Активация регенеративных процессов в коже биоантиоксидантным комплексом Arctium lappa L. с запатентованной комбинацией аминокислотами (Таурин, Аргинин) и перспективы применения данного продукта в косметологии

Доктор мед. наук, проф. Трофимова С.В.*, доктор мед. наук Трофимов А.В.*, кандидат тех. наук Борц М.С.#, Николаева Е.Г**

*Санкт-Петербургский Институт биорегуляции и геронтологии.
**ООО «Химико-биологическое объединение «Фирма ВИТА».

Основной целью применения средств современной косметологии является создание благоприятных условия к возрастной адаптации кожи. С возрастом, а также под действием локального стресса, обусловленного повреждающими факторами внешней среды, происходят морфофункциональные изменения структуры кожи [Хертель Б. , 2000; Amaro-Ortiz A. et al., 2014]. Однако вне зависимости от причин, вызвавших нарушения в ее структуре, морфологически проявления выглядят одинаковыми. В дерме наблюдается уменьшение активности и численности фибробластов, которое, в свою очередь, приводит к снижению синтеза аморфного компонента, коллагена и эластина, также происходят атрофические изменения эпидермиса за счет снижения функциональной активности кератиноцитов и синтеза эпидермальных липидов [Хавинсон ВХ и соавт., 2016; Смирнова И.О., 2004]. По данным ряда авторов, возрастное снижение численности фибробластов в дерме обусловлено, как правило, снижением активности их пролиферации [Haydont V et al., 2019; Гунин АГ и соавт., 2011; Wang Z. et al., 2020]. Поэтому одним из главных направлений в борьбе со старением кожи является применение биологически активных веществ, способствующих повышению активности ее регенераторного потенциала [Мантурова Н.Е. и соавт., 2010; Blanpain C, Fuchs E. 2006; Fuchs E. 2008, Ogliari K. et al., 2014]. Эстетическая медицина предлагает многочисленные средства, направленные на стимулирование обменных процессов в коже, однако в ряде случаев они недостаточно научно обоснованы, мало апробированы и не опираются на имеющиеся достижения современной науки [из КОРОЛЬК20, 32].

На основе научных исследований, проведенных в отделах «Клеточной биологии и патологии», «Клинической геронтологии и гериатрии» Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии, а также исследований ученых, клиницистов и технологов «Группы пептидной регуляции старения» Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, химико-биологического объединения «Фирма ВИТА» было разработано косметическое средство состоящее из уникального биоантиоксидантного комплекса Arctium lappa L. и запатентованной комбинации аминокислот (Таурин и Аргинин) [Отчет, 2021; Трофимова С.В. и соавт., 2010].

Новым востребованным направлением в косметологии являются клеточные технологии. Как известно, существует ряд факторов транскрипции и сигнальных молекул, стимулирующих дифференцировку клеток растений, животных и человека. К ним относятся ростовые факторы, осуществляющие эпигенетический контроль экспрессии генов стволовых клеток [Weigel D., Jürgens G., 2002]. Зрелые растительные клетки состоят из тотипотентных стволовых клеток, которые способны не только дать жизнь новому растению, но и регенерировать поврежденные ткани растения, содержащего данный клеточный пул. На данном физиологическом эффекте построена современная технология культивирования растительных тканей. Косметика на основе растительных стволовых клеток из года в года приобретает все большую и большую популярность. Среди ведущих производителей такой косметики лидирующее место занимают такие мировые косметические бренды, как Mibellegroup of industries, L’Oreal cosmetics, Estee Lauder, Channel 21, Christian Dior, Cliniquecosmeceuticals, MyChelle Dermaceuticals, Juice Beauty и др. [Ogliari K. et al., 2014]. Однако, необходимо помнить, что ни один из данных косметических продуктов не содержит живых стволовых клеток. Высокая биологическая активность данной продукции обусловлена не наличием самих стволовых клеток, а содержанием в них различных ростовых факторов, комплекса аминокислот, пептидов и других биологически активных веществ.

Аминокислоты, являясь необходимым компонентом в поддержании структуры кожных покровов, часто присутствуют в профессиональной косметической продукции. По данным ряда исследований, аминокислоты оказывают не только стимулирующее влияние на процессы пролиферации в органотипической культуре клеток ткани кожи, но и в поддержании метаболических процессов, способствующих замедлению процессов старения в кожных покровах [Войцеховская М.А., 2011]. Среди всех аминокислот Таурин и Аргинин занимают одно из ведущих мест в данных процессах.

