентировочно составляет 2300 mOsm/kg. В этой связи, если предположить, что базальные клетки эпидермиса выдерживают кратковременное повышение осмотического давления выше 2000 mOsm/kg, то остаётся неясным вопрос: смогут ли они без существенных изменений выдержать воздействие кремовых композиций со значительно более высокими значениями осмолярности, так как более 15% составов, подвергнутых анализу (см. рис.7.1), имеют осмолярность выше 3000 mOsm/kg, а предельные значения осмолярности могут достигать 6623 mOsm/kg (маска после бритья), 8696 mOsm/kg (спиртовый лосьон). Такие высокие значения осмолярности косметических средств достигаются обычно добавлением высоких концентраций этилового спирта. Однако во многих случаях осмолярность выше 3000 mOsm/kg достигается в бесспиртовых композициях и за cчет других ингредиентов. Например, значение осмолярности 3026 mOsm/kg достигается за счет добавления изопропилмиристата (мазь), 3413 mOsm/kg - за счет пропиленгликоля и других ингредиентов (очищающая пена, 3945 mOsm/kg - за счёт таких необычных добавок как тетрахлордифторэтан (масло для загара) и т.д.

Все вышеизложенное позволяет полагать, что оценка величины осмолярности может оказаться полезной при конструировании косметических композиций.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Машковский М.Д. "Лекарственные средства" т. 2, М.; Медицина, 1984, с 3-6;

2.
Bettger W.J.,Ham R.G., Gold Yub.Iut.Congr. "Essent. Fatty Acid, Prostaglandins", 1982, p.265-268;

3. Lu Z.Q., Dice J.F. "Ginseng extract inhibits protein degradation and stimulates protein synthesis in human fibroblasts" Biochem. Biophys. Res. Commun. 1985, 126(1) 636-640;

4. Fujimoto Y., Satoh M. "A new cytotoxic chlorine-containing polyacetylene from the callus of Panax ginseng" Chem. Pharm. Bull. Tokyo, 1988, 36(10) 4206-4208;

5.
Аhn B.Z., Kim S.I. "Heptadeca-1, 8t-dien-4, 6-diin-3, 10-diol, ein weiteres. gegen L1210-Zellen cytotoxisches Wirkprinzip aus der Koreanischen Ginseng-Wezel", Planta Med. 1988, 54(2)183;

6. Sugaua A., Yuzurihara M. et al. "Proliferative effect of ginseng saponin on neurite extention of primary cultured neurons of the rat cerebral cortex" J.Ethnopharmacol., 1988, 22(2), 173-181;

7. Duda R.D., Taback B. et al. "pS2 expression by American ginseng in MCF-7 breast cancer cells", Ann. Sweg. Oncol. 1996, 3(6) 515-520;

8. Bernfrt m.w., Cardellina J.H. et al. "Cytotoxic falcarinol oxylipins from Dendropanax arboreus" J.Nat.Prod., 1996, 59(8) 748-753;

9. Lee Y.N.,Lee H.Y. et al. "In vitro induction of differentiation by ginsenosides in F9 teratocarcinome cells", Eur J.Cancer., 1996, 32A(8) 1420-1428;

10. Baek N.J., Kim D.S. et al. "Ginsenoside Rh4, a genuine dammarane glycoside from korean red ginseng", Planta Med., 1996, 62(1) 86-87;

11. Abdrasilov B.S., Kim Yu.A. et al. "The effect of total saponius from Panax Giuseng C.A. Meyer on the intracellular signalling system in Ehrlich ascites tumor cells", Biochem. Mol.Biol.Iut. 1996, 38(3) 519-526;

12. Takei Y., Yammamoto T. et al. "Identification of basic fibroblast growth factor-like immunoreactivity in panax giuseng extract; investigation of its molecular properties", Bioci. Biotechnol. Biochem. 1996, 60(4) 584-588;

13. Yagi A., Ishizu T. et al. "Growth of cultured human bronchiogenic epitelioid CCD-14 Br cells and Dermal Fibroblasts, NB1 RGB treated withginseng tetrapeptide and its isomer", Planta Med., 1996, 62(2) 115-118;

14. Morisaki N., Watanable S. et al. "Mechanism of angiogenic effects of saponiu from ginseng Radix rubra in human umbilical vein endothelial cells", Br.Y.Pharmacol., 1995, 115(7) 1188-1193;

15.
Нуриева Р.И., Дедкова Е.Н. и др. "Механизм активации клеток асцитной карциномы Эрлиха общей фракцией сапонинов из корейского женьшеня", Антибиот.-Химиотер., 1995, 40(11-12) 25-28;

16.
Zhang W.J.; Zhong G.G. et al. "Single channel ahalysis on calcium channel blockade action of panaxadiol and panaxitrol saponins on cultured rat ventricular myocytes", Chung Kuo. Yao Li.Hsueh. Pao., 1994, 15(2)173-176;

17. Yagi A., Akita K., et al. "Effect of a peptide from Panax ginseng on the proliferation of baby hamster kidney-21 cells", Planta Med., 1994, 60(2) 171-173;

18. Yokozawa T., Iwano M. et al. "Inhibitory effects of ginseng on proliferation of cultured mouse mesangial cells", Nippon. Jinzo Gakkai Shi., 1994, 36(1) 13-18;

19. Okita K., Li Q. et al. "Anti-growth effects with components of Shosaiko-to (TJ-9) on cultured human hepatoma cells", Eur. J. Cancer. Prev., 1993, 2(2) 169-175;

20. Yun Y.S., Lee Y.S. et al. "Inhibition of autochthonous tumor by ethanol insoluble fraction from Panax ginseng as a immunomodulator" Planta Med., 1993, 59(6) 521-524;

21. Jiang Y., Zhong G.G. et al. "Influences of ginsenosides Rb1, Rb2 and Rb3 on electric and contractile activities of normal and damaged cultured myocardiocytes" Chung Kuo Yao Li Hsuen Pao, 1993, 13(5) 403-406;

22. Mohri T., Chiba K. et al. "Activation of PC12 cells by lipophilic Components of Panax ginseng", Planta Med., 1992, 58(4) 321-323;

23.
Полонская Н. "Ретинол и его производные в практике косметолога" Нов. Эстетики, 1999(2) 34-35;

24. Матвеев В.Е., Скворцов Г.Е., Куян Н.В. "Разрушение аминокислот в растворах при нагревании" Биотехнология, 1986(1)53-62;

25. Артюхин В.И., Шепелин А.П., Киселева Н.В. "Белковые гидролизаты в производстве питательных сред. Производство и применение продуктов микробиологических производств" Обзорн.Информ. М., ВНИИСЭНТИ Минмедпрома СССР, 1990(9-10) 31-38;

26. Коротеева Л.А. и др. "Разработка питательных сред на основе аминопептида для культивирования листерий" Тез. докл. 5 Всерос. конф. "Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных биологических препаратов" Щелково, 14-17 мая 1996, с.123;

27. Пригода А.А. и др. "Конструирование бессывороточных питательных сред для культивирования клеток млекопитающих" Биотехнология, 1990(2)35;

28. Децина А.Н., Бачинский А.Г., Байбаков В.И. "Белковые гидролизаты в качестве основы питательных сред" М.; ВНИИСЭНТИ Минмедпрома СССР, 1985;

29.
Melnik I.L., Riordan A. "Polymelitis viruses in tissue culture in Protein free nutrient media in stationary and roller tube cultures" Proc. Exp. Biol. Med., 1952, 208-213;

30. Витакер А. "Среды для культивирования клеток млекопитающих". Новые методы культуры животных тканей. Под. ред. Фридлянского А., М.; "Мир" 1976;

31. Голубев Д.Б., Сомина А.А., Медведева М.Н. "Руководство по применению клеточных культур в вирусологии" Л.; "Медицина", 1976;

32. Дьяконов Л.П., Строкина Г.М., Конюхов А.Ф. "Гидролизаты молочных мышечных и растительных белков как основы питательных сред для культивирования клеток и вирусов" Цитология, 1994, 36(6) 522;

33. Строкина Г.М. и др. "Конструирование питательных сред для культивирования клеток животных на основе гидролизатов белков сыворотки молока" Тез. докл. Всесоюзн. конф. "Питательные среды и сыворотки для культивирования клеток", Кольцово, 14-17 окт. 1991, Новосибирск, 1991, 12;

34. Технические условия, ТУ 46 12 20-80 "Ферментативный гидролизат мышечных белков сухой";

35. Технические условия, ТУ 10.09-137-91 "Ферментативный гидролизат белков крови сухой";

36. Куликова И.Л., Дьяконов Л.П., Жидков С.А. "Культура клеток сосудов теленка и чувствительность клеток этой культуры к вирусу диареи крупного рогатого скота", Цитология, 1992, 34(9)75;

37. Панкова Г.Е., Сергеев В.А. и др. "Питательная среда для выращивания культур клеток животных" А.с. №1025722, Опубл. 1983, Бюл. №24;

38. Гизитдинов Н.Н. и др. "Питательные среды для выращивания культур клеток и вирусов", Достижения науки и техники, 1992(6)22-23;

39.
Heidemann R., Zhang C. et al "The use of peptones as medium additives for high density perfusion cultures of animal cells", Abstr.16th Int. Meet. Products from Cells. Cells as Products., Switzerland, 25-29 April, 1999, 220;

40.
Дьяконов Л.П. "Культуры клеток животных; современные аспекты биотехнологии и взаимодействия клеток с инъекционными патогенами" Цитология, 1994, 36(6)503-504;

41.
Гафуров Ю.М., Козловская Э.П. "Способ получения белковонуклеинового гидролизата" Пат. РФ №2055482, Опубл. 1996, Бюл. №1;

42. Benjakul S., Morrissey M. "Protein hydrolysates from pacific writing solid wastes", Agr.
Food Chem., 1997, 45(9)3425-3430;

43. Ермишина И.Г., Майнерт А.Г., Власова Т.Ф. "Способ получения ферментативного гидролизата и питательная среда "Эпидермат-2" для культивирования клеток эукариотов" Пат.РФ №2068879, Опубл. 1996, Бюл. №31;

44. Карышева А.Ф. "Сухой белковый концентрат и использование его при изготовлении питательных сред для микроорганизмов" Автореф. дис.докт.биол.наук, Одесса, 1972;

45. Доценко В.В. и др. "Изготовление и исследование эффективности новых основ питательных сред для культивирования клеток и вирусов", Тез.докл. 5 Всерос. конф. "Научные основы промышленного производства ветеринарных биологических препаратов", Щелково, 14-15 мая 1996, 36-37;

46. Ермишина И.Г., Майнерт А.Г., Власова Т.Ф. "Способ получения ферментативного гидролизата из мышечной ткани ластоногих и питательная среда "Целат" для культивирования клеток эукариотов" Пат.РФ №2074249, Опубл. 1997, Бюл. №6;

47. Искандеров Р.И., Егоров Б.Б. и др. "Способ получения ферментативного гидролизата и питательная среда для культивирования клеток эукариотов", Пат.РФ №2020153, Опубл. 1994, Бюл. №18;

48. Поезжалова Г.Н. и др. "Изготовление сред для культур клеток на основе отечественных гидролизатов и изучение их биологических свойств" Тез.докл.Всесоюзн.конф. "Актуальные вопросы разработки препаратов медицинской биотехнологии", Махачкала, 1998(2)46;

49. Гудимо О.С., Колесникова Н.А., Шошиев Л.Н. "Культивирование клеток HeLa на питательных средах с гидролизатами сыворотки крови человека и животных" Вопр.вирусол., 1961(3)375-379;

50. Иванов И.В., Строгов С.Е. и др. "Питательные среды на основе солянокислого гидролизата куриных эмбрионов для культивирования клеток животных. II. Отработка режима очистки гидролизатов и состава питательной среды" Биотехнол., 1991(5)59-62;

51. Крылов И.А., Красноштанова А.А., Манаков М.Н. "Ферментативный гидролиз белковых веществ биомассы промышленных микроорганизмов. III. Использование ферментативных систем поджелудочной железы" Биотехнол., 1998(6)84-89;

52. Пригода А.А. и др. "Конструирование бессывороточных питательных сред для культивирования клеток млекопитающих. Сообщение IV" Биотехнол., 1991(5)55-59;

53. Бородина В.М., Федорова Л.И., Зеленин А.В. "Способ культивирования клеток человека и животных" А.с. СССР №1507790, Опубл.1989, Бюл. №34;

54. Блинкова Л.П. и др. "Применение ферментативного гидролизата биомассы хлореллы в средах выращивания клеток эукариот" Ж. микробиол. эпидемиол. имуннол. 1995(6)16;

55. Меньшеник В.В., Лавченко Е.Г. "Использование гидролизатов; мясопеченочного, казеинового, ферментолизата биомассы организмов, казеиново-эритроцитарного и соево-эритроцитарного гидролизатов в производстве вакцин против некробактериоза животных" Ветеринария, 1997(3)27-28;

56.
Jamge M., Perren S.M. "Iufluences of metal salts on immune responses in vitro", Biomaterials Biomechanics., №2, 227-232(1983);

57.
Авцьен А.П., Строчкова Л.С., Жаворонков А.А. "Клеточный гомеостаз и микроэлементы", Apx. патол. -50(9)6-11(1988);

58. Культура
 животных клеток. Методы. М.; "Мир", 1989;

59. Gospodarowicz D., Gonzalez R.,Fajii D.K. "Are Factor originating from Serum, Plasma, or Cultured Cells Involved in the Growth-Promoting Effect of the Extracellular Matrix Produced by Cultured Bovine Corneal Endothelial Cells?", J.Cell.Physiol. 114(2)191-202(1983).

Децина А.Н, Шорина Г.Н., Архипов С.А. "Способ ухода за кожей" Пат.РФ№2082393, 27.06.97;

Децина А.Н. "Косметическая очистительная маска для ухода за кожей лица" Пат.РФ №2110985, 20.05.98;

Децина А.Н. "Косметическая очистительная маска для ухода за кожей лица "Леда-плюс" Пат.РФ №2120273, 20.10.98;

Децина А.Н., Захарова О.Е. "Косметическая очистительная маска для ухода за кожей лица "Беловодье" Пат.РФ №2141311, 20.10.99.

Уважаемые участники ЗШНК2!

Глава 7 весьма насыщена экспериментальными данными. Поэтому занятие не будет сопровождаться традиционным заданием и вопросами. Прошу внимательно проанализировать представленный материал. Полагаю, что в дальнейшем мы будем часто к нему возвращаться.

Анатолий Децина

Глава 8 

8. Регенерирующие добавки к косметическим композициям

На наш взгляд, существует явная неопределенность в использовании термина "регенерирующий" применительно к косметическим препаратам. Наиболее часто это определение сопровождает кремы, содержащие некоторые витамины (например, А и\или Е). Действительно, витамины такого типа необходимы для функционирования клеточных систем кожи. Их отсутствие или недостаток обязательно ведут к угнетению клеточного деления, увеличению перекисного окисления липидов, продуцирующего высокореакционноспособные частицы (малоновый диальдегид, перекиси, свободные радикалы), которые участвуют в модификации и инактивации биологически активных фрагментов клеток (белки, пептиды, нуклеиновые кислоты и т. д.). Поэтому введение в кремовые композиции витаминов А и Е (в условиях их дефицита в коже) и обработка кожи такими препаратами ведет к нормализации функционирования клеточных систем. Однако аналогичное действие в условиях дефицита могут проявлять и другие компоненты кремовых композиций. Известно, например, что неблагоприятное влияние на клеточные системы оказывает недостаток макро- и микроэлементов (К, Са, Mg, Fe, Cu, Zn и т.д.), углеводов типа глюкозы, липидов, аминокислот и т.п. Из многочисленных данных, полученных в результате становления клеточной биотехнологии, со всей очевидностью, следует вывод о том, что перечисленные выше компоненты косметических композиций входят в составы питательных сред для культивирования клеток вне организма (в том числе и клеток человека).

Однако, можно приготовить самую богатую в питательном отношении среду, содержащую весь набор аминокислот, витаминов (включая витамины А и Е), макро- и микроэлементов, глюкозу и другие подобные вещества, и не достичь нужного эффекта- клетки размножаться не будут. Только введение в составы питательных сред сыворотки крови животных, гемолимфы насекомых или индивидуальных гормоноподобных веществ (бессывороточные среды) позволяет "включить" механизм деления клеток.

Считается также [1], что для залечивания мелких повреждений кожи должна применяться ранозаживляющая косметика или косметика регенерирующего действия, которая должна содержать:

- увлажняющие и пленкообразующие средства,

- стимуляторы местного иммунитета,

- антиоксиданты.

Такова идеология конструирования
ранозаживляющей косметики, которую в узком понимании также можно назвать регенерирующей (регенерация - восстановление).

На наш взгляд, такое отождествление не представляется целесообразным, так как, например, пленкообразование действительно необходимо для предотвращения проникновения микроорганизмов в глубь кожи, но к регенерации никакого отношения не имеет. Также как наличие антиоксидантов (см. выше) не может заставить клетку делиться.

Поэтому напомним снова (см. гл.6) причины возрастных изменений состояния кожи.

С возрастом, обычно после 30-35 лет, начинается заметное снижение содержания некоторых гормонов в крови человека. Так, например (см. [2]), суммарное количество эстрогенов в период менопаузы снижается по сравнению с усредненными значениями в норме (фолликулярная, лютеинизирующая фазы и середина цикла) примерно в 13 раз, 17?-эстрадиола - приблизительно в 8 раз и дегидроэпиандростерона - ориентировочно в 5 раз. В то же время, содержание лютеинизирующего гормона практически не меняется при переходе от нормы к менопаузе, а количество фолликулостимулирующего гормона возможно даже повышается. Более точные оценки затруднены из-за большого разброса и неопределенности отдельных результатов измерений.

Существенное уменьшение содержания основных гормонов и гормоноподобных веществ в плазме, естественно, может приводить к снижению скорости деления клеток базального слоя эпидермиса и, тем самым, к нарушению равновесия процессов, формирующих верхний слой кожи (см. выше). В результате увеличивается толщина рогового слоя. Вследствие этого, вместо 5-6 слоев кератиновых чешуек появляется 7-8 и более слоёв, что ведёт к снижению эластичности кожи и увеличивает вероятность фиксации морщин.

Отметим, что наблюдаемые после 30-35 лет неблагоприятные изменения в состоянии кожного покрова являются следствием снижения концентрации гормонов в крови (причина 1-го порядка) и связанным с этим снижением скорости деления базальных клеток эпидермиса (причина 2-го порядка). Причиной 1-го порядка должна заниматься (и занимается) медицина, используя подход, называемый гормональной заместительной терапией. Причина 2-го порядка является объектом внимания косметологов. И вот здесь незаменимым средством для увеличения скорости деления базальных клеток, необходимым для
восстановления (регенерации) равновесного процесса формирования эпидермиса, оказываются полезными биологические добавки животного происхождения, содержащие гормоны и гормоноподобные вещества (факторы роста).

Кроме сыворотки крови животных и гемолимфы (гомогената) насекомых [3] к добавкам, обладающим регенерирующим действием, следует отнести сперму (гонады) животных [4, 5], гомогенаты развивающихся эмбрионов [3, 6], "кондиционированные" питательные среды [7] и многие другие продукты животного происхождения (см. табл.8.1)

Таблица 8.1 Использование продуктов животного происхождения, обладающих возможным регенерирующим действием, в косметических препаратах

Рассмотрим более подробно особенности каждого вида регенерирующих добавок.

8.1. Содержание гормонов и гормоноподобных веществ в продуктах животного происхождения

Несмотря на кажущееся обилие экспериментальных данных по определению содержания гормонов и гормоноподобных веществ в различных системах, следует признать, что данный раздел работы может служить только некоторой основой (отправной точкой) для проведения будущих исследований. Это связано, в первую очередь, с тем, что наиболее интересными источниками гормонсодержащего сырья для косметической промышленности являются ткани и биологические жидкости животных, далеко отстоящих от человека по эволюционной лестнице. Основное их преимущество заключается в отсутствии вероятности передачи человеку перекрестных (например, вирусных) болезней.

Следует также иметь в виду, что содержание гормонов в организме животного не является величиной постоянной и зависит от очень многих обстоятельств. Кроме этого нам пришлось столкнуться с тем, что точность измерений и, в этой связи, их интерпретация оказываются в зависимости от использованной методики измерений.

8.1.1. Содержание гормонов в гонадах животных

Мужские гонады (сперма) животных отличаются относительной стабильностью содержания гормонов вне зависимости от вида животного, так как концентрация каждого гормона в большинстве случаев имеет один и тот же порядок величин у разных видов животных. Видовые отличия наблюдаются только для простагландинов (см.табл.8.2).

Общее содержание стероидных гормонов в сперме быка составляет [8] в среднем:

- для андрогенов - 1,15 нг/мл;

- для эстрогенов - 0,89 нг/мл.

Среднее содержание тестостерона в сперме человека составляет 0,72 нг/мл [9] [10] [11]и колеблется в пределах 0,72±0,52 нг/мл [10]. Однако некоторые авторы приводят более низкие цифры: 0,19 нг/мл [13] и 0,097 нг/мл с разбросом от 0,085 до 0,111 нг/мл [13].

Средний уровень дегидроэпиандростерона в сперме человека составляет 4,2 нг/мл [14]. В работе [15] приводится разброс значений от 2,7 до 9,3 нг/мл, характерный для содержания этого гормона в сперме человека, барана, быка, кролика и собаки. Тем не менее, некоторые авторы приводят несколько более низкие цифры для спермы человека - 1,46 нг/мл с разбросом значений от 1,05 до 2,02 нг/мл [16].

Среднее содержание в сперме человека андростендиона по одним данным [12] составляет 0,47 нг/мл, а по другим [16] - 0,24 нг/мл при разбросе от 0,18 до 0,32 нг/мл.

Для дигидротестостерона также наблюдаются различные концентрации в сперме человека - по одним данным 0,95 нг/мл [12], по другим - 0,31 нг/мл при разбросе от 0,23 до 0,41 [16].

Аналогично для прогестерона: по одним данным - 0,26 нг/мл [12], по другим - 0,48 нг/мл при разбросе от 0,41 до 0,56 нг/мл [16].

Среднее содержание оксипрогестерона и 17?-эстрадиола в сперме человека равняется 0,32 нг/мл и 0,036 нг/мл, соответственно [12].

Следует заметить, что если бы не данные по прогестерону, то можно было бы полагать, что между значениями содержания гормонов в сперме, приводимых в работах [12] и [16], существует систематическая ошибка. Так для тестостерона, андростендиона и дигидротестостерона значения, приводимые в работе [12], примерно в 2 - 3 раза являются более высокими по сравнению с данными, приводимыми в работе [16]. Однако для прогестерона наблюдается обратный вариант. Именно поэтому мы не можем объяснить наблюдаемые различия в содержании гормонов в сперме животных наличием определенной систематической ошибки.

Имеются сведения о том, что в сперме человека средний уровень тестостерона глюкоронида составляет 15,5 нг/мл, тестостерон сульфата - 0,55 нг/мл, дегидроэпиандростерон сульфата - 1,6 нг/мл, прегненолон сульфата - 11,9 нг/мл, эстрон сульфата - 0,76 нг/мл и эстрадиол сульфата - 0,43 нг/мл [12]. В целом, приведенные данные для так называемых коньюгированных гормонов соответствуют содержанию в сперме их неконьюгированных аналогов (тестостерон - 0,72 нг/мл, а тестостерон глюкуронид - 15,5 нг/мл и тестостерон сульфат - 0,55 нг/мл и т.д.). Единственным аномальным среди указанных значений является содержание в сперме человека дегидроэпиандростерон сульфата - 381,7 нг/мл, в то время как содержание его неконьюгированного аналога - дегидроэпиандростерона - составляет всего 4,2 нг/мл. Не очень ясно, как относиться к этому факту. Совершенно очевидно, что необходима тщательная проверка указанных величин.

Кроме этого, на наш взгляд, представляется целесообразным оперировать суммарными концентрациями коньюгированных гормонов и их неконьюгированных аналогов, а также учитывать метаболические пути превращений гормонов в организме.

Содержание гонадотропных гормонов в сперме человека варьирует в пределах от 0,4 до 38 нг/мл. Так, содержание фолликулостимулирующего гормона (эстрона) составляет в среднем по одним данным [11] 0,44 нг/мл, а по другим [17] - 1,1±0,5 нг/мл. Лютеинизирующий гормон обнаруживается в сперме человека в количестве 5,5±2,3 нг/мл, хориональный гонадотропин - 5,3±2,5 нг/мл [17], пролактин по данным разных авторов - 18,0 нг/мл [17], 20,6 нг/мл [18], с колебаниями от 8,5 до 38 нг/мл [12]. В работе [19] сообщается о сходных уровнях содержания пролактина в сперме человека и быка.

В сперме различных животных содержатся простагландины Е
1, Е2, F1? и F2?. Кроме того, у приматов обнаруживают еще и 19-оксипростагландины Е1, Е2, F1? и F2?, которые отсутствуют у домашних и лабораторных животных и у крупного рогатого скота [20]. Суммарное содержание простагландинов Е в сперме человека составляет в среднем по данным разных авторов около 70 мкг/мл (67.1 [21], 68.0 [22], 69.4 [23], 72.9 [24], 73.0 [25]; в работе [20] приведено более высокое значение - 85.0 мкг/мл. Диапазон разброса значений по данным разных авторов отличается: от 33 - 145 мкг/мл [26] до 2 - 272 мкг/мл [25]. Более низкие значения обнаружены в сперме быка (0.6 мкг/мл [27] и барана (7.46 мкг/мл при разбросе 1.1 - 23.3 мкг/мл [28]).

Сведения о раздельном содержании простагландинов группы Е приведены в литературе для спермы барана. По данным одних авторов, соотношение Е
123 составляет 8:4:1 [28], по другим данным, среднее содержание простагландинов Е1 и Е2 составляет 28,0 и 2,0 мкг/мл, соответственно.

Общее количество простагландинов F в сперме человека составляет в среднем, по данным разных авторов, 2.1 мкг/мл [25], 3.2 мкг/мл [21], 5.0 мкг/мл [20], 6.0 мкг/мл при разбросе 2.7 - 13.4 мкг/мл [26], в сперме кролика - 5.9 мкг/мл [29]. В сперме быка обнаружены более низкие значения - 0.2 мкг/мл [27].

Раздельное содержание простагландинов группы F, по данным литературы, следующее: среднее содержание в сперме барана простагландина F
1? составляет 5.0 мкг/мл, простагландина F2? - 2.3 мкг/мл [30]. Содержание последнего в сперме человека - 3.65 мкг/мл [24], в сперме быка - 0.17 нг/мл [31]. Метаболиты простагландинов группы F содержатся в сперме быка в пределах 9.5 - 46.0 нг/мл [32].

В сперме содержится инсулин. Его концентрация у человека составляет 45.8±15.1 мкЕД/мл [33].

Исследование тиреотропинрилизинг гормона показало неопределимый уровень этого гормона в сперме человека [34].

Активность ангиотензинпревращающего фермента в сперме человека составляет 335 ед./г белка [35].

8.1.2. Сопоставление содержания гормонов и гормоноподобных веществ в сперме животных и крови человека

Список регенерирующих добавок к косметическим препаратам постоянно пополняется. Поэтому, на наш взгляд, пора ответить на ключевые вопросы, возникающие при рассмотрении косметических композиций нового поколения, обладающих не только питательным, витаминизирующим и антиоксидантным, но и, соответственно, регенерирующим действием.

Так, например, необходимо понять - не окажется ли вредным воздействие гормонов и гормоноподобных веществ на организм? Какие дозы кремовых композиций потребуются для существенного изменения гормонального пула в крови человека?

Среди перечисленных выше регенерирующих добавок к косметическим препаратам наиболее изученной является сперма животных, в составе которой содержатся разнообразные гормоны и гормоноподобные вещества.

Проведем детальное сопоставление содержания такого рода веществ в сперме животных и в крови человека, а также рассчитаем дозу косметического препарата (количество непрерывных обработок), необходимую для увеличения концентрации биологически активного вещества в крови человека на 50%. При этом были приняты во внимание следующие соображения:

- варьирование значений концентраций веществ для одной группы испытуемых (мужчин или женщин) часто превышало принятое нами существенное отклонение (50%) в 5 раз и более;

- количество крови в организме человека принято равным 6000 мл (первая ступень разбавления препарата);

- в качестве максимальной принимаем концентрацию спермы в кремах, равную 5%, в то время как количество спермы в косметических композициях усиленного действия (для возраста 40-45 лет и старше) может составлять 3%, в обычных профилактических кремах (для возраста 30-35 лет и старше) - менее 1%;

- максимальное количество наносимого за один прием крема не превышает величину 5 г (обычно 0,5 - 1 г);

- допускаем, что биологически активные вещества, содержащиеся в косметической композиции, преодолевают трансдермальный барьер и полностью попадают в кровь (хотя это абсолютно не очевидно).

В представленной таблице 8.2 приведены литературные данные по максимальному содержанию гормонов и гормоноподобных веществ в сперме животных (усредненные данные, так как состав гормонов в сперме различных видов животных сходен, а концентрация каждого гормона имеет один и тот же порядок величин [8]) и в крови человека [9]. Приводятся также результаты расчетов количества последовательных обработок кожи (N
50), необходимых для увеличения содержания гормонов в крови человека на 50% по отношению к среднему значению, по формулам:

где ?С
K - увеличение концентрации гормонов в крови после одной обработки кожи кремом в количестве 5 мл, содержащим 5% спермы животных (доля - 0,05).

Таблица 8.2 Сопоставление содержания гормонов и гормоноподобных веществ в сперме животных, в крови человека и оценка возможного влияния на кровь кремовых композиций, содержащих сперму животных

*) Средние значения.

**) При расчете N50 использовали величину, уменьшенную в два раза.

Представленные в таблице данные свидетельствуют о том, что только концентрация свободного тестостерона в сыворотке крови женщин требует ограничения использования косметических препаратов, содержащих 5% спермы животных, до 196 непрерывных нанесений. При этом следует учитывать то обстоятельство, что содержание общего тестостерона в сыворотке крови женщин более чем в 200 раз выше содержания свободного гормона. Это дает основание полагать, что концентрация свободного тестостерона вряд ли может служить лимитирующим фактором для определения продолжительности непрерывного применения косметических композиций, приготовленных с добавлением спермы животных.

Другое значение последовательных непрерывных нанесений крема, содержащего 5% спермы животных, которое могло бы служить ориентиром для ограничений, относится к общему содержанию эстрогенов в сыворотке крови женщин в период менопаузы (оценочно N
50?270). Эта величина может повысить уровень эстрогенов на 50%. Однако, если учитывать содержание гормонов в детородный период и, тем более, в состоянии беременности, то для достижения 50%-ных изменений требуется увеличить этот расчетный параметр в десятки и даже в тысячи раз. Более того, в соответствии с практикой гормональной заместительной терапии (см., например, [14]), можно полагать, что достигаемое за счет использования крема в период менопаузы увеличение концентрации эстрогенов в крови будет иметь положительный эффект не только на кожу, но и на внутренние органы женщин.

Во всех остальных случаях проведённое нами сопоставление содержания ряда гормонов и гормоноподобных веществ в сперме животных и в сыворотке крови человека
свидетельствует о возможности использования такого рода препаратов в течение года и более, включая и периоды беременности женщин. У нас нет сомнений и в том, что регенерирующие косметические композиции, включающие сперму животных, будут оказывать благоприятное воздействие на один из самых важных процессов, отражающийся на состоянии человеческой кожи - равновесный процесс формирования эпидермиса (см. выше).

Естественно, следует помнить о том, что гормональный пул сыворотки крови человека и в сперме животных не ограничивается представленными в таблице соединениями. Однако, к сожалению, мы не обнаружили в литературе данных по содержанию других гормонов, присутствующих и в сыворотке крови человека, и в сперме животных для попарного сопоставления.

Как уже отмечалось выше, кроме женских и мужских гонад (сперма, молоки и икра) животных в качестве биологически активной составляющей косметических препаратов используются сыворотка крови и гемолимфа насекомых, гомогенаты развивающихся эмбрионов и "кондиционированные" питательные среды. Если принимать во внимание способность подобных добавок к регенерации клеточных систем кожи, то, с определенной долей вероятности, к ним следует отнести и экстракты различных органов животных. Кроме этого у нас есть основания считать, что любой продукт животного происхождения в той или иной степени содержит вещества, стимулирующие клеточное деление (регенерацию кожи).

Учитывая предложенную классификацию (см. табл.8.1), рассмотрим имеющиеся в литературе данные об использовании других продуктов животного происхождения в косметологии.

8.1.3. Гонады гидробионтов в качестве биологически активных добавок к косметическим препаратам

Как уже отмечалось ранее, незаменимым средством для увеличения скорости деления базальных клеток, необходимого для восстановления (регенерации) равновесного процесса формирования эпидермиса, являются биологически активные добавки животного происхождения, содержащие гормоны и гормоноподобные вещества (факторы роста). К таким добавкам относятся гонады морских животных (гидробионтов), например, гонады морских беспозвоночных и рыб.

Для оценки целесообразности применения гонад гидробионтов в качестве биологически активных добавок к регенерирующим косметическим композициям был проведен спектрофотометрический анализ содержания гормонов в гонадах мидий (Mytilus trossullus), серых морских ежей (Strongylocentrotus intermedius), чёрных морских ежей (Strongylocentrotus nudus), морского гребешка (Pationopecten yessoenis), букцинум баяна (Buccinum bayani), дальневосточной нептунеи (Neptunea conctricta), икре кальмара Бартрама, краба камчатского (Paralithodes camstchatica), минтая и лосося, молоках минтая и лосося (см.табл.8.3)
*).

Таблица 8.3 Сопоставление содержания эстрогенов и андрогенов в гонадах некоторых гдиробионтов с их содержанием в крови человека

Для того, чтобы оценить возможное влияние гормонов, вводимых с гонадами гидробионтов в организм человека предлагается использовать расчетную величину N50 (см. формулы 1 и 2 и п.8.1), соответствующую количеству непрерывных последовательных обработок кожи косметическим средством, содержащим гормоны, необходимых для увеличения содержания соответствующих гормонов в крови человека на 50% по отношению к среднему значению.

При этом были приняты во внимание следующие соображения:

- варьирование значений концентраций гормонов для мужчин и женщин сопоставимо с принятым нами существенным отклонением (50%);

- количество крови в организме принято равным 6000 мл;

- в качестве рабочей принимаем концентрацию гонад в кремовой композиции, равную 1%;

- максимальное количество наносимого крема за один приём не превышает 2 мл;

- допускается, что биологически активные вещества (гормоны), содержащиеся в косметическом препарате, преодолевают трансэпидермальный барьер и полностью попадают в кровь.

Причем, ?СK- величина, характеризующая повышение концентрации гормонов в крови после одной обработки кожи, рассчитывается для концентрации гонад в препарате (Cгон) равной 1% и при количестве наносимого крема - 2 мл.

Результаты расчётов , приведённые в табл. 8.4, характеризуют относительную безопасность кремовых композиций, содержащих гонады гидробионтов в количестве 1%. Так, для того, чтобы на 50% увеличить содержание андрогенов в крови мужчин необходимо непрерывно от 16053 до 381250 раз наносить на кожу кремовые композиции, содержащие гонады гидробионтов.

Таблица 8.4 Оценка возможного влияния на содержание гормонов в крови человека кремовых композиций, содержащих гонады гидробионтов

В отличие от этого для эстрогенов величины , относящиеся к женщинам, варьируют всего от 24 до 217 и поэтому именно содержание эстрогенов в гонадах гидробионтов может ограничивать их применение в качестве биологически активных добавок к косметическим композициям.

На наш взгляд, определённый интерес представляет сопоставление концентраций эстрогенов и андрогенов в предлагаемом сырьевом материале (гонады гидробионтов) с концентрациями гормонов, которые используются в косметической практике.

Известно несколько случаев прямого введения эстрогенов и андрогенов в составы косметических композиций. Так, в кремовых композициях, предназначенных "для предотвращения вялости кожи", "против морщин" и "для восстановления блеска старой кожи", используется натриевая соль дегидро-эпи-андростеронсульфата в концентрации от 300 до 1000 мкг/г. В соответствии с приведёнными выше рассуждениями, указанные концентрации гормона являются аномально высокими, так как, подставляя их в формулу (1) вместо произведения (С
гон·0.01) и используя полученные значения ?СK для оценки величины N50 по формуле (2), получаем, что для повышения на 50% содержания андрогенов в крови мужчин требуется от 0,9 до 3 последовательных обработок кожи, в то время как у женщин для этого требуется значительно менее одной обработки (N50=0.01-0.05). В свою очередь, в композиции "для восстановления блеска старой кожи" [38], а также в косметическом составе [39] используется эстрадиол в концентрации от 10 до 50 мкг/г. Аналогичные расчёты свидетельствуют о том, что величина N50 для мужчин составляет от 0,03 до 0,16, а для женщин - от 0,01 до 0,07.

Таким образом, приведённые данные позволяют предположить, что используемые в работах [38] и [39] концентрации эстрогенов и андрогенов превышают допустимый уровень более чем в 100 раз. Следует также подчеркнуть, что используемые в косметических средствах концентрации гормонов превышают более чем в десять тысяч раз их суточные лечебные дозы (в пересчёте на 1 мл лимфы и плазмы крови).

Можно полагать, что именно первоначальное и последующее применение аномально высоких (пиковых) концентраций гормонов послужило основанием для запрета на использование эстрогенов, андрогенов и прогестогенов в качестве биологически активных ингредиентов косметических композиций.

В соответствии с теорией мягких косметологических воздействий с учётом проведённых исследований содержания эстрогенов и андрогенов в гонадах гидробионтов можно рекомендовать использование в качестве новых сырьевых ресурсов для косметологии мужские и женские гонады мидий (например, Mytilus trossulus), серых морских ежей (Strongylocentrotus intermedius), черных морских ежей (Strongylocentrotus nudus), морского гребешка (Pationopecten yessoenis), букцинум баяна (Buccinum bayani), дальневосточной нептунеи (Neptunea conctricta), икру кальмара Бартрама, краба камчатского (Paralithodes camstchatica), минтая и лососевых, молоки минтая и лососевых в количествах до 1-2% для повседневного использования в возрасте старше 30-35 лет и до 8-10% для профессиональных косметических препаратов (применение с частотой один раз в 7-15 дней).

Следует подчеркнуть важное обстоятельство, связанное с опасностью переноса некоторых заболеваний от донора спермы на потребителя косметики через поврежденные кожные покровы. Сперма животных не может быть очищена, например, от вирусных частиц, без существенной потери ее качества. Поэтому производители косметических средств обязаны проводить аттестацию спермы на отсутствие многочисленных вирусов и бактерий или брать в качестве доноров спермы заведомо здоровых животных с учетом возможных инкубационных периодов развития инфекций. Это накладывает также определенные требования на содержание животных-доноров. С учетом вышеизложенного привлекательным выглядит способ снижения вероятности перекрестных заболеваний (животное - человек) за счет использования животных-доноров спермы, далеко отстоящих от человека по эволюционной лестнице. Действительно, серые морские ежи (Strongylocentrotus intermedius), гонады которых (женские и мужские) используются в качестве пищевого продукта, не имеют в среде обитания возбудителей болезней, опасных для человека. Поэтому с высокой долей вероятности можно полагать, что сперма (гонады) морских беспозвоночных является оптимальной добавкой к регенерирующим кремовым композициям.

Естественно, следует помнить о механизме действия регенерирующих косметических препаратов (см. выше), способствующих увеличению скорости деления клеточных систем кожи. Поэтому чрезвычайно важным является обязательное возрастное ограничение их применения. Нецелесообразно, например, использование рассмотренных регенерирующих косметических средств лицами до 30-35 лет для повседневной профилактической обработки кожи. Однако, опытный косметолог может преодолеть это ограничение, ориентируясь на состояние кожи и наблюдая за результатами обработки, используя эти средства в качестве кратковременных масок. На наш взгляд, абсолютно нецелесообразным (или даже вредным) является использование регенерирующих косметических препаратов для лиц моложе 20-25 лет, так как у этого возраста совершенно иные (противоположные) проблемы с кожей (см. гл. 6).

Таким образом, косметология сделала определенный шаг по расширению сырьевой базы, включающий использование биологически активных добавок типа спермы животных к косметическим препаратам. Особенно важным является применение подобных средств после 30-35 лет, когда старение кожи ускоряет свое незаметное (на более ранних этапах) течение

Вместе с тем, на наш взгляд, абсолютно нереальным является бытующее мнение о возможности реализации процесса омоложения. Вряд ли можно повернуть биологические процессы вспять. Философский камень не найден и найден не будет. Единственно реальной и, по-видимому, достижимой задачей косметологии является сохранение состояния кожи человека на достигнутом уровне развития (старения) как можно более длительное время. Этот вывод относится и к рассмотренным в данной работе препаратам, включающим сперму животных. Мы полагаем, что для возраста "после 30-35 лет" справиться с этой задачей, проводя только очистку, используя витаминизирующие добавки, подпитку и повышая антиоксидантную защиту, практически невозможно.

Другим вариантом реализации процесса регенерации кожи является стимуляция деятельности клеток Лангерганса. Эти иммунокомпетентные клеточные образования, которые обычно находятся в состоянии покоя, в определенных условиях под влиянием некоторых веществ активируют свою деятельность, выбрасывая в межклеточное пространство соединения, способные ускорять клеточное деление (простагландины, факторы роста и т.п.)

Мы в дальнейшем еще будем касаться вопросов местных иммунных проявлений.

8.2. Другие биологические жидкости

Этот "блок" биологически активных добавок, обладающих регенерирующим действием, мы специально отделили от гонад животных. Хотя, несомненно, понимаем явную условность такого деления.

Сыворотка крови животных, так же как сыворотка крови человека (см. табл.8.2), является источником гормонов и гормоноподобных веществ, обладающих способностью стимулировать клеточный рост. В этом смысле, использование сыворотки крови в составах регенерирующих кремовых композиций вполне оправдано.

В отношении молока и молочных продуктов (кроме молока в качестве добавок к косметическим препаратам используются сливки, простокваша, творог, йогурты, молочная сыворотка и молозиво) со всей очевидностью можно утверждать, что в их составах содержатся кортикостероиды (дексаметазон, бетаметазон, флуметазон, триамцинолон, преднизотон, преднизолон, метилпреднизолон, флюдрокортизон, беклометазон) [40], прогестерон [41], паратироидные гормоны [42], эстрадиол-17-бета [43], соматостатин [44]. Что касается молозива, то отмечается способность молока, полученного через 8 часов после рождения теленка, эффективно поддерживать пролиферацию эпителиальных клеток в культуре [45].

Маточное молочко пчел (апилак) служит для питания личинок пчел, которые в течение нескольких дней увеличиваются (по весу) в тысячи раз. Вне всякого сомнения, в молочке пчелиной матки содержится все необходимое для стимуляции клеточного роста.

8.3. Развивающиеся эмбрионы животных, экстракты из эмбрионов и клеточные системы

Из клеточной биотехнологии известно, что любая клеточная система, помещенная в питательную среду, содержащую факторы роста, развивается в соответствии с закономерностью, которая описывается в S-образной кривой А (см. рис.8.1)

Кривая А характеризуется тремя фазами роста. Начальная лаг-фаза соответствует состоянию "переживания" - подработки свежей питательной среды. Обычно ее продолжительность составляет около 20-30 часов.

Рисунок 8.1 Схема развития клеточной культуры в зависимости от времени

где N - количество клеток в 1 мл питательной среды.

Следующий участок кривой, называемый лог-фазой, характеризуется быстрым делением клеток и приводит к увеличению клеточной массы. Лог-фаза - это фаза логарифмического деления клеток. Последний участок кривой - фаза стационарного состояния. Ее можно рассматривать как состояние, в котором питательная среда исчерпала свои ресурсы (хотя бы по одному из питательных компонентов). Это состояние можно также описать следующим образом - на каждую вновь образовавшуюся клетку приходится одна клетка, прекратившая свое существование.

Оказывается, если отделить питательную среду от клеток в фазе логарифмического роста и поместить в нее новые клетки, то их развитие будет описываться кривой Б, характеризующейся практически полным отсутствием лаг-фазы - клетки сразу после посева входят в логарифмическую фазу роста. Такие питательные среды называются "кондиционированными". Практически они используется при культивировании очень "деликатных" клеточных линий и в процессе создания клеточных клонов. Более того, известно также, что существует обратная зависимость между величиной посадочной концентрации клеток и продолжительностью лаг-фазы. Причем, чем ниже посадочная концентрация клеток, тем выше продолжительность лаг-фазы.

Эти данные легко объясняются тем, что клетки, помещенные в свежую питательную среду, как бы "подрабатывают" ее состав для реализации интенсивного клеточного роста. Когда клеток мало (низкая посадочная концентрация), процесс "подработки" идет медленно, и наоборот. Фактически речь идет о выделении в питательную среду специальных веществ, называемых факторами роста, а также гормонов и гормоноподобных соединений. В стадии логарифмического роста идет интенсивный выброс в питательную среду подобных веществ. Клетки, как бы, "подстегивают" друг друга, ускоряя деление. Именно потому, что кондиционированная питательная среда содержит высокую концентрацию факторов роста, клетки, посеянные в нее, не подрабатывают среду, а сразу начинают интенсивное деление.

Показано также [46], что эндотелиальные клетки секретируют в питательную среду полипептидные митогены, которые могут стимулировать деление не только эндотелиальных клеток, но и клеток мышц, а также клеток фибробластов.

Учитывая то обстоятельство, что в большинстве случаев факторы роста (и тем более гормоны) не проявляют строгой тканевой и видовой специфичности, кондиционированные клетками питательные среды могут использоваться для стимулирования деления многих клеточных культур, и именно этим объясняется возможность их использования в косметологии.

Развивающиеся эмбрионы любых животных являются клеточными системами, находящимися в стадии логарифмического роста. Поэтому использование их гомогенатов или экстрактов из эмбрионов целесообразно при разработке регенерирующих косметических композиций.
Эти источники сырья для косметических средств идеологически (по смыслу) приближаются к "нашумевшим" в последнее время стволовым клеткам.

8.4. Экстракты иных тканей

Во всех представленных в табл. 8.1 случаях использования в косметологии экстрактов тканей животного происхождения речь может также идти о наличии гормонов, гормоноподобных веществ и факторов роста.

Обращают на себя внимание попытки разработчиков декларативно заявлять об отсутствии гормонов в такого рода препаратах.

Фирма "Gernetic" (Франция), специализирующаяся на выпуске профессиональной косметики, использует экстракты из эмбриональных тканей и определенных тканей молодых животных, находящихся в фазе интенсивного роста. В рекламном буклете фирмы пишется о том, что залогом эффективности их продукции служит воздействие на
патогенез косметологических проблем, а также гомологичность биохимического состава тканей млекопитающих и человека при полном отсутствии гормональной активности! Здесь использовано новое понятие "патогенез косметологических проблем" вместо "механизмы старения кожи", говорится также о гомологичности биохимических составов тканей животных и человека, но при полном отсутствии гормонов. Значит ли это, что, с одной стороны, в экстрактах присутствуют все биохимические компоненты тканей (для соблюдения гомологичности), кроме гормонов. А если, действительно, разработчикам этих препаратов удалось в процессе экстракции избавиться от гормонов и гормоноподобных веществ, содержащихся в обязательном порядке в эмбрионах и в тканях развивающихся животных, то каким образом удается воздействовать (словами авторов буклета) на патогенез одной из важнейших косметологических проблем - снижение скорости деления клеток базального слоя эпидермиса? Возникают вопросы к "округлённому" наукообразному тексту. К сожалению, ответа на них мы получить не смогли и вряд ли сможем. Скорее всего этот наукообразный "туман" является блефом в угоду сертифицирующим органам. Но бывают и иные случаи, когда разработчики вольно или невольно проговариваются.

Так, например, утверждается, что в эмульсии плаценты человека, используемой для серии препаратов "Плацентоль" также отсутствуют гормоны. Однако из описания технологии получения эмульсии, предусматривающей сверхвысокие давления, микрогидроудары ультразвуковых частот и ультраскоростную сепарацию, это утверждение выглядит неубедительно. Вряд ли такого рода обработка приведет к разрушению или отделению большинства гормонов при сохранении белков, пептидов, витаминов, аминокислот, нуклеиновых кислот. Тем более, что в описании химического состава эмульсии плаценты приводится содержание такого гормона как прогестерон в количестве 0,016%. Следует заметить, что отмеченное авторами присутствие прогестерона явно противоречит их предыдущему утверждению об отсутствии гормонов в эмульсии плаценты.

Причины такого "дистанционирования" от гормонов и гормоноподобных веществ лежат в правовой области, связанной с процедурой сертификации косметических средств, на которой мы остановимся в дальнейшем.

Что же касается приведенного абсолютного значения содержания прогестерона в эмульсии плаценты (0,016%), то оно превышает более чем в 10000 раз его содержание в сыворотке крови человека (см. табл.8.2). Поэтому использование такого препарата в косметических композициях в количестве 40% (определено авторами) может приводить к существенному изменению уровня прогестерона в крови.

Для оценки этого эффекта воспользуемся разработанным нами определением величины N
50 (см. выше), характеризующей количество непрерывно наносимых порций косметического средства (5 мл), необходимых для повышения уровня прогестерона в крови на 50%. Тогда, принимая количество крови в организме человека за 6000 мл, находим величину ?СK, соответствующую увеличению концентрации прогестерона после единичного нанесения крема, в котором присутствует эмульсия плаценты в 40% концентрации:

где величина 1,6·105нг/мл соответствует концентрации прогестерона в эмульсии плаценты (0,016%). Из этого следует, что количество последовательных обработок кожи (N50), необходимых для увеличения содержания прогестерона в крови на 50%, оказывается значительно меньшим единицы.

Приведенные расчетные цифры означают, что при наличии полной проницаемости кожи для прогестерона, присутствующего в косметическом средстве, содержащем "Плацентоль" в количестве 40%, для мужчин достаточно нанести на кожу 0,004 мл (4 мкл) крема, чтобы повысить уровень гормона в крови на 50%. Для женщин с максимальным содержанием прогестерона в крови для достижения подобного результата достаточно нанести 0,6 мл крема. Однако, в зависимости от состояния организма женщины, эта величина может снижаться до 0,4 мкл - количество мало осязаемое.

Таким образом, с одной стороны, "Плацентоль" вроде бы не содержит гормонов, а с другой стороны, содержит прогестерон в огромных, по сравнению с биологическими жидкостями, количествах. По-видимому, мы имеем дело с очередным парадоксом, который, однако, вряд ли имеет какое-нибудь отношение непосредственно к теории мягких косметологических воздействий.

Тем не менее, приведенные данные и результаты расчетов наводят на мысль о необходимости установления предельно допустимых концентраций гормонов и гормоноподобных веществ в косметологической практике.

8.5. Другие продукты животного происхождения

Из приведенного в табл.8.1 перечня (VI) других продуктов животного происхождения, применяемых в производстве косметических средств, можно безошибочно выделить первичные продукты (без существенной переработки) в составах которых могут находиться регенерирующие компоненты. К таким продуктам относятся мед пчелиный, яичные желтки и белки и птичьи яйца. Нельзя исключить того, что животные жиры также могут содержать примеси веществ, ускоряющих клеточное деление. Однако, несмотря на широкое использование таких жиров в народной медицине, информация о наличии в их составах регенерирующих компонентов отсутствует.

Разумно также предположить, что желатин и белковые гидролизаты могут содержать низкомолекулярные пептиды, способные регулировать клеточный рост (см.п.7.2.1).

К сожалению, наши знания о составах белковых гидролизатов на предмет содержания пептидов - регуляторов клеточного роста в значительной степени ограничены.

8.6. Возможный подход к определению предельно-допустимых концентраций гормонов и гормоноподобных веществ в косметических композициях

Как уже отмечалось выше, некоторые фирмы, использующие в косметических композициях вещества животного происхождения, стараются откреститься от возможного присутствия гормонов.

Это связано с тем, что в Европейских странах в соответствии с Основной инструкцией №76/768/ЕЭС от 27.07.76 (Приложение II) и Инструкцией №93/768/ЕЭС от 14.06.93 имеется
список веществ, запрещенных к использованию в косметических средствах. В этом списке, состоящем из 412 наименований, присутствуют: "Вещества с андрогенным эффектом", "Прогестогены" и "Эстрогены". В Российской Федерации Постановлением Главного государственного врача №26 от 20.11.97 утверждены "Гигиенические требования к производству и безопасности парфюмерно-косметической продукции" - Санитарные правила и нормы (СанПин 1.2.681-97), в которых в виде приложения №5 приводится "Список веществ, которые не должны входить в состав косметических продуктов", аналогичный Списку, принятому в ЕЭС. Что же тут удивительного? Повторим список - и повторили! Однако парадокс заключается в том, что "вещества" с андрогенным эффектом, прогестогены и эстрогены, циркулирующие в определенных концентрациях в крови человека и широко распространенные в животном мире, поставлены в один ряд (список) с трихлоруксусной кислотой (в природе отсутствует), бензидином (канцероген, в природе отсутствует), трихлорнитрометаном (хлорпикрин), нитрозоаминами (сильнейшие мутагены) и т.д., и т.п. Мы полагаем, что можем обозначить этот парадокс как парадокс бездумного копирования.

Попробуем разобраться в этом вопросе.

На наш взгляд, совершенно очевидным является утверждение о том, что влияние любой биологической субстанции на организм и любую клеточную систему в зависимости от концентрации должно описываться "куполообразной" кривой. Ранее мы это отчетливо продемонстрировали на примере влияния аминокислот, солей, глюкозы, витаминов на клетки ЛЭЧ. Следует заметить, что такого рода зависимость является фундаментальным законом, который подтверждался тысячи и тысячи раз на различных веществах, клеточных системах и организмах. Из этого следует, что превышение предельно допустимых концентраций биологически активных веществ в обязательном порядке будет приводить к ухудшению состояния или даже к гибели клеточной системы. Поэтому очень важным является использование безопасных интервалов концентраций. А для этого они должны быть известны.

В случае с гормонами и гормоноподобными веществами ситуация осложняется тем обстоятельством, что между воздействиями отдельных веществ на уровне организма имеются дополнительные связи. Так андрогены могут контролировать проявления, связанные с изменением концентрации эстрогенов и наоборот. То есть в организме концентрации гормонов "взаимосвязаны", и любое увеличение концентрации одного из гормонов может отрицательно отразиться на функционировании клеточных систем организма.

Все это так, но человечество и животный мир существуют, клетки организма и кожи в том числе, омываются межклеточной жидкостью, состоящей из лимфы и плазмы крови, в которой в определенных концентрациях и в определенных соотношениях содержатся гормоны и гормоноподобные вещества. Из этого следует, что все возможные отклонения от нормы будут наблюдаться только при изменении их биологических концентраций и, возможно, соотношений.

Вспомним, например, приводимые ранее данные о том, что суммарное количество эстрогенов в крови женщин в период менопаузы снижается по сравнению с нормой примерно в 13 раз, 17?-эстрадиола - в 8 раз, а дегидроэпиандростерона - ориентировочно в 5 раз. В то же время, содержание лютеинизирующего гормона практически не меняется, а количество фолликулостимулирующего гормона даже несколько повышается. Таким образом, переход к менопаузе сопровождается как изменением концентраций индивидуальных гормонов, так и нарушением их соотношений. Это не может не отразиться на состоянии организма в целом и, естественно, на состоянии кожи. Так, в работе [47] были описаны эксперименты, в которых участвовало около четырех тысяч женщин в возрасте старше 40 лет. Результаты свидетельствовали о том, что "кожа женщин, которые регулярно принимают эстрогены, оказалась менее сухой и имела примерно на 25-30% меньше морщин по сравнению с кожей тех, кто никогда не принимал эстрогены". Утверждается, что снижение уровня эстрогенов вызывает снижение синтеза коллагена, приводит к истончению и уменьшению эластичности кожи
*).

Большинство косметологов это прекрасно понимают. Однако наши люди (и косметологи, и некоторые эксперты, и официальные лица в Минздраве РФ в том числе) настолько напуганы гормонами, что предлагают использовать фитогормоны, выделяемые из растений, но только не вещества животного происхождения.

На чем основывается это точка зрения? Во-первых, она базируется на целом ряде наблюдений, свидетельствующих о наличии побочных эффектов в случаях использования синтетических эстрогенных препаратов, которые, тем не менее, никогда не проявлялись при накожном применении. Так, утверждается [48], что эстрогены хорошо проникают через кожу, но в отличие от гормонов, введенных орально, не вызывают побочных реакций. Однако, несмотря на существование гормонсодержащих препаратов, безопасность которых подтверждена многочисленными исследованиями, а также, несмотря на наличие "омолаживающего" эффекта, многие женщины не готовы пользоваться гормональными кремами. Но самое интересное, что наличие запрета на использование андрогенов, эстрогенов, прогестогенов в косметических средствах (СанПиН 1.2.681-97, Приложение 5), по-видимому, продиктовано аналогичными (скорее "бытовыми", чем научными) причинами. Во-вторых, в косметологии широкое распространение получила точка зрения о практической безопасности так называемых
фитогормонов - гормонов растительного происхождения. В последующих разделах мы обязательно рассмотрим доводы "за" и "против" растительных добавок к косметическим препаратам. А сейчас остановимся только на обсуждении особенностей действия фитогормонов в сравнении с гормонами животного происхождения. В настоящее время известно более 20 соединений, выделяемых из растений, которые в организме человека и животных действуют подобно эндогенным гормонам. Часто их объединяют в одну группу под названием "фитоэстрогены", хотя это не совсем оправдано. К фитоэстрогенам относят флавоны, флавононы, изофлавоны (флавоноиды), куместаны, лигнаны и халконы. Далее хочется процитировать авторов работы [48], которые формулируют следующую точку зрения: "единственное, что их объединяет - это способность активировать специфические рецепторы на мембранах клеток. Лиганд и рецептор подходят друг к другу как ключ к замку, поэтому никакая другая молекула не может активировать рецептор. И все же фитоэстрогены как-то обманывают рецептор и заставляют клетку реагировать так же, как если бы они были настоящими эстрогенами". Ну, что же этому удивляться - существуют же различные "отмычки" к замкам, имеющие мало общего с исходным ключом. Цитируем далее: "Многие фитоэстрогены отличаются от натуральных гормонов только временем взаимодействия, которого может быть недостаточно для достижения результата. И все же при многократном взаимодействии рецептор сможет прочитать послание и ответить на него. Очевидно, поэтому активность фитоэстрогенов в сотни и тысячи раз может быть ниже, чем активность эндогенных гормонов, но их концентрация в плазме крови человека может в 5000 раз превышать содержание натуральных гормонов".

Таким образом, речь идет о том, что основные различия между эндогенными гормонами животных и человека и фитогормонами заключается в меньшей активности последних и в возможности повышения их концентрации в крови для компенсации этого недостатка (или, наоборот, достоинства). А в целом они повышают активность фибробластов и стимулируют деление клеток базального слоя эпидермиса. В этой связи следует подчеркнуть, что в литературе отсутствуют какие-либо сведения, свидетельствующие об особом, уникальном действии фитогормонов на организм животных и человека. Если не принимать во внимание, что почти все они обладают антиоксидантной активностью, а некоторые проявляют бактерицидные и фунгицидные свойства (с этим следует тщательно разбираться, а иначе как быть с повышением скорости клеточного деления), то их пониженная гормональная активность и, по-видимому, связанная с этим обстоятельством возможность достижения повышенных концентраций в крови является единственным отличием и возможным преимуществом фитогормонов по сравнению с эндогенными гормонами, содержащимися в крови животных.

Из вышеизложенного следует, что напуганные побочными эффектами синтетических гормонов, вводимых в организм человека в высоких дозах и одновременным существенным изменением соотношений индивидуальных соединений в гормональном пуле организма, косметологи, эксперты и официальные лица формулируют запреты, на наш взгляд, блокирующие развитие существенного раздела косметологии, основанной на использовании биологически активных субстанций животного происхождения. Более того, если строго соблюдать эти запреты, то мы должны будем отказаться от использования в косметических препаратах молока и молочных продуктов, гонад морских животных (икра и молоки), используемых испокон веков человечеством в качестве пищевых продуктов, от маточного молочка пчел и т.п. Это действительно
парадокс бездумного копирования (или "как бы чего не вышло"), доведенный до абсурда. Ведь осталось сделать последний шаг - запретить функционирование человеческого организма из-за того, что в крови содержатся и вещества с андрогенным эффектом, и прогестероны, и эстрогены.

К абсолютно курьезному обстоятельству следует отнести результаты простого расчета, основанного на различии эффективности действия фитоэстрогенов (растительных гормонов) по сравнению с эндогенными гормонами животного происхождения. Рассмотрим ситуацию, когда мы скушали одну ложку красной или черной икры (примерно 20 г), содержащей определенное количество гормонов и гормоноподобных веществ. Допустим даже, что концентрация фитогормонов в растениях сопоставима с концентрацией гормонов в икре (обычно всегда значительно ниже). Тогда, учитывая только более низкую активность фитогормонов (примерно в 5000 раз), чтобы достичь эффекта, аналогичного действию на организм всего 20 г продукта животного происхождения, необходимо будет проглотить 100 кг растительного сырья или даже больше. Это же целый стог сена! Здесь есть над чем подумать, в том числе и приверженцам вегетарианского питания.

Теперь вернемся к регенерирующим добавкам и косметическим препаратам, содержащим гормоны и гормоноподобные вещества животного происхождения, и сформулируем условия их безопасного использования.

8.7. Условия безопасного использования регенерирующих добавок к косметическим препаратам

В соответствии с теорией мягких косметологических воздействий, основной задачей которой является поддержание состояния кожи человека максимально длительное время без существенных изменений, связанных с протеканием процессов старения, одним из главных объектов воздействия компонентов косметических средств является базальный слой клеток эпидермиса. Скорость деления этих клеток, определяющая параметры динамического равновесия формирования эпидермиса, зависит в первую очередь от состава межклеточной жидкости и ее способности поставлять клеткам базального слоя питательные компоненты, включая гормоны и гормоноподобные вещества, и уносить в лимфатическую и кровеносную системы организма продукты клеточного метаболизма. В соответствии с этим, для косметологов было бы абсолютно безрассудным ставить перед собой задачи введения в организм через кожу веществ, например, способствующих омоложению организма, повышению работоспособности и потенции. Это такой же безрассудный шаг, как и витаминизация организма, посредством нанесения на кожу косметологических препаратов (см. п.7.1)

Для нас чрезвычайно важным является то обстоятельство, как реагируют клеточные системы кожи на присутствие гормонов и гормоноподобных веществ. В табл.8.3 приведены данные о концентрациях гормонов и гормоноподобных веществ, способствующих делению разнообразных клеточных систем. К сожалению, информация о влиянии гормонов и гормоноподобных веществ на клеточные системы кожи явно недостаточна. Однако, даже на основании приведенных данных, можно сделать вывод о том, что концентрации инсулина, трансферина, дексаметазона, глюкагона, требуемые для реализации клеточного деления, не превышают 10 мкг/мл, для гидрокортизона (альдостерона) эта концентрация соответствует 10,7-35,7 мкг/мл, а для фактора роста эпидермиса она не превышает 0,1 мкг/мл. Аномально высокую концентрацию эндотелиального фактора роста можно объяснить недостаточной чистотой продукта.

В отличие от этого лечебная суточная доза инсулина (при лечении диабета) варьирует от 0,4 до 1,2 мг/сутки, гидрокортизона - до 16,7 мг/сутки, гонадотропина - до 75 мг/сутки или (в пересчёте на 1 мл крови) от 66,6 до 200 мкг/мл, - до 2,78·10
3 мкг/мл и до 12,5·103 мкг/мл, соответственно. Таким образом, различия между дозой, стимулирующей клеточный рост, и лечебными дозами могут превышать величину 103 раз. С другой стороны, приведенные в табл. 8.5 данные оказываются более близкими к содержанию гормонов и гормоноподобных веществ в крови человека.(ср. с табл.8.2)

Таблица 8.5 Перечень гормонов и гормоноподобных веществ, используемых для поддержания роста клеточных систем

Несомненный интерес представляют данные о величинах концентраций гормонов и их аналогов, включаемых в косметические композиции. Из данных, приведённых в табл.8.6, следует, что косметологи используют концентрации гормонов, в десятки и тысячи раз превышающие концентрации, необходимые для поддержания роста клеточных систем и, конечно, они абсолютно не заботятся о возможном изменении соотношений гормонов при введении в косметические препараты одного или нескольких представителей этого класса биологически активных веществ.

Таблица 8.6 Содержание гормонов и гормоноподобных веществ в косметических препаратах

*) При расчете N50 использовалось среднее содержание гормонов в крови человека:

- для дегидроэпиандростеронсульфата натрия - суммарная концентрация андрогенов (0,61 мкг/мл - для мужчин и 2,41·10
-3 мкг/мл - для женщин);

- для эстрона, эстрадиола и этинилэстрадиола - суммрная концентрация эстрогенов (1,05·10
-3 мкг/мл - для мужчин и 0,435·10-3 мкг/мл - для женщин);

- для ацетата прегненолона и ацетомепрегенола - концентрация прогестерона (0,21·10
-3 мкг/мл - для мужчин и 0,46·10-3 мкг/мл - для женщин в фолликулярной фазе цикла).

**) Превышение концентрации гормона в кремах, предназначенных для повседневного использования (365 дней в году), рассчитывалось по следующей формуле:

, при этом во внимание принималась максимальная величина N50 (подчеркнутые значения), независимо от ее принадлежности - мужчины или женщины.

Используемые косметологами концентрации гормонов приближаются по величине к суточным лечебным дозам этих веществ (см. выше).

Из этого следует, что эксперты и официальные лица основывают свою позицию (если вообще основывают) на физиологических экспериментах, в которых концентрация добавляемых индивидуальных гормонов в миллионы раз превышает концентрации этих же гормонов, требуемых для усиления клеточного роста в условиях "in vitro" (ср. с табл.8.5). А если учесть, что и в экспериментах на клеточных системах использовались все-таки повышенные концентрации гормонов и гормоноподобных веществ по сравнению с их содержанием в крови человека, то обсуждаемую разницу следует дополнительно увеличить. Например, концентрации инсулина, используемые для усиления клеточного роста (0,6-10 мкг/мл), превышают его содержание в крови (0,24-2,4·10
-3 мкг/мл) почти в 1000 раз.

Следует учитывать также то обстоятельство, что содержание индивидуальных гормонов и гормоноподобных веществ в продуктах животного происхождения, например, в сперме животных, в целом если и отличается от их содержания в крови человека, то в значительно меньшей степени по сравнению с обсуждаемыми выше различиями (ср. табл.8.2).

Естественно, речь не идет о таких препаратах, как "Плацентоль" (см. выше), в которых, по-видимому, в процессе переработки происходит накопление некоторых гормонов.

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что
первым условием безопасного использования гормонсодержащего сырья в качестве регенерирующих добавок к косметическим препаратам является ограничение по содержанию индивидуальных гормонов и гормоноподобных веществ. Концентрация гормонов и гормоноподобных веществ в такого рода добавках должна быть сопоставима с их содержанием в крови человека. Именно в этом случае можно надеяться на то, что снижение концентрации гормонов в косметических препаратах в 106-109 раз по сравнению с лечебными дозами не будет приводить к каким-либо серьезным отклонениям от нормы, как на уровне организма, так и по отношению к клеточным системам кожи. В то же время, такие микродобавки гормонов к косметическим препаратам необходимы для поддержания кожи в хорошем состоянии в возхрасте после 30-35 лет.

В соответствии с теорией мягких косметологических воздействий нет никакой необходимости создавать концентрацию гормонов и гормоноподобных веществ в косметических препаратах выше их содержания в крови человека, так как стимуляция клеточного роста достигается введением в питательную среду всего 5-10% сыворотки крови животных. Поэтому нанесение на поверхность кожи таких "сбалансированных" по содержанию гормонов и гормоноподобных веществ косметических композиций сможет компенсировать снижающееся с возрастом обеспечение питательными и ростостимулирующими веществами клеток базального слоя эпидермиса.

Можно также полагать, что
вторым условием безопасного использования гормонсодержащего сырья в качестве регенерирующих добавок к косметическим препаратам является соблюдение соотношений индивидуальных гормонов и групповых соотношений, близких к аналогичным соотношениям в крови человека. Это условие является, несомненно, менее обоснованным и, по-видимому, менее значимым, чем первое. Так, например, из данных, приведенных в табл. 8.5 следует, что стимуляция клеточного роста может достигаться введением в питательную среду 2 - 5 гормонов и гормоноподобных веществ. Более того, на отдельных клеточных системах показано, что такие вещества, как прогестерон, эстроген, тестостерон, кальцитонин, релаксин, церулоплазмин, простагландины, тироксин (для клеток He La) и фибронектин, инсулин, дексаметазон (для первичной культуры гепатоцитов угря) являются своего рода балластом и практически не влияют на ростовые характеристики клеток. Тем не менее, имеется ряд свидетельств, подтверждающих, что на уровне организма соотношение андрогенных и эстрогенных гормонов может играть определяющую роль, и существенное изменение этого соотношения обычно приводит к нарушениям в функционировании некоторых систем организма.

Можно полагать, что при изучении ростовых характеристик клеток в питательных средах (см. табл.8.5) в присутствии гормонов, стимулирующих клеточный рост, и так называемых балластных гормонов и гормоноподобных веществ, просто отсутствуют более детальные критерии "комфортного" состояния клеточной системы. Однако нельзя исключить и того, что для достижения "комфортного" состояния клеткам достаточно наличия всего 2 - 5 гормонов.

Тем не менее, на наш взгляд, для предотвращения возможного изменения соотношений гормонов на уровне организма целесообразно соблюдать второе условие безопасности использования гормонсодержащего сырья при конструировании косметических композиций, обладающих регенерирующим действием.

Для решения поставленной задачи необходимо иметь данные по содержанию гормонов и гормоноподобных веществ в продуктах животного происхождения.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Справка "Ранозаживляющая косметика", Косм.Мед. 1999, (2-3) 63;

2. Децина А.Н. "Регенерирующие композиции, содержащие сперму животных", Косм.Мед. 1998(5)43-49;

3. Децина А.Н., Бачинский А.Г. "Биологически активная добавка для получения косметических средств регенерирующего действия и косметический регенерирующий крем на ее основе" Пат.РФ №2129858, 24.10.96;

4. Децина А.Н. "Косметическое средство для ухода за кожей" Пат.РФ №2082393, 12.03.96;

5. Децина А.Н., Родионов В.И. и др. "Косметический марикрем для ухода за кожей" Пат.РФ №2110984, 28.08.97;

6. Децина А.Н., Бачинский А.Г., Голубев В.В. "Регенерирующее косметическое средство для ухода за кожей на основе развивающихся эмбрионов животных" Пат.РФ №2142783, 16.07.97;

7. Вязовая Е.А., Децина А.Н., Бачинский А.Г. "Способ получения регенерирующего косметического крема для ухода за кожей" Пат.РФ №2144815, 27.01.2000;

8.
Eilor H., Graves C.N., J.Reprod. Ferti., 1977, 50(1)17-21;

9. Adamopoulos D.A. et al., Acta Eur. Fertil. 1976, 7(3)219-255;

10. Matsuda S. et al., Tohoru J.Exp.Med., 1975, 116(2)201-202;

11. Shirai M et.al., Igaku No Agumi. 1976, 96(3) 121-122;

12. Ten N.T. et al., Prod. Reprod.Biol., 1976, (1)107-114;

13. Purvis K. et al., J.Endocrinol., 1976, 70(3)439-444;

14. Mullen J.O. et al., In vest. Urol., 1968, 6(2)143-147;

15. White J.G., Hudson B., J.Endocrinol., 1968, 41(2)291-292;

16. Purvis K. et al., Clien. Endocrinol., 1976, 5(3)253-261;

17. Kleesiek K., Hild F., Frezenius Z., Anal. Chem., 1978, 290(2)167-168;

18. Sas M. et al, JRCS Med. Sci. Libr Compend. 1977, 5(1) 26;

19. Mondina R. et al., Prod. Reprod. Biol., 1976, (1)121-124;

20. Kelly R.W., Proc. Anal. Chem. Soc., 1977, 14(8)208-210;

21. Bendvold E. et al., Int. J.Androl., 1987, 10(2)463-469;

22. Clarke A.H. et.al., IRCS Libr. Compend, 1974, 2(1) 1050;

23. Perry D.L. et.al., Adv. Mass Spectrom, 1978, 78, 1540-1543;

24. Gstoettner H. et al., Dematol. Monatsschr., 1978, 164(8)560-563;

25. Templeton A.A. et al., J.Reprod. Fertil., 1978, 52(1)147-150;

26. Clarke A.H. et al IRCS Libr. Comprend. 1974, 2(1)1050;

27. Restuccia A. et al., Atti.Soc.Ital.Sci.Vet., 1974, 28, 487-492;

28. Ivanov N., Dimovv., Zhivotnovud. Nauki, 1974, 11(5), 103-108;

29. Charbonnel B. et al., Ann. Endocrinol., 1973, 34(6) 722-724;

30. Bygdeman M., Holmberg O., Acta Chem. Scand. 1966, 20(8)2308-2310;

31. Voglmayr J.K., Prostaglandins., 1973, 4(5)673-678;

32. Stylos W.A. Prostaglandins., 1973, 4(4)553-564.

33. Povoa H. et al., Acta Biol. Med. Germ., 1972, 20(1)183-184;

34. Rui H. et. al., J. Endocrinol., 1987, 114(2) 329-334;

35. Van Sande M. et al., Adv. Exp. Med.
Biol., 1986, 198A, 469-475;

36. "Клиническая оценка лабораторных текстов", под ред. Н.У.Тица, М.; "Медицина" 1986;

37. "Терапевтический справочник Вашингтонского университета" под ред. М.Вудли, А.Уэлан, М.; "Практика", 1995;

38.
Breton L., Delacharriere O., Pat USA №5989568, November, 23, 1999;

39. Toida Hiroshi, Koishi Masumi, Pat. USA №4309411, January 5, 1982;

40. Fioru-M. et al., J.Chromat. Acta, 1998, 807(2)219-227;

41. Sauer M.J. et al., J.Steroid. Biochim., 1989, 33(3)433-438;

42. Bidaur A.A. et al., Proc. Natl. Acad.Sci.USA, 1989, 86(18)7183-7185;

43. Gyawu P., Pope G.S., Bz. Wet.J., 1990, 146(3)194-204;

44. Koch J. et al., Endocr. Regul., 1991, 25(1-2) 128-133;

45. M.Klagsbrum "Bwine colostrum supports the serum-free proliferation of epithelial cells bit not of fibroblasts in long-term culture" J.Cell. Biol., 1980, 84, 808-814;

46. Di Corleto P.E. "Cultured Endotelial Cells Produce Multiple Growth Factors for Connective Tissue Cells", Exp. Cell Res. 1984, 153(1)167-172;

47. Dunn L.B., Damsun M., Moore A.A. et al., "Doos estrogen prevent skin aging? Result from the First National Health and Nutrition Examination Survey", Arch Dermatol., 1997, 133(3)339-342;

48. K
авот С., Грейс К. "Гормоны молодости", Косм.Мед. 1998, (3)19-22;

49. Florini J.R., Roberts S.B. "A serum Free medium for the growth of musc-le cells in culture" In vitro, 1979, 15(12)983-992;

50. Hutchings S.E., Sato G.H. "Growth and maintenanse of Hel a cells in serum-free medium supplemented with hormones", Proc. Watl. Acad. Sci. USA, 1978, 75(2)901-904;

51. Needham L.K., Tennekoon G.I., Mekhann G.M. "Selective Growth of Rat Schwann Cells in Neuron - and serum - Free Primary Culture" J.Neurosci., 1987, 7(1)1-9;

52. Menapace L., Armato U., I.F.Whitfield "The effects of corticotrophin (ACTH1-24) cuclic AMP and TPA on DNA replication and proliferation of primary rabbit ad renocortical cells in a synthetic medium" Biochem. Biophus. Res. Comm., 1987, 148(3)1295-1303;

53. Schneider Y.-J. "Optimisation of hybridoma cell growth and monoclonal antibody secretion in a chemically defined, serum - and protein - free culture medium" J.Immun.Methods, 1989, 116, 65-77;

54. Miyazari M., Sato J. "Degreased Albumin Secretion in Serum-Free Primary Cultures of Adult Rat Hepatocytes during Proliferation Induced by Epidermal Growth Factor and Insulin", Acta Med. Okayama, 1998, 42(1)41-43;

55. Hayuchi S., Ooshiro Z. "Primary Culture of the Eel Hepatocytes in the Serum-Free Medium", Bull. Jap. Sac. Sci. Fish., 1986, 52(9)1641-1651;

56. Darfler F.J., Iusel P.A. "Growth of Lymphoid Cells in Serum-Free Medium" in "Methods for Serum-Free Culture of Neuronal and Lymphoid Cells" New York, 1984. pp 187-196;

57. Bottenstein J.E. "Culture Methods for Growth of Neuronal Cell Lines in Defined Media" in "Methods for Serum-Free Culture of Neuronal and Lymphoid Cells., N.Y., 1984, pp 3-13;

58. Croze F., Walker A., Friesen H.G. "Stimulation of growth of Nb2 lymphoma cells by interleukin-2 in serum-free and serum-containing media" Mol. Cell. Endocrin., 1988, 55, 253-259;

59. Puri E.C., Turner D.C. "Serum-Free medium allows chicken myogenic cells to be cultivated in suspension and separated from attached fibroblasts", Exp.
Cell Res. 1978, 115, 159-173;

Машковский М.Д. "Лекарственные средства" в 2-х томах, 11-е изд. М.; "Медицина", 1988.

Глава 9 

9. Некоторые механизмы старения кожи

В настоящее время известны сотни гипотез о биологической сущности старения организма. Можно полагать, что в любых научных дисциплинах количество гипотез, описывающих то или иное явление, обратно пропорционально ясности вопроса о механизме этого явления. Современная наука не может предотвратить старость, однако имеющиеся данные позволяют формулировать подходы к предупреждению преждевременной старости.

Кожа, представляющая самый большой орган человека, посредством которого осуществляется воздействие окружающей среды на организм, непосредственно подвержена процессам, сопровождающим старение.

Существуют генетические теории старения, в которых ген расценивают как первичный участок, в котором могут возникать изменения, индуцирующие процесс старения. В противовес этим теориям указывается на то, что такие факторы окружающей среды, как температура, влажность, питание и стресс, также способны влиять на скорость процесса старения. Однако можно полагать, что такие (как бы противоположные) подходы в действительности могут быть взаимосвязанными.

Имеются гипотезы, основанные на изменении содержания ферментов и гормонов, распространены версии, учитывающие образование сшивок в макромолекулах (включая нуклеиновые кислоты, коллаген, полисахариды и т.д.), изменение проницаемости мембран, строения различных органелл типа лизосом и митохондрий. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что все перечисленные выше изменения, сопровождающие процесс старения организма, подтверждаются экспериментально. Более того, есть основания полагать, что большая часть этих изменений связана между собой и, очевидно, с теми процессами, которые регистрируются на генетическом уровне.

Таким образом, мы имеем дело с гигантским клубком взаимосвязанных событий, сопровождающих процесс старения организма. Поэтому любые попытки объяснить процесс старения, принимая во внимание только отдельные факторы, на наш взгляд, заранее обречены на неудачу. Однако имеется еще несколько ключевых факторов, сопровождающих процесс старения, информация о которых к настоящему времени накоплена, и которые, с теоретической точки зрения, могут иметь определяющее значение на протекании всего процесса в целом. Одним из таких факторов является перекисное окисление липидов.

9.1. Перекисное окисление липидов

Все живое на земле состоит из клеточных систем. Особенностью любой клетки организма животного является наличие внешней и внутренних бислойных мембран. На рис.9.1 представлено схематическое изображение молекулы лецитина и фрагмента бислойной мембраны, составленной из молекул лецитина.

Наличие двойных связей в жирнокислотных "хвостах" молекулы лецитина определяет реакционную способность бислойных мембран по отношению к окислителям различного типа (О
2, О3, Н2О2, ионы переходных металлов и т.д.), излучениям, радиации и т.п.

Кислород воздуха, необходимый для существования всего живого на Земле, участвует в процессе перекисного окисления липидов (ПОЛ), в результате которого образуются активные высокореакционноспособные частицы. Эти частицы способны продолжать процесс ПОЛ, который обычно протекает по цепному механизму. Кроме этого, они могут взаимодействовать с биополимерами, меняя их структуру и свойства.

Рисунок 9.1 Схематическое изображение молекулы лецитина и фрагмента бислойной мембраны

На рис.9.2 представлена брутто-схема ПОЛ, завершающаяся образованием реакционноспособных альдегидов.

Рисунок 9.2 Схема перекисного окисления липидов

Образующиеся в процессе ПОЛ альдегиды легко (даже при комнатной температуре) вступают в реакцию с аминогруппами аминокислот, пептидов и белковых фрагментов, протеогликанов, липопротеидов, мукополисахаридов и с нуклеиновыми кислотами. На рис.9.3 представлена схема модификации белкового фрагмента под влиянием альдегидов, образующихся в процессе ПОЛ.

Реакция альдегидов с аминокислотами, пептидами и белковыми фрагментами, называемая реакцией неферментативного покоричневения, реакцией меланоидирования или реакцией Майяра (Майларда), интенсивно изучаемая во второй половине XX века [1], осуществляется по достаточно сложной схеме с промежуточным образованием парамагнитных частиц (свободных радикалов). Также было показано, что процесс может замедляться в присутствии антиоксидантов. В основном используемые антиоксиданты относились к неорганическим соединениям типа диоксида серы, солей сернистой и азотной кислот. Имеются сведения о возможности ингибирования реакции Майяра меркаптоэтанолом.

Установлено, что некоторые продукты реакции альдегидов и восстанавливающих сахаров (например, глюкозы) с аминокислотами обладают мутагенным действием и проявляют токсичность.

Совершенно очевидно, что по мере развития процесса ПОЛ (см. рис.9.2), образующиеся альдегиды могут вступать в реакцию Майяра (см. рис.9.3). В свою очередь, по мере накопления изменений в структуре белковых фрагментов биологических полимеров последние могут прекращать осуществление своих биологических функций или, в конце концов, превращаться в белковые образования, не узнаваемые иммунной системой организма. Появление таких чужеродных белковых молекул может провоцировать развитие аллергических реакций.

Рисунок 9.3 Схема модификации белкового фрагмента под влиянием альдегидов

Взаимодействие продуктов ПОЛ с нуклеиновыми кислотами может вызывать изменения в их структуре и при соответствующем накоплении повреждений - изменения в генетическом аппарате клетки (мутагенное действие продуктов ПОЛ).

Взаимодействие продуктов ПОЛ с мукополисахаридами типа гиалуроновой кислоты будет вызывать изменения в её структуре, которые могут приводить к снижению проницаемости геля гиалуроновой кислоты с водой, заполняющего межклеточное пространство в эпидермисе и в дерме, и тем самым влиять на проницаемость кожи.

Таким образом, продукты ПОЛ могут быть ответственными за аллергические проявления, мутации и снижение проницаемости кожи.

Вообще, именно в силу особенностей строения клеток, ПОЛ всегда сопровождает животных в обычных условиях (в норме). Есть основания считать, что ПОЛ заметно усиливается при неблагоприятных воздействиях.

9.1.1. Оценка склонности липидов к перекисному окислению

Содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в тканях при хронических заболеваниях (см., например, [2-7]) и при других неблагоприятных воздействиях на организм возрастает по сравнению с нормальным проявлением процесса ПОЛ. В большинстве случаев при этом в жирнокислотных составах липидов наблюдаются изменения, характеризующиеся снижением содержания ненасыщенных жирных кислот [8]. Есть основания полагать, что именно ПОЛ является процессом, определяющим направление и глубину наблюдаемых изменений в жирнокислотных составах липидов тканей организма при неблагоприятных воздействиях. Поэтому при оценке степени ненасыщенности липидов или при выявлении их склонности к перекисному окислению (в качестве отклика на неблагоприятные воздействия) целесообразно пользоваться обобщенным индексом, учитывающим суммарную ненасыщенность липидов и/или их реакционную способность в процессах ПОЛ.

Обычно для выявления суммарной ненасыщенности или для оценки склонности липидов к окислению используются индексы ненасыщенности, определяемые отношением суммарных количеств полиненасыщенных жирных кислот (две двойные связи и более) к насыщенным [9], суммой произведений процентного содержания кислот на число двойных связей с каждой из них [8] и т.д. Однако использование этих индексов в редких случаях является достаточно обоснованным и, самое главное, может таить возможность ошибочных выводов и заключений, связанных с тем, что они не учитывают истинную реакционную способность жирнокислотных фрагментов липидов в процессах ПОЛ.

В табл.9.1 представлены относительные скорости окисления индивидуальных жирных кислот в зависимости от количества двойных связей (по данным, приведенным в работе [10]).

При расчете коэффициентов реакционной способности применялись относительные скорости окисления жирных кислот при 37°С. Однако из-за отсутствия сопоставимых данных для жирных кислот, не имеющих С=С связей, переход к насыщенным системам осуществлялся с учетом относительных скоростей окисления стеариновой и олеиновой кислот при 110°C. Из данных, представленных в табл.9.1, видно, что повышение температуры процесса окисления приводит к сглаживанию различий в относительной реакционной способности исходных соединений. Поэтому можно ожидать, что соотношение склонностей к окислению стеариновой и олеиновой кислот при 37°C будет более высоким, чем 1:11. Однако, учитывая их весьма низкие абсолютные скорости окисления, которые при наличии полиненасыщенных жирных кислот вносят незначительный вклад в общую реакционную способность липидов, ожидаемыми различиями можно пренебречь.

Таблица 9.1 Относительная реакционная способность жирных кислот в процессах перекисного окисления и коэффициенты реакционной способности

В соответствии с вышеизложенным, индексы реакционной способности к ПОЛ (ИРСПОЛ) предлагается рассчитывать по следующей формуле:

ИРСПОЛ=?CiKi, (1)

где Ci - относительное содержание индивидуальных (насыщенных и ненасыщенных) жирных кислот, а Ki - коэффициент реакционной способности (см. табл.9.1).

Для проверки наличия связи между ИРС
ПОЛ и традиционно используемыми индексами ненасыщенности был проведен расчет их значений для 52 наборов жирнокислотных составов липидов, приведенных в работах [11-17], а также изучено наличие зависимостей между полученными величинами. Оказалось, что для большинства вариантов расчетов индексов ненасыщенности их корреляция с ИРСПОЛ является достоверной, хотя и не очень высокой (коэффициент корреляции ниже 0.77) Для индекса ненасыщенности, определяемого по формуле (2):

ИН=?Cini, (2)

коэффициент линейной корреляции оказался несколько более высоким (0.83). Здесь ni - число двойных связей в индивидуальной жирной кислоте, а Ci- её относительная концентрация. Однако и в этом случае расхождения между величинами индексов ненасыщенности, рассчитанными по формуле (2) и предложенному нами регрессионному уравнению (3).

ИН=52.6+0.00165 ИРСПОЛ (3),

могут оказаться достаточно высокими и достигать в отдельных случаях 40-50%.

В качестве примера, свидетельствующего о практической важности адекватного выбора критерия оценки, можно сослаться на результаты работы [12], авторы которой изучали действие радиации на культуру клеток LDV, меняя жирнокислотный состав клеточных липидов посредством добавления в питательную среду олеиновой (С18:1) и линолевой (С18:2) кислот. Зафиксированное при этом увеличение содержания в клеточной мембране соответствующих кислот (см. табл.9.2) рассматривалось как повышение степени ненасыщенности.

Таблица 9.2 Сопоставление индексов ненасыщенности и индексов реакционной способности липидов цитоплазматических мембран клеток

*) Индексы ненасыщенности и ИРСПОЛ рассчитывались по формулам (1) и (2) для всего набора жирных кислот, приведенных в [12].

Обнаружив отсутствие заметных различий в склонности клеток с разным содержанием жирных кислот С18:1 и С18:2 к радиационному воздействию, авторы сделали вывод о том, что вызываемое радиацией ПОЛ цитоплазматических мембран не является определяющим в процессе клеточного радиационного повреждения. Проведенный нами расчет ИРС
ПОЛ по данным этой работы (см. табл.9.2) показал, что, несмотря на увеличенное содержание некоторых жирных кислот при введении в питательную среду их эндогенных аналогов, существенного изменения значений индексов не происходит в связи со снижением общего количества других полиненасыщенных (более реакционноспособных) кислот. Следует подчеркнуть, что использование индексов ненасыщенности, рассчитываемых по формуле (2), наиболее близких к ИРСПОЛ, также приводит к аналогичным результатам (см. табл.9.2). Таким образом, вывод авторов работы [12] мог претерпеть существенные изменения, если бы они воспользовались индексами, в большей степени отражающими реакционную способность липидов в процессах ПОЛ.

Другие примеры свидетельствуют о наличии различий между ИРС
ПОЛ и разнообразными вариантами индексов ненасыщенности. Так, в работе [8] приводятся индексы ненасыщенности липидов печени при её хронических поражениях, определяемые по формуле (2). На основании величин этих индексов авторы делают вывод о том, что наиболее значительные изменения ненасыщенности наблюдаются при портальном и билиарном циррозах печени (см. табл.9.3)

Таблица 9.3 Сопоставление индексов ненасыщенности и индексов реакционной способности липидов печени в норме, а также при хронических гепатитах, циррозах и жировом гепатозе (по данным работы [8])

Однако величины ИРСПОЛ, которые также могут характеризовать глубину изменений ненасыщенности и направление этих изменений, свидетельствуют о том, что, если для портального цирроза и наблюдается некоторое снижение ИРСПОЛ, сопоставимое с ошибкой определения (примерно 20%)*), то для билиарного цирроза эта величина практически не отличается от соответствующих значений для других заболеваний печени (см. табл.9.3).

*) Индексы ненасыщенности и ИРСПОЛ рассчитывались по формулам (1) и (2) для всего набора жирных кислот, приведенных в [8].

Если рассмотреть данные, полученные в работе [9], характеризующие изменения состава жирных кислот мембран эритроцитов, тромбоцитов и липидов плазмы крови при заболевании гиперлипопротеидемией, то вывод, который можно было бы сделать на основании значений индексов ненасыщенности (увеличение степени ненасыщенности при заболевании), оказался бы некорректным, так как значения ИРС
ПОЛ у больных и у здоровых людей практически не отличаются (см. табл.9.4).

Число подобных примеров может быть значительно увеличено, так как изучение связи между неблагоприятными воздействиями на организм и усилением процессов ПОЛ привлекает пристальное внимание исследователей (см., например, [2-4, 9]).

Отметим также, что использование любых индексов, отражающих относительную ненасыщенность (реакционную способность) липидов, без учета их общего содержания в клетках, органах и т.п., не всегда является методически оправданным.

Таким образом, мы предложили новые индексы реакционной способности (ИРС
ПОЛ), характеризующие склонность липидов к ПОЛ, а также глубину и направление изменений ненасыщенности липидов. Использование этих индексов может иметь определенное преимущество по сравнению с традиционно применяемыми в таких случаях индексами ненасыщенности.

Таблица 9.4 Сопоставление индексов ненасыщенности и индексов реакционной способности липидов плазмы крови, мембран эритроцитов и тромбоцитов здоровых людей и больных гиперлипопротеидемией II типа (по данным работы [9])

*)Индексы ненасыщенности рассчитывались по формуле (4):

(4)

где Сi соответствует относительной концентрации полиненасыщенной кислоты (n=2), а ni - количество двойных связей в её молекуле; Сj - относительная концентрация насыщенной кислоты.

В дальнейшем мы используем значения ИРС
ПОЛ для оценки склонности различных жировых систем к прогорканию.

9.1.2. Уровень карбонильных соединений при культивировании клеток

Предложенные индексы реакционной способности ИРСПОЛ характеризуют склонность липидов к перекисному окислению. Однако, насколько далеко заходит процесс перекисного окисления, например, при культивировании клеточных систем, и, вообще, является ли образование продуктов ПОЛ величиной осязаемой? Для решения этих вопросов мы предприняли специальное исследование.

Следует заметить, что продукты ПОЛ (альдегиды и кетоны) в большинстве случаев в разбавленных растворах являются достаточно устойчивыми соединениями, и поэтому можно ожидать их накопления в системе клетка - питательная среда при проведении процесса культивирования в неблагоприятных условиях.

Эти обстоятельства позволяли надеяться, что, по крайней мере, для некоторых клеточных линий, используемых в производстве вакцинных препаратов, может существовать зависимость между качеством культивирования (оптимальность условий культивирования, ростовые характеристики питательных сред, неблагоприятные воздействия) и уровнем карбонильных соединений в питательной среде в процессе клеточной жизнедеятельности.

Целью данной работы являлось изучение динамики изменения уровня карбонильных соединений в процессе клеточного роста и выявление связи этого уровня с качеством культивирования клеток на примере фибробластов почек сирийского хомячка (ВНК-21).

В качестве опытных питательных сред использовали препараты, приготовленные во ВНИИ молекулярной биологии на основе индивидуальных аминокислот, гидролизата протеинов миражного яйца, рыбного гидролизата и автолизата пекарских дрожжей разной степени очистки.

Для проведения анализа применяли соляную кислоту и едкий натр квалификации х.ч., а также 2,4-динитрофенилгидразин (ДНФГ) марки ч.

Оптические плотности поглощения растворов определяли на спекрофотометре СФ-26 в кварцевой кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. В качестве раствора сравнения использовали дистиллированную воду.

Культуру клеток ВНК-21 (с.13) в соответствии с паспортными данными получали в музее клеточных культур ВНИИ молекулярной биологии.

Клетки выращивались на исследуемых питательных средах в монослое с посадочной концентрацией 100 тыс. кл./мл Продолжительность одного пассажа составляла 72 часа. Индексы пролиферации и количество клеток оценивали по известной методике (см., например [18]).

Уровень карбонильных соединений в надклеточной жидкости и в исходных питательных средах определяли в соответствии с методикой [19] с небольшой её модификацией. Для этого к 0.6 мл надклеточной жидкости или питательной среды добавляли 0.5 мл насыщенного раствора ДНФГ в 1Н растворе соляной кислоты. Пробы выдерживали 10-20 минут при комнатной температуре, затем приливали 2 мл 0.4 Н раствора едкого натра и после выдерживания в течение 10-20 минут при комнатной температуре измеряли оптическое поглощение растворов при длине волны 505 нм (Д
505).

В качестве контроля при определении Д
505 использовали пробы, приготовленные по аналогичной методике, в которой изменяли порядок добавления растворов к исследуемому образцу (вначале добавляли раствор щелочи, а затем - раствор ДНФГ).

Для решения поставленной задачи вначале был проведен анализ содержания карбонильных соединений в некоторых исходных питательных средах, содержащих сыворотку крови крупного рогатого скота и выдержанных при 37°C в течение 72 часов (см. табл.9.5). Полученные данные свидетельствуют о довольно низких уровнях карбонильных соединений в исходных питательных средах.
*) Этот уровень несколько повышается в процессе обработки при 37°C (обычная продолжительность одного пассажа).

*) Низкий уровень карбонильных соединений связан с незначитеьлным содержанием этих соединений в исходных составах питательных сред (пиридоксаль и др.). Следует заметить также, что более богатая карбонильными соединениями сыворотка добавляется к среде в количестве 10%.

Однако наблюдаемые изменения оказываются незначительными по сравнению с повышением уровня карбонильных соединений в процессе культивирования клеток ВНК-21 (см. табл.9.6)

Таблица 9.5 Уровень карбонильных соединений в некоторых питательных средах*)

*)Образцы питательных сред в разных опытах отличались между собой датами изготовления как питательных сред, так и сывороток. В опытах со средой Игла МЕМ использовались различные партии эмбриональной сыворотки (фирма "Flow") и один образец сыворотки КРС, обработанной полиэтиленгликолем.

Данные, приведенные в табл.9.6, свидетельствуют о значительных колебаниях абсолютных значений Д
505 в процессе выращивания клеток. Особенно контрастными эти колебания оказались в опытах с посевной концентрацией клеток 200 тыс. кл./мл Здесь на вторые сутки наблюдается достоверное снижение Д505 (в 2 раза) с последующим резким повышением этой величины на третий день культивирования. В отличие от этого, для посевной дозы 50 тыс. кл./мл наблюдается некоторое повышение Д505 на вторые сутки с последующим снижением, а для посевной дозы 300 тыс. кл./мл - более или менее монотонное увеличение этой величины к концу пассажа.

Таблица 9.6 Изменение уровня карбонильных соединений в процессе культивирования клеток ВНК-21 (по суткам) в зависимости от посадочной концентрации клеток

*) Опыт проведен в трехкратной повторности; + М соответствует среднеквадратичному отклонению.

Наблюдаемые изменения свидетельствуют о том, что карбонильные соединения могут не только накапливаться в питательной среде, но и расходоваться в процессе культивирования. Устойчивость образующихся карбонильных соединений в условиях культивирования была доказана в ходе контрольного эксперимента, который заключался в том, что питательную среду после проведения культивирования освобождали от клеток и выдерживали в условиях стерильности при 37°C в течение 72 часов. Оказалось, что величины Д
505, определяемые до и после культивирования, практически не отличались. Это указывает на то, что наблюдаемое снижение уровня карбонильных соединений (см. табл.9.6) может осуществляться только за счет их утилизации клетками.

Однако абсолютные значения величины прироста оптической плотности являются недостаточно показательными. На наш взгляд, более информативной является оценка изменений оптической плотности в пересчете на одну клетку. Поэтому был предложен индекс изменения уровня карбонильных соединений под влиянием одной клетки (И
кс), рассчитываемый по формуле

, (1)

где Nt является величиной, характеризующей количество клеток в 1 мл культуральной жидкости в момент времени t.

Значения этих индексов, рассчитанные по данным табл.2, представлены на рис.9.4 в зависимости от времени культивирования. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что после первых суток культивирования величина И
кс обратно пропорциональна величине посевной дозы. Причем в этот момент величины Икс для посадочных доз 50 и 300 тыс. кл./мл отличаются в 12 раз. Так как снижение посевной дозы клеток ухудшает условия клеточного роста, увеличивая лаг-период [20], и, очевидно, приводя к изменениям метаболических процессов, можно полагать, что предложенные индексы могут служить показателями культивирования.

Рисунок 9.4 Зависимость величины индексов карбонильных соединений от продолжительности культивирования клеток ВНК-21 с различной посевной концентрацией

Если это предположение является верным, то наблюдаемая к концу культивирования нивелировка значения Икс может означать выравнивание условий культивирования. Более того, направление и интенсивность изменений индексов в течение последних двух суток для посевных доз 50 и 300 тыс. кл./мл могут свидетельствовать о том, что качество культивирования, проявляющееся в потенции клеток к размножению, для клеточного пула с низкой посевной дозой является повышенным. Повышение потенции пула клеток можно зарегистрировать на следующих пассажах культивирования. Поэтому был проведен опыт, результаты которого подтверждают это предположение (см. табл.9.7)

Таблица 9.7 Изменение ростовой активности клеток ВНК-21 и уровня карбонильных соединений в надклеточной жидкости в зависимости от посадочной концентрации

Действительно, в этом опыте на первые сутки культивирования наблюдалось различие величин Икс для посевных доз 50 и 300 тыс. кл./мл, хотя и не такое существенное, как в предыдущем опыте. По истечении трех суток (конец первого пассажа) величины этих индексов сблизились. Это давало основание полагать, что характер изменений величин Икс аналогичен предыдущему опыту. Последующий пересев этих клеточных пулов с использованием стандартной посадочной концентрации клеток (100 тыс. кл./мл) выявил повышенную ростовую активность тех клеток, которые предварительно культивировались с посадочной концентрацией 50 тыс.кл./мл. Об этом свидетельствовали как величины достигаемой клеточной плотности, так и значения Икс .

Необходимо отметить, что аналогичные изменения ростовой активности клеток довольно часто наблюдаются при проведении биологического контроля путем культивирования клеток в течение 4-6 последовательных пассажей в тех случаях, когда не точно выдерживается или специально на одном из пассажей снижается посевная доза.

Из данных, приведенных в табл.9.7, следует, что качество культивирования на втором пассаже для любой из использованных посадочных доз было более высоким, по сравнению с предыдущим пассажем. Можно было полагать, что такое адаптационное улучшение качества культивирования наблюдается не всегда. Для выяснения этого вопроса культивирование клеток ВНК-21 проводилось на питательных средах, обладающих как хорошими, так и плохими ростовыми характеристиками в течение четырех последовательных пассажей. Посадочная доза клеток во всех этих случаях составляла 100 тыс. кл./мл. Результаты экспериментов, приведенных в табл. 9.8 могут свидетельствовать о том, что среды, обладающие достаточно высокой ростовой активностью, оцениваемой по средней величине индексов пролиферации (ИП
1-4) имеют тенденцию к снижению Икс . В токсичных питательных средах наоборот, эта величина резко повышается уже на втором пассаже, вслед за которым начинается дегенерация клеток.

Обращает на себя внимание то обстоятельство, что в питательных средах с низкой ростовой активностью величины И
кс оказываются относительно высокими уже после первого пассажа. Эти наблюдения легли в основу серии экспериментов, предпринятых для выявления возможной количественной связи между величинами ИП1-4 и Икс, определяемыми после проведения первого пассажа (И1кс). Результаты экспериментов представлены на рис.9.5. Было получено регрессионное уравнение

ИП1-4=14,3 - 57,3 И1кс·106, (2)

Рисунок 9.5 Зависимость средней величины индексов пролиферации клеток ВНК-21 по четырем пересевам от индексов карбонильных соединений на первом пассаже

Уравнение (2) позволяет предсказывать величину ИП1-4, являющуюся ростовой характеристикой питательной среды, без проведения всех четырех последовательных пассажей культивирования. Среды, для которых И1кс·106>0,25, могут быть отнесены к токсичным. Ошибка измерений по ИП1-4 по уравнению (2) при уровне вероятности 95% составляет ±2.5 единиц ИП. Многократная проверка подтвердила справедливость этого уравнения, которое может использоваться в качестве основы экспрессной методики биоконтроля с применением клеток ВНК-21.

Таблица 9.8 Изменения индексов карбонильных соединений в питательных средах, обладающих различными ростовыми характеристиками, при культивировании клеток ВНК-21 в течение четырех последовательных пассажей

*) Дегенерация клеток

Таким образом, на основании изучения динамики изменения уровня карбонильных соединений в питательной среде при культивировании клеток ВНК-21 предложен новый индекс (И
кс), позволяющий количественно оценивать ростовые характеристики питательных сред. Наличие связи между этими параметрами, а также результаты экспериментов с варьированием посевной дозы клеток позволяют предположить, что предлагаемый индекс может служит критерием качества культивирования клеток ВНК-21.

Представлялось интересным проверить возможность применения этого индекса к другим типам клеточных культур. Можно было полагать, что для однотипных культур, например, для клеток почки зеленой мартышки (Vero) или для клеток почки собаки (МДСК), будут наблюдаться аналогичные зависимости, и использование индекса И
кс для оценки качества культивирования в данных случаях будет оправдано.

9.1.3. Выбор клеточной тест-системы

С позиций теории мягких косметологических воздействий главным критерием оценки качества косметических средств и их ингредиентов является результат воздействия на клеточные системы кожи и, в первую очередь, на клетки базального слоя эпидермиса. Эти клетки, расположенные в верхнем слое кожи, кроме того, что не являются дифференцированными (постоянно участвуют в делении), в отличие от любых внутренних клеточных структур организма, испытывают на себе прямое действие кислорода воздуха. На наш взгляд, это обстоятельство является принципиально важным.

Известно, что в любой клеточной системе в нормальных условиях реализуется процесс ПОЛ. Каждая клетка имеет несколько уровней защиты как от развития цепного процесса, каким является ПОЛ, так, по-видимому, и от продуктов ПОЛ. На молекулярном уровне в качестве антиоксидантных веществ, блокирующих развитие процесса ПОЛ, выступают аскорбиновая кислота (витамин С), ?-токоферол (витамин Е) и глутатион. К ферментам, обладающим антиоксидантным действием, относится, например, супероксиддисмутаза. Антиоксидантным действием обладают также белки, содержащие связи S-H. Так, при повышении температуры культивирования на 1-2°C многие клетки начинают синтезировать белки, названные "белками теплового шока". В структуре этих белков содержится большое число сульфгидрильных (S-H) групп. Недавно было показано [21], что клетки начинают синтезировать белки теплового шока не только при повышении температуры культивирования, но и при воздействии ионов тяжелых (переходных) металлов и УФ-облучения. Это означает, что результатом и повышения температуры культивирования, и обработки клеток микроэлементами, и УФ-облучения клеток является ПОЛ, для блокировки которого клетки синтезируют белковые антиоксиданты - белки теплового шока.

Что же касается защиты клеточных систем от образовавшихся продуктов ПОЛ (альдегидов и кетонов), то информация об этом в литературе отсутствует. В действительности для того, чтобы изучать этот вопрос, необходимо было установить наличие эффекта. Соответственно, нужно было найти критерий оценки. Наши рассуждения сводились к тому, что наиболее вероятными клеточными системами, обладающими защитой от образующихся продуктов ПОЛ, являются клетки, непосредственно контактирующие с кислородом воздуха. Как уже отмечалось ранее, такой системой являются клетки эпидермиса.

В принципе, нужно было показать, что базальные клетки эпидермиса отличаются по отношению к продуктам ПОЛ от других клеточных линий. Мы полагаем, что для этих клеток не будет наблюдаться обратная зависимость между величиной И
кс на первом пассаже и значениями ростовых характеристик, усредненных по четырем пассажам (см. п.9.1.2). Таким образом, наличие или отсутствие такой зависимости, на наш взгляд, может являться критерием существования отличий клеточных культур по отношению к продуктам ПОЛ.

Однако базальные клетки эпидермиса не существуют в виде паспортизованной перевиваемой линии. Их можно было выделять в виде первичной культуры, способной выдерживать ограниченное количество пересевов (пассажей), характеризующейся постепенным снижением ростовой активности от первого к последнему пассажу. Это обстоятельство приводило бы к увеличению ошибки экспериментов и не позволяло бы делать однозначные выводы. По этой причине первичная культура базальных клеток эпидермиса оказалась неприемлемой не только для решения конкретной задачи, но возникал вопрос о возможности ее использования в качестве подходящей клеточной тест-системы для оценки качества ингредиентов косметических средств.

Одним из важнейших требований к клеточным линиям, претендующим на использование в качестве тест-систем, является их бесконечная перевиваемость и возможность культивирования в большом масштабе без существенных изменений морфологии и кариотипа, что позволяет нарабатывать необходимое количество клеток для обеспечения всех контрольно-аналитических лабораторий и исследовательских косметологических центров клеточным материалом с идентичными параметрами (номер пассажа, морфология, кариотип и т.п.)

В этой связи мы обратили свое внимание на имеющуюся в ГНЦ ВБ "Вектор" клеточную линию ЛЭЧ (легкие эмбриона человека). Эта паспортизованная стабильная перевиваемая линия фибробластов с отработанной технологией культивирования, позволяющей получать нужное количество клеточного материала с идентичными параметрами.

Клетки легких, подобно клеткам базального слоя эпидермиса, напрямую взаимодействуют с кислородом воздуха, поэтому можно было полагать, что для их существования необходимо наличие особых механизмов защиты от повреждающего воздействия продуктов ПОЛ. Из этого следует, что наблюдаемая для клеток ВНК-21 зависимость ИП
1-4 от Икс для клеток ЛЭЧ должна иметь иной вид или вообще не неблюдаться.

Действительно, в ходе многочисленных экспериментов оказалось, что какая-либо зависимость ростовых характеристик клеток от количества карбонильных соединений, выделяемых клетками на первом пассаже, отсутствует.

Полученные данные свидетельствуют о том, что клеточная линия ЛЭЧ принципиально отличается от линии внутренних клеток ВНК-21 (С-13) по отношению к продуктам ПОЛ. Можно полагать, что клетки ЛЭЧ имеют особый механизм защиты от продуктов перекисного окисления. На наш взгляд, аналогичными свойствами должны обладать базальные клетки эпидермиса. Поэтому, в соответствии с теорией мягких косметологических воздействий, на данном этапе исследований, на наш взгляд, целесообразно использовать клеточную линию ЛЭЧ в качестве тест-ситсемы для оценки качества ингредиентов косметических средств.

Необходимо подчеркнуть, что попытки найти подходы к созданию тест-систем, наиболее приближенных по своим характеристикам к базальным клеткам эпидермиса (кератиноцитам), продолжаются. Например, описаны методики выращивания кератиноцитов в качестве альтернативной системы для оценки качества косметических продуктов [22]. Системы усложнялись, например, посредством введения в клеточную систему кератиноцитов таких клеток, как меланоциты и даже клеток Лангерганса [22]. При этом, из-за большой сложности культивирования клеток Лангерганса, исследователи идут на целый ряд ухищрений, в значительной степени усложняя систему (введение в питательную среду колониестимулирующего фактора макрофагов гранулоцитов, фактора некроза
опухолей и т.д.). Этот прием можно назвать процедурой реконструирования эпидермиса.

Однако, как уже отмечалось ранее, ни один из приведенных вариантов клеточных систем не может рассматриваться в качестве тест-системы, так как не удовлетворяет очевидным требованиям, предъявляемым к практическим тест-системам: простота и легкость получения стандартного пула и стандартность процесса культивирования.

Остаются клетки ЛЭЧ. Но даже имея одну и ту же клеточную систему можно изучать и измерять различные параметры в качестве отклика на то или иное воздействие. Так в сообщении [24] говорится о том, что большинство известных способов выявления токсичности парфюмерно-косметических средств с использованием культур тканей млекопитающих "недостаточно эффективны, поскольку они не выявляют ранние изменения метаболизма, а регистрируют конечный этап - гибель клеток в культуре, не позволяют выявлять разную степень неблагоприятного воздействия ксенобиотиков на метаболизм клеток мишеней:" Авторы с целью обнаружения ранних этапов токсического действия ксенобиотиков на одних и тех же клетках оценивают активность ферментов в качестве индикаторов нарушения клеточных мембран (лактатдегидрогеназа) и детоксикационной защиты (ДТ-диафораза), а также уровень индуцированного перекисного окисления в качестве показателя устойчивости к стрессу на клеточном уровне.

В качестве клеточных систем авторы использовали фибробласты кожи и клетки легких эмбриона человека.

В целом подход авторов цитируемого сообщения [24] понятен. Однако возникает вопрос о том, действительно ли использование в качестве критерия токсичности и нетоксичности веществ ростовых характеристик клеточной тест-системы чем-то не устраивает токсикологов? Почему нужно стремиться к обнаружению ранних этапов токсического действия?

Давайте зададим себе вопросы. Могут ли ростовые брутто-характеристики клеточной системы не меняться в том случае, когда нарушается целостность клеточных мембран? Могут ли эти брутто-характеристики клеточных систем не зависеть от пониженной или повышенной активности фермента ДТ-диафоразы?

Ответы на эти вопросы, на наш взгляд, однозначны - при достаточно длительном воздействии токсичных веществ на клеточные культуры (например, при культивировании клеток в течение 4 - 5 пассажей) эффект должен быть обнаружен.

Теперь зададим себе вопрос о том, может ли отразиться уровень индуцированного ПОЛ на ростовых характеристиках клеточных культур?

В соответствии с проделанными нами исследованиями (см. п.9.1.2) можно полагать, что утвердительный ответ возможен для клеточных систем внутренних органов, прямо не контактирующих с кислородом воздуха. Не очень понятно, как поведут себя фибробласты кожи, расположенные в дерме, а вот для клеток ЛЭЧ такой зависимости не обнаружено (см. выше).

Но даже, если по двум критериям из трех будет наблюдаться корреляция с ростовыми характеристиками клеточной тест-системы, на наш взгляд, является целесообразным использование одного обобщающего критерия. Использование ростовых характеристик клеточной тест-системы позволит одномасштабно проранжировать брутто-эффекты разнообразных веществ, как это мы сделали при оценке предельно допустимых концентраций (C
iдоп) питательных ингредиентов (см.гл.5). В противном случае (при измерении нескольких параметров) мы вынуждены будем решать задачи следующего типа - какое вещество более токсично: то, которое увеличивает выход из клеток фермента лактатдегидрогеназы или то, которое вызывает ухудшение детоксикационной защиты клеток? Не следует также забывать, что в рамках теории мягких косметологических воздействий именно ростовая активность базальных клеток эпидермиса является определяющей в осуществлении динамического равновесного процесса формирования эпидермиса (см. гл.2).

Вне всякого сомнения, перечисленные выше и другие критерии могут быть использованы для изучения деталей механизма токсического действия.

Зададим себе еще один вопрос - может ли возникнуть такая ситуация, когда испытуемое вещество при проверке его токсичности на клеточной тест-системе в течение 4 - 5 пассажей не меняет ростовых характеристик, морфологии и кариотипа клеток, а при введении его в аналогичной концентрации в организм возникают какие-либо отклонения? На наш взгляд, с очень большой долей вероятности можно полагать, что подобная ситуация не может быть реализована.

Подозреваю, что в этом вопросе у меня найдется много оппонентов. Поэтому предлагаю сформулировать очередной парадокс. Назовём его
методологическим парадоксом. Остается проверить наличие этого парадокса с помощью специально поставленных экспериментов, которые предполагают проведение многочисленных параллельных опытов как на клеточной культуре, так и на животных.

К сожалению, в настоящее время нам неизвестны попытки проранжировать качество разнообразных компонентов косметических средств на одной и той же клеточной культуре. Можно полагать, что необходимость таких исследований является неоспоримой. Так, например, на наш взгляд, чрезвычайно важной при конструировании косметических композиций является оценка действия на клеточную тест-систему различных консервирующих добавок. Решение только этого вопроса может оказать существенное влияние на безопасность косметических средств.

Совершенно очевидно, что для быстрого накопления данных в указанной области исследований необходимо решение ряда организационных вопросов, включающих:

- выбор стандартной клеточной тест-системы;

- разработка унифицированной лабораторной методики контроля, позволяющей получать сопоставимые результаты в разных лабораториях;

- бесперебойная поставка клеточных пулов в любые исследовательские лаборатории и организации;

- проведение комплексных исследований одних и тех же образцов на клеточной тест-системе и на животных.

Полагаем, что приведённые в данном разделе рассуждения и результаты некоторых экспериментов позволяют сделать выбор в пользу клеточной линии ЛЭЧ в качестве тест-системы.

Мы полагаем также, что ГНЦ ВБ "Вектор" - основной держатель музейного штамма клеток ЛЭЧ, заинтересован в поставке необходимого количества клеток по требованию любых исследовательских лабораторий и организаций. Таким образом будут созданы условия для координации исследований в указанном направлении в России и за рубежом.

Обсудим возможные ограничения применения метода контроля, основанного на применении клеточных тест-систем.

Во-первых, следует подчеркнуть, что метод пригоден для оценки качества веществ, растворимых в водных системах. При этом совершенно не обязательно, чтобы вещество растворялось в воде в значительных концентрациях. Так, в своё время, перед нами стояла задача определения растворимости в воде более 30 пространственно-затрудненных фенолов, включая токоферолацетат, ионол и т.п. Оказалось, что все они растворяются в водных системах в концентрации 10
-4-10-5 М, что для токоферолацетата соответствует примерно 4 мг/л. Для многих токоферолацетат является маслорастворимым в воде продуктом. Однако и той концентрации, которую можно достичь при его растворении в воде, достаточно для того, чтобы существенным образом повлиять на функционирование клеточных систем. Однако, недавно появилось сообщение [25], свидетельствующее о том, что нерастворимые в воде вещества могут использоваться для оценки их токсичности и мутагенности в экспериментах in vitro, если они вводятся в водную систему в виде наноэмульсий. Авторам этого сообщения удалось даже определить влияние липидов на различные клеточные системы. Таким образом, ограничения, связанные с плохой растворимостью веществ в водных системах, могут быть устранены.

Во-вторых, существенное ограничение метода in vitro заключается в необходимости стерилизации исследуемых образцов, так как появление посторонней микрофлоры в процессе культивирования может отразиться на качестве клеточной тест-системы и на воспроизводимости результатов измерений. Для термостабильных веществ с целью их стерилизации можно использовать термообработку. Растворимые в водных системах образцы можно стерилизовать с помощью мембранной технологии. Этот же способ стерилизации пригоден для оценки качества готовых косметических композиций вне зависимости от типа использованной основы. При этом для желе- и гелеобразных препаратов стерилизующая фильтрация позволит отделиться от высокомолекулярных полимеров, используемых для гелеобразования, что, в общем, не противоречит процессу взаимодействия косметического средства с кожей, так как при его впитывании высокомолекулярные полимерные молекулы также остаются на поверхности и не участвуют во взаимодействии с клеточными системами кожи.

Для косметических композиций на жировой основе перед стадией стерилизующей фильтрации потребуется разрушить масляную эмульсию, добавляя, например, легко летучие органические растворители типа этилового эфира с последующим отделением водной фазы. Однако возможны и иные модификации процесса стерилизации (см. ниже).

На наш взгляд, движение в указанном направлении может привести к удивительным результатам и, по-видимому, к существенной переоценке "косметологических ценностей".

9.1.4. Изучение сырьевых ингредиентов и косметических средств с использованием клеточной линии ЛЭЧ.

В таблицах 9.9-9.12 приведены перечни растительных экстрактов, настоек, эфирных масел, отдушек, эссенций и других возможных ингредиентов косметических препаратов, изученных с помощью клеточной тест-системы ЛЭЧ в сопоставимых условиях.

Таблица 9.9 Перечень растительных экстрактов и настоек, изученных*) с помощью клеточной тест-системы 


п/п

Наименование (номенклатурный номер)

Производство

Примечание

1.

Аралия

Нижегородский завод лекарственных препаратов "Фитофарм-НН"

Корни

2.

Бадан

ООО "Живая косметика Сибири"

Корни

3.

Боярышник

ЗАО "Алтайвитамины", г.Бийск

Ягоды

4.

Брусника

ООО "Живая косметика Сибири"

Листья

5.

Валериана

ОАО "Фармацевтическая фабрика", г.Новосибирск

Корни

6.

Василек

ООО "Живая косметика Сибири"

Цветы

7.

Гравилат

ООО "Живая косметика Сибири"

Корни

8.

Гравилат

ООО "Живая косметика Сибири"

Листья

9.

Донник

ООО "Живая косметика Сибири"

Трава с соцветиями

10.

Душица

ООО "Живая косметика Сибири"

Трава с соцветиями

11.

Ель

ООО "Живая косметика Сибири"

Лапка

12.

Зверобой

ЗАО "Эвалар", г.Бийск

 

13.

Ива

ООО "Живая косметика Сибири"

Кора

14.

Календула

Нижегородский завод лекарственных препаратов "Фитофарм-НН"

Цветы

15.

Калина

ООО "Живая косметика Сибири"

Ягоды

16.

Клевер

ООО "Живая косметика Сибири"

Цветы

17.

Крапива

АООТ "Тверская фармацевтическая фабрика"

Листья

18.

Левзея

Ай Си Эн Томскхимфарм

Корни

19.

Лимонник

ОАО "Фармацевтическая фабрика Санкт-Петербурга"

Ягоды

20.

Лопух

ООО "Живая косметика Сибири"

Листья

21.

Льнянка

ООО "Живая косметика Сибири"

Цветы

22.

Мать-и-мачеха

ООО "Живая косметика Сибири"

Листья

23.

Мята перечная

ОАО "Московская фармацевтическая фабрика"

Листья

24.

Пион уклоняющийся

ОАО "Юнифарм", г.Барнаул

Корни

25.

Пихта, водный экстракт

Горно-химический комбинат, г.Железногорск

Лапка

26.

Полынь

ОАО "Краснодарская фармацевтическая фабрика", г.Краснодар

Трава

27.

Прополис

ОАО "Московская фармацевтическая фабрика"

 

28.

Пырей ползучий

ООО "Живая косметика Сибири"

Корни

29.

Родиола

ООО "Камелия НПП", г.Москва

Корни

30.

Ромашка аптечная

ООО "Живая косметика Сибири"

Цветы

31.

Ромашка душистая

ООО "Живая косметика Сибири"

Цветы

32.

Ротокан

ОАО "Московская фармацевтическая фабрика"

 

33.

Сельдерей

"Гиорд-Пищевик"

 

34.

Смородина

ООО "Живая косметика Сибири"

Листья

35.

Спорыш

ООО "Живая косметика Сибири"

 

36.

Тысячелистник

ООО "Живая косметика Сибири"

Трава с соцветиями

37.

Хвощ зимующий

ООО "Живая косметика Сибири"

Растение

38.

Хвощ полевой

ООО "Живая косметика Сибири"

Растение

39.

Хрен

ООО "Живая косметика Сибири"

Корни

40.

Цикорий

ООО "Живая косметика Сибири"

Корни

41.

Чага

АООТ "Тверская фармацевтическая фабрика"

 

42.

Череда

ООО "Живая косметика Сибири"

Трава

43.

Черёмуха

ООО "Живая косметика Сибири"

Листья

44.

Щавель

ООО "Живая косметика Сибири"

Листья

45.

Эвкалипт

ОАО "Фармацевтическая фабрика", г.Новосибирск

Листья

46.

Элеутерококк

ОАО "Дальхимфарм", г.Хабаровск

 

*) Здесь и далее результаты принадлежат фирмам, предоставившим образцы для исследования и Научно-производственному центру "Сибирская природная косметика"

Таблица 9.10 Перечень эфирных масел, изученных с помощью клеточной тест-системы


п/п

Наименование (номенклатурный номер)

Производство

Примечание

1.

(SA102622)

R.C.TREATT Co Ltd

Cedar leaf

2.

(SA102634)

R.C.TREATT Co Ltd

Tarragon

3.

(SA102635)

R.C.TREATT Co Ltd

Thyme

4.

(SA102636)

R.C.TREATT Co Ltd

Worm Wood

5.

Анисовое

"Гиорд-Пищевик"

 

6.

Апельсиновое

"Гиорд-Пищевик"

 

7.

Апельсиновое (SA102629)

R.C.TREATT Co Ltd

Orange

8.

Бергамотное

"Гиорд-Пищевик"

 

9.

Гвоздичное

"Гиорд-Пищевик"

 

10.

Гераневое

"Гиорд-Пищевик"

 

11.

Гераниевое

Производитель не найден

 

12.

Грейпфрутовое

"Гиорд-Пищевик"

 

13.

Еловой хвои

ООО "Туше флора"

 

14.

Иланг-иланговое

"Гиорд-Пищевик"

 

15.

Кардамоновое

"Гиорд-Пищевик"

 

16.

Кедровое (атлас.)

ООО "Туше флора"

 

17.

Кедрового дерева (кит.)

ООО "Туше флора"

 

18.

Кедрово-стланниковое

Дальневосточный НИИ лесного хозяйства

 

19.

Коричное

"Гиорд-Пищевик"

 

20.

Лавандовое

"Гиорд-Пищевик"

 

21.

Лавандовое (Мон Блан)

ООО "Туше флора"

 

22.

Лавандовое

Производитель не определен

 

23.

Лавровое

"Гиорд-Пищевик"

 

24.

Ладановое

"Гиорд-Пищевик"

 

25.

Лимонное

"Гиорд-Пищевик"

 

26.

Лимонное

Производитель не найден

 

27.

Лимонное (SA102627)

R.C.TREATT Co Ltd

Lemon

28.

Мандариновое

"Гиорд-Пищевик"

 

29.

Мандариновое

Экспериментальный образец, г.Красноярск

 

30.

Мандариновое (SA102628)

R.C.TREATT Co Ltd

Mandarin

31.

Миндальное

"Гиорд-Пищевик"

 

32.

Можжевеловое

"Гиорд-Пищевик"

 

33.

Мускатное

"Гиорд-Пищевик"

 

34.

Мускатный орех

"Гиорд-Пищевик"

 

35.

Мятное

"Гиорд-Пищевик"

 

36.

Мятное

Фабрика галеновых препаратов, г.Новосибирск

Повышенное содержание ментола

37.

Мяты перечной (SA102631)

R.C.TREATT Co Ltd

Peppermint

38.

Пачулиевое

"Гиорд-Пищевик"

 

39.

Перолиевое

"Гиорд-Пищевик"

 

40.

Петрушки масло (SA102630)

R.C.TREATT Co Ltd

Parsly

41.

Пихтовое

З-д "Фитопрепаратов", г.Новосибирск

СО2-экстракт

42.

Пихтовое

Горно-химический комбинат, г.Железногорск

СО2-экстракт

43.

Полыни обыкновенной

ООО "Туше флора"

 

44.

Померанцевое

"Гиорд-Пищевик"

 

45.

Розмариновое

"Гиорд-Пищевик"

 

46.

Розмариновое (испан.)

ООО "Туше флора"

 

47.

Розовое

"Гиорд-Пищевик"

 

48.

Розовое

Производитель не определен

 

49.

Семян моркови (SA102621)

R.C.TREATT Co Ltd

Carrot seed

50.

Семян сельдерея (SA102623)

R.C.TREATT Co Ltd

Celery seed

51.

Сосновой хвои (SA102632)

R.C.TREATT Co Ltd

Pine Needle

52.

Тминовое

"Гиорд-Пищевик"

 

53.

Тминовое (SA102619)

R.C.TREATT Co Ltd

Caraway

54.

Тминовое (SA102620)

R.C.TREATT Co Ltd

Caraway

55.

Туи

ООО "Туше флора"

 

56.

Укропное

"Гиорд-Пищевик"

 

57.

Чайного дерева

"Гиорд-Пищевик"

 

58.

Чайного дерева

ООО "Туше флора"

 

59.

Чесночное (SA102626)

R.C.TREATT Co Ltd

Garlic

60.

Шалфейное

"Гиорд-Пищевик"

 

61.

Шалфейное (SA102633)

R.C.TREATT Co Ltd

Sage

62.

Шалфея очищенного (SA102624)

R.C.TREATT Co Ltd

Clary Sage

63.

Эвкалиптовое

"Гиорд-Пищевик"

 

64.

Эвкалиптовое (кит., 80/85%)

ООО "Туше флора"

 

65.

Эвкалиптовое (австрал., 80/85%)

ООО "Туше флора"

 

66.

Эвкалиптовое (SA102625)

R.C.TREATT Co Ltd

Eucalyptus

Таблица 9.11 Перечень отдушек, изученных с помощью клеточной тест-системы


п/п

Наименование

Технические условия (поставщик)

Примечание

1.

Ананасная отдушка

ОСТ 18-103-84

 

2.

Цветочная отдушка

ТУ 64-19-149-92

 

3.

Цитрусовая отдушка

ТУ 64-19-149-92

 

4.

Манговая отдушка

ОСТ 18-103-84

 

5.

Медовая отдушка

ОСТ 18-103-84

 

6.

Шоколадная отдушка

Поставщик не определен

 

7.

Персиковая отдушка

Поставщик не определен

 

8.

Шалфей мускатный (отдушка)

АО "Ника" (г.Бишкек)

 

9.

Ананасная эссенция

ОСТ 18-103-84

 

10.

Грушевая эссенция

ОСТ 18-103-84

 

11.

Пуншевая эссенция

ОСТ 18-103-84

 

Таблица 9.12 Перечень препаратов фирмы JSP Europe, изученных с помощью клеточной тест-системы.


п/п

Наименование

Действующие вещества

Назначение

1.

Escalol 577

Бензофенон-4

Защита от солнечных лучей

2.

Escalol 567

Бензофенон-3

Защита от солнечных лучей

3.

Germall 115

Имидазолидинил мочевина

Биоцид (консервант)

4.

Germall II

Диазолидинил мочевина

Биоцид (консервант)

5.

Allantoin

Глиоксилдиурид

Защита кожи от раздражения

6.

Germaben II-E

Диазолидинил мочевина - 20%;
Метилпарабен - 10%;
Пропилпарабен - 10%;
Пропиленгликоль - 60%.

Биоцидная (консервирующая) смесь

7.

Liqnapar PE

Феноксиэтанол - 65-70%;
Изопропилпарабен - 11-13%;
Изобутилпарабен - 9-11%;
н-Бутилпарабен - 9-11%.

Биоцидная (консервирующая) смесь

8.

Suttocide A

Гидроксиметилглицинат натрия

Биоцид (консервант)

9.

Surfadone LP-100

н-Октилпирролидон

Загуститель и стабилизатор пены

10.

Surfadone LP-300

н-Додецилпирролидон

Загуститель и стабилизатор пены

11.

Germaben II

Диазолидинил мочевина-30%;
Метилпарабен - 11%;
Пропилпарабен - 31%;
Пропиленгликоль - 56%.

Биоцидная (консервирующая) смесь

12.

Escalol 507

Октилдиметил-пара-аминобензойная кислота

Защита от солнечных лучей

13.

Liquid Germall Plus

Диазолидинил мочевина - 39,6%;
Иодопропинилбутилкарбамат - 0,4%;
Пропиленгликоль - 60%.

Биоцидная (консервирующая) смесь

В качестве примера использования клеточной линии могут служить наши исследования по оценке относительной токсичности спиртовых растительных настоек, экстрактов (46 образцов), эфирных масел (66 образцов), а также отдушек, эссенций (11 образцов) и других ингредиентов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что препараты одного наименования, полученные от разных производителей (поставщиков), могут отличаться существенным образом. Так, например, образец эфирного масла апельсина, предоставленный фирмой "Гиорд-Пищевик", характеризуется отношением ИП0/ИПк=0,75, в то время как для аналогичного эфирного масла (Orange, SA 102629), предоставленного фирмой R.C.TREATT Co Ltd, эта величина равняется 0,1. С учетом точности определения (±20%) наблюдаемые различия следует считать достоверными.

Имея перед собой всю совокупность полученных данных, мы не смогли удержаться от следующего вполне логичного шага. Ведь, если методика позволяет оценивать относительную токсичность и определять допустимые концентрации ингредиентов, включаемых в косметические препараты, то почему бы не использовать ее для оценки относительного влияния на клеточную линию готовых косметических композиций. Фактически мы приблизились к решению основных вопросов практической косметологии. Действительно ли создаваемые разработчиками косметических средств препараты имеют сбалансированные составы? Не нагружаем ли мы разрабатываемые композиции в угоду более высокой микробиологической устойчивости препаратов излишне высокими концентрациями биоцидных добавок? Или еще проще - всегда ли соблюдается на клеточном уровне известный принцип "не навреди"?

Отчетливо понимая всю этическую "скользкость" предпринятых нами экспериментов мы не приводим точные названия кремовых композиций и, собственно, фирм-производителей. Однако для того, чтобы читателю убедиться в реальности изученных средств, вынуждены представить перечни ингредиентов, приводимых разработчиками в описаниях составов препаратов. Выбор образцов косметических средств в большинстве своем был совершенно случайным. Полученные данные приведены в таблице 9.13 (очень неудобный номер).

Таблица 9.13 Результаты оценки относительной токсичности некоторых косметических препаратов с использованием клеточной тест-системы


п/п

Название, назначение

Перечень ингредиентов*)

Результаты измерений**)

Примеча-ния

Вариант А

Вариант Б

1.

Гель для массажа

Вода

 

 

 

Изопропилмиристат

0

0

 

Масло чайного дерева

0

0

 

Масло эвкалиптовое

 

 

 

ПЭГ-40

 

 

 

Гидрогенизированное касторовое масло

 

 

 

Карбомер

 

 

 

Камфора

 

 

 

Ментол

 

 

 

Метилсалицилат

 

 

 

Этанол

 

 

 

2-Бром-2-нитропропан-1,3-диол

 

 

 

2.

Гель для рук

Вода

 

 

 

Глицерин

1.0

1.13

 

ПЭГ-40

0.95

1.00

 

Гидрогенизированное касторовое масло

 

 

 

Экстракт ромашки

 

 

 

Карбомер

 

 

 

Парфюмерная композиция

 

 

 

Триэтаноламин

 

 

 

2-Бром-2-нитропропан-1,3-диол

 

 

 

С.1.74180

 

 

 

3.

Крем питательный для лица

Вода

 

 

 

Масло соевое

0.53

0

 

Эмульсионный воск

0.62

0

 

Глицерин

 

 

 

Стеарин

 

 

 

Ланолин

 

 

 

Цетеариловый спирт

 

 

 

Глицирил стеарат

 

 

 

Экстракт овса

 

 

 

Триэтаноламин

 

 

 

Метилпарабен

 

 

 

Пропилпарабен

 

 

 

2-Бром-2-нитропропан-1,3-диол

 

 

 

Парфюмерная композиция

 

 

 

4.

Крем дневной

Вода

0.63

0.88

 

Растительное масло

0.51

0

 

Глицерин

 

 

 

Глицерил стеарат

 

 

 

Воск эмульсионный

 

 

 

Стеарин

 

 

 

Спирт этиловый

 

 

 

Триэтаноламин

 

 

 

Парфюмерная композиция

 

 

 

Метилпарабен

 

 

 

2-Бром-2-нитропропан-1,3-диол

 

 

 

Экстракт женьшеня

 

 

 

5.

Увлажняющий гель

Вода

 

 

 

Пропиленгликоль

0

0

 

Пантенол (провитамин В5)

 

 

 

Экстракт алоэ-вера

 

 

 

Экстакт календулы

 

 

 

Гидрокомплекс

 

 

 

Карбомер

 

 

 

Метилпарабен

 

 

 

Пропилпарабен

 

 

 

Бронопол

 

 

 

Парфюмерная композиция

 

 

 

6.

Крем молодёжный (вечерний) до 20-25 лет

Гель полиэтиленоксида

0.81

0.81

 

Комплекс неорганических солей (Na, K, Ca, Mg)

0.98

0.98

 

Отвар корней бадана

 

 

 

Отвар корней дуба

 

 

 

Глицерин

 

 

 

Бензоат натрия

 

 

 

Эссенция грушевая

 

 

 

Настойка подорожника

 

 

 

Настойка листьев черёмухи

 

 

 

Лимонная кислота

 

 

 

7.

Система Подтягивающая от 30-35 лет и старше

Яичные белки

1.22

0.68

 

Комплекс неорганических солей (Na, K, Ca, Mg)

0.82

0.85

 

Бензоат натрия