Коллаген-клей для кожи

МАРИЯ ШИРШАКОВА, врач - дерматокосметолог Происхождение, строение, функции Коллаген - основной белок в составе человеческого тела, на его долю прихо­дится примерно 30% от общей массы белков. 40% коллагена сосредоточено в коже, где он выполняет структурную функцию, участвуя в организации дермального матрикса, обеспечивает меж­клеточное взаимодействие, играет важ­нейшую роль в репаративных процессах. Качество коллагенового каркаса опреде­ляет прочность и эластичность кожи. Сегодня известно около 20 типов кол­лагена, отличающихся друг от друга по своей структуре. По морфологическим характеристикам их принято делить на 4 группы: фибриллярные коллагены (I, II, III, V и XI типа); сетчатый коллаген (IV типа) в составе базальной мембраны; нитевидный коллаген (VI типа) и связан­ные с фибриллами коллагены (IX, XII и XIV типа), обеспечивающие взаимодействие коллагена с другими компонентами дермального матрикса. Основной компонент кожи - это кол­лаген I типа. Его аминокислотный состав имеет ряд особенностей. Во-первых, в со­став коллагена входят окисленные формы аминокислот - гидроксипролин и гидроксилизин. Причем, первичная структура этого белка характеризуется многократ­ным повтором трех аминокислот, чаще всего - глицина - пролина - оксипролина («коллагеновый мотив»). Благодаря это­му в физиологических условиях такая це­почка скручивается в левую спираль, на каждый виток которой приходится 3 ами­нокислоты (вторичная структура белка). Три полипептидные цепочки объединяюся в единую правозакрученную суперспираль, формируя характерную третичную структуру коллагена, стабилизированную водородными   и   ковалентными   дисульфидными связями. Все эти процессы происходят внутри клеток - фибробластов, на эндоплазматическом  ретикулуме.  Здесь  же осуществляется гликозилирование: к остаткам аминокислоты гидроксилизина присоединяются    моносахара    (глюкоза или галактоза). Таким образом происходит синтез проколлагена,  который секретируется   во   внеклеточный   матрикс, где и разворачиваются дальнейшие события. При участии ферментов - пептидаз - происходит отщепление концевых участков молекулы и образуется тропоколлаген. Его молекула имеет трехспиральную структуру, длина которой равна 300 нм, а молекулярная масса составляет  300 кДа. В соединительной ткани происходит самосборка молекул тропоколлагена в надмолекулярные структуры - фибрил­лы, которые затем могут объединяться в волокна, упрочняющиеся за счет внутри- и межмолекулярных поперечных связей. В тканях на поверхности коллагеновых фибрилл адсорбируются молекулы протеогликанов. Именно эти структуры обес­печивают упорядочивание внеклеточного матрикса и регулируют функциональную активность клеток в норме и патологии (при травмах, в том числе и в результате инвазивных эстетических процедур). Формирование пространственной струк­туры коллагена и образование фибрилл является ключевым моментом в органи­зации структуры ткани - нормальной или патологической, например рубцовой. В области рубца всегда присутствуют видо­измененные по архитектонике коллагеновые волокна, образовавшиеся «в спешке» в процессе ранозаживления из «незре­лого» коллагена. При этом изменяется соотношение разных типов коллагена и пространственная ориентация белковых структур. Так, в келоидных рубцах преоб­ладает коллаген III типа, характерный для периода эмбриогенеза. Если иметь в виду здоровую кожу, то полноценный дермальный коллагеновый каркас обеспечивает ее тургор, плот­ность, упругость, эластичность. По мере старения организма биологические мак­ромолекулы «изнашиваются». Примени­тельно к коллагену «старение» происхо­дит за счет неферментативной гликации и образования дополнительных поперечных сшивок. При этом чрезмерно упрочняется структура волокон, уменьшается их гидрофильность, увеличиваются жесткость и хрупкость. Такие измененные структу­ры устойчивы к воздействию тканевых ферментов - коллагеназ (матриксных металлопротеиназ), поэтому их обновление существенно замедляется. Внешним от­ражением этих процессов является вялая, дряблая, неэластичная кожа со складками и морщинами. Ускоряют старение колла­гена (и, соответственно, кожи) стрессы, болезни и травмы, агрессивные факторы окружающей среды. Действие УФ-облучения достаточно противоречиво: оно од­новременно стимулирует и деградацию белковых волокон, и образование межмо­лекулярных сшивок. Применение в медицине Многообразие биологических функций коллагена, существенная роль коллагенового матрикса в процессах ранозаживления, с одной стороны, известные сырьевые источники и возможность по­лучения белка достаточно высокой сте­пени чистоты, отработанные технологии его солюбилизации, с другой, - создали предпосылки для получения и изуче­ния различных материалов медицинс­кого назначения на основе коллагена. К явным преимуществам целого направ­ления - коллагенопластики - можно от­нести высокую биосовместимость таких материалов, способность к регулиру­емой деградации. Причем экзогенный коллаген является не только формообразователем, транспортной средой для лекарственных средств, но и сам обла­дает биологической активностью, сти­мулируя репаративные процессы. Животный коллаген, по-видимому, яв­ляется одним из самых древних шовных хирургических материалов: издавна вра­чеватели для этих целей использовали жилы животных, позже появился такой материал, как кетгут. К настоящему времени на основе кол­лагена созданы следующие формы: пленки - глазные, дерматологичес­кие   (раневые  покрытия),   специальные мембраны для стоматологии; губки - гемостатические, антисеп­тические, предназначенные для покры­ тия ожоговых поверхностей и укрепления анастомозов при хирургических операциях; волокнистые материалы для рекон­структивной хирургии (в том числе про­тезы кровеносных сосудов);  комбинированные  материалы для использования в качестве «искусствен­ной кожи» (коллагеновые губки с силиконовым покрытием или в комбинации с протеогликанами, губки или гранулы, покрытые   слоем   собственных   фибробластов или кератиноцитов пациента); ·         гели для наружного применения; ·         вязкие растворы для  применения в офтальмологии, отоларингологии, инъекционные формы, в том числе для эн­доскопического    лечения    недержания мочи.  Независимо от области применения залогом высокой клинической эффектив­ности коллагенсодержащих препаратов и материалов является использование коллагена с сохраненной нативной про­странственной структурой в виде трой­ной спирали. Именно структурирован­ный коллаген может выступать в качестве матрицы для успешной регенерации. Де­натурированный коллаген - желатин - на порядок менее активен, хотя также используется в медицинской практике (и косметологии).   Получение базовой субстанции Основным сырьем для производства субстанции коллагена медицинского назначения служат отходы кожевенно­го производства (спилок шкур крупно­го рогатого скота). Важно отметить, что животный коллаген I типа относится к группе сырья с нулевым фактором риска с точки зрения передачи микробных и ви­русных инфекций, к которым относятся и прионы - возбудители губчатой энцефа­лопатии (Отчет консультативного коми­тета ВОЗ от 24-26 марта 1997 года). Исходное сырье подвергается мно­гоступенчатой обработке, суть которой сводится к удалению клеточных элемен­тов, солюбилизации коллагена, его очис­тке. Технологическая цепочка составлена таким образом, чтобы полностью исклю­чить воздействие факторов, вызывающих денатурацию белка. При высушивании раствора коллаге­на на воздухе формируются пленки, при сублимационной сушке - порошки, губки и пористые гранулы. Путем направлен­ной модификации структуры коллагена (ацетилирования, сукцинилирования,об­работки альдегидами) можно изменять скорость растворения и резорбции гото­вых продуктов. Что касается аллергенности, то в це­лом ее можно оценить как невысокую, хотя полностью исключить риск аллер­гических реакций нельзя. Есть данные о том, что специальная щелочно-солевая обработка сырья приводит к снижению антигенных свойств коллагена. Однако и в этом случае формирование гипер­чувствительности возможно. Достаточно перспективным является использование гомологичного человеческого коллагена, полученного из трупной кожи (Alloderm). Клинически подтверждена высокая эф­фективность препаратов этой группы, однако проблему представляет их высо­кая стоимость. Есть исследования, посвященные воз­можностям применения аутологичного коллагена, то есть выделенного из собственной кожи пациента (например, уда­ленной при проведении оперативного лифтинга). Материал, освобожденный от клеточной составляющей, в специальных условиях можно хранить длительное вре­мя, используя по мере необходимости. Однако создание и эксплуатация таких банков тканей - дело чрезвычайно доро­гостоящее. Коллаген в косметологии и эстетической медицине Кремы с коллагеном стали предметом вожделений прекрасной половины че­ловечества более чем 30 лет тому назад. С тех пор их популярность не уменьша­ется. Такие продукты прекрасно ув­лажняют кожу за счет формирования тончайшей полупроницаемой пленки, препятствующей трансэпидермальной потере воды. Есть мнение, что колла­ген способствует определенной струк­туризации воды, которая пенетрирует в кожу. Высокомолекулярный коллаген не может преодолевать эпидермальный барьер и оказывать непосредственное влияние на модификацию дермального матрикса кожи. Коллаген входит в состав кремов, мо­лочка, гелей, шампуней. Причем в косме­тической промышленности используется коллаген, полученный из кожи коров или морского происхождения, в нативной форме или гидролизах Инъекционные формы коллагена дав­но и широко используются в эстетичес­кой медицине для проведения контурной пластики различных дефектов кожного профиля (морщин, складок, гипотрофических и атрофических рубцов), а также для моделирования губ, скул, подбород­ка. Инъекции коллагена можно рассмат­ривать как этиопатогенетическую тера­пию возрастных изменений. Различные материалы отличаются происхождением коллагена, характером его обработки, процентным содержани­ем белка. Вязкость гелей также может варьироваться в достаточно широких пределах. Начиная с 1981 года, около миллиона пациентов во всем мире получили интрадермальные инъекции коллагена, причем наибольшую популярность коллагенсодержащие препараты завоевали в США. Канаде, Великобритании. Поданным ASPS (Американского общества пластических хирургов) в 2003 году инъекции коллагена заняли пятое место среди наиболее попу­лярных эстетических процедур. В клинических исследованиях установлены факты активной миграции фибробластов в зону введения коллагеновых имплантатов, стимуляции их синтетичес­кой активности, что проявляется увели­чением количества вновь синтезирован­ного коллагена и гликозаминогликанов. В связи с этим становится понятным, что объемный эффект от интрадермального введения коллагена связан и с биологи­ческими свойствами материала: экзо­генный коллаген, подвергаясь биодегра­дации, стимулирует синтез эндогенного коллагена. «Пионерами» и безусловными лидера­ми в этой области являются препараты Zyderm и Zyplast (США). Zyderm I пред­ставляет собой 3,5% суспензию фибрилл ферменторастворенного бычьего кол­лагена с добавлением 0,3% лидокаина и используется для коррекции тонких мор­щин. Zyderm II - это уже 6,5% суспензия, предназначенная для введения в сред­ние слои дермы для коррекции глубоких морщин, рубцов различного генеза, для контурной пластики губ. Zyplast содер­жит стабилизированную форму коллаге­на и вводится в глубокие слои кожи для коррекции глубоких складок, атрофии мягких тканей, моделирования формы и объема губ. При использовании Zyderm длительность косметического эффекта составляет 3-6 месяцев, Zyplast - 6-18 месяцев. Несколько позже на рынке появился ма­териал Resoplast (Голландия), разновид­ности которого содержат 3,5 и 6,5% щелочнообработанного бычьего коллагена, также с добавлением лидокаина. Длитель­ность эффекта - 3-6 месяцев и более. Для достижения более устойчивых результатов иногда требуется 2-3 процедуры. Российскими учеными на базе ГУ НИИЭМ им. Н. Ф. Гамалеи РАМН был разработан и изучен коллагеновый ма­териал нового поколения - Коллост (7 и 15% гели, мембраны, порошок, спе­циальные хирургические «пломбы»). В состав препарата входит нативный во­локнистый коллаген I типа, полученный из кожи крупного рогатого скота. Предло­женная технология позволяет полностью сохранить  уникальную  трехспиральную структуру молекул, что обеспечива­ет выраженный биологический эффект в ответ на введение препарата. Частота развития аллергических реакций на вве­дение гелей Коллост не превышает 0,1% (поданным производителя). В отличие от остальных коллагенсодержащих гелей Коллост применяется не только с целью контурной коррекции эстетических недостатков, но и в мезо-терапевтических программах глубокого восстановления дермы. Многолетняя и обширная клиничес­кая практика подтвердила высокую эф­фективность и безопасность инъекци­онных материалов на основе коллагена животного происхождения. Однако их введение строго противопоказано ли­цам с индивидуальной непереносимос­тью или страдающим аутоиммунными заболеваниями, когда повышается уро­вень антител к собственному коллагену. К противопоказаниям также относятся любые тяжелые соматические заболе­вания, дерматозы в стадии обостре­ния, нарушения свертываемости крови, склонность к формированию гипертро­фических и келоидных рубцов у пациен­та. Средняя популяционная частота раз­вития аллергических реакций по данным разных исследователей колеблется от 0,1 до 5%. Группу риска исключают пу­тем проведения одно- или двухкратных аллергологических проб. Техника инъекций Контурная пластика позволяет эффек­тивно выравнивать кожу в области мор­щин и складок. Моделирование формы и объема губ, коррекция формы скул, подбородка препаратами на основе кол­лагена рекомендуется пациентам любо­го возраста. Обычно одной инъекции достаточно для достижения удовлетво­рительного эстетического результата (фото 1). Длительность эстетического эффекта в среднем составляет 3-12 ме­сяцев (для Коллоста - 6-12 месяцев). Интрадермальные инъекции колла­гена показаны пациентам среднего и пожилого возраста при умеренно вы­раженных признаках возрастного изме нения кожи (снижении тургора, дряб­лости, появлении морщин и складок) в программах глубокой восстанови­тельной терапии и контурной пластики (фото 2). Для «реставрации» дермального матрикса проводят множествен­ные точечные инъекции по канонам мезотерапии с периодичностью один раз в 2-3 недели, основной курс состоит из 3-4 процедур. При использовании Коллоста поддерживающие сеансы с целью придания коже лица и тела эластичности, упругости, увлажненности, а главное  прочности проводятся дважды с интервалом в месяц. Возможности врачей-косметологов сегодня постоянно расширяются. Появляются новые эффективные препараты  методики, совершенствуются уже име­ющиеся. При правильном их сочетании, грамотном применении можно добиться достаточно впечатляющих эстетических результатов.