Известно, что еще в 1998 г Нобелевская премия по физиологии или медицине была присуждена трем американским исследователям: Фериду Мьюрэду (Техасский университет в Хьюстоне), Роберту Фёрчготту (Университет штата Нью-Йорк) и Луису Игнарро (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе) за открытие роли оксида азота в регуляции функции сосудов. Причем, было доказано, что образование оксида азота возможно только из аминокислоты Аргинин. Таки образом, Аргинин участвует в регуляции сосудистого тонуса, обеспечивающего нормальную трофику кожным покровам. Кроме того, данная аминокислота служит донором азота при синтезе мышечной ткани, способствует увеличению мышечной массы и уменьшению жировой ткани, а также уменьшает молочнокислый ацидоз, обусловленный мышечной нагрузкой, переводя метаболизм на аэробный путь. Вот, почему Аргинин считается одним из важнейших регуляторов метаболизма трофических процессов как в организме в целом, так и в кожных покровах.

В свою очередь, Таурин также является универсальным регулятором многих метаболических процессов в организме человека. В первую очередь, он препятствует потере ионов калия и магния, при этом способствует выходу ионов натрия из клетки. Таки образом, Таурин является природным осмолитом, однако, в отличие от химических диуретиков, он не оказывает токсического воздействия на клеточном уровне. Кроме того, результаты исследований опубликованных в журнале Aging Cell (2020), свидетельствуют, что Таурин препятствует старению клеток дермы, предотвращая дегидратацию кожных покровов [Foster А. et al., 2020].

Способность эпидермиса кожи к регенерации обусловлена наличием стволовых эпидермальных клеток. Возможность контролировать этот процесс в vitro позволила использовать биологически активные   вещества с целью индукции дифференцировки этих стволовых клеток. Среди таких индукторов выделяют биоантиоксидантный комплекс Arctium lappa L. (лопух большой — растение). Как известно, Arctium lappa на протяжении столетий используется, как лекарственное растение в традиционной китайской медицине. Однако в последние годы многочисленные фитохимические и фармакологические исследования данного растения доказали его лечебные свойства за счет противовоспалительного, противоаллергического, антимутагенного, нейропротекторного, противовирусного, антибактериального и регенерирующего действий Arctium lappa. Кроме того, ряд исследований показали, что тотипотентные стволовые клетки Arctium lappa L. обладают высокой антиоксидантной активностью, т.е. нейтрализующим действием в отношении различных активных форм кислорода, так называемых «свободных радикалов», являющихся одной из основных причин преждевременного старения организма, а также непосредственного старения кожи [Matsumoto T. et al., 2006; Tian X. et al., 2015; Yang W.S. et al., 2016; Hou B., et al., 2018; King-Chuen Wu et al., 2020].

Высокая биологическая активность тотипотентных стволовых клеток Arctium lappa L., а также регулирующее действие аминокислот (Таурин, Аргинин) на ряд метаболических процессов, позволили предположить выраженный регенерирующий эффект в отношении дермы от комплексного их применения. Это послужило основанием для создания косметического продукта на основе вышеуказанных веществ.

Технология выделения и очистки биоантиоксидантного комплекса из клеточной биомассы лопуха была разработана и произведена на ООО «Химико-биологическое объединение «Фирма ВИТА». Биоантиоксидантный комплекс был эстрагирован из каллусной культуры клеток лопуха большого Arctium lappa штамм VITA-AL-1. Данная технология выращивания и обработки биомассы позволяет добиться наиболее полного извлечения комплекса биологически активных веществ из Arctium lappa в состоянии макси-мально приближенном к нативному. Кроме того, данная технология позволяет получать генетически немодифицированную клеточную биомассу растения в неограниченном количестве [Отчет, 2021]. Затем, в биоантиоксидантный комплекс были добавлены аминокислота Таурин и аминокислота Аргинин. Выбор аминокислот и их дозировки обусловлен результатами клинических исследований и подтвержден Патентом РФ [Трофимова С.В. и соавт., 2010]. Данное средство было произведено в виде геля..

Проведенные в Институте физиологии им. И.П. Павлова РАН и СПб Институте биорегуляции и геронтологии доклинические исследования нового косметического продукта на экспериментальной модели химического ожога кожных покровов крыс, доказал высокую регенеративную активность комплексного применения аминокислот (Таурин, Аргинин) и биоантиоксидантного комплекса Arctium lappa L. Полученные данные свидетельствовали о достоверном сокращении времени купирования эксфолиации под действием изучаемого геля, а также отсутствия каких-либо аллергических реакций или осложнений [Трофимова С.В. и соавт., 2022].

Результаты доклинических экспериментальных исследований стали основанием для проведения многоцентрового открытого проспективного рандомизированного контролируемого исследования в клиниках эстетической медицины Республики Казахстан и Российской Федерации.

В исследование принимали участие 53 женщины-волонтеры с признаками хроно- и фотостарения. Возраст пациенток был от 41 до 69 лет.

Критериями включения в исследование были показания к выполнению лазерного фракционного омоложения кожи. Критериями исключения из исследования были следующие признаки : обострение любых соматических, в том числе инфекционных заболеваний, пациенты, принимающие фотосенсибилизирующие препараты, наличие псориаза, витилиго, атопического дерматита в стадии обострения, множественные новообразования кожи в зоне предполагаемого воздействия; наличие туберкулеза в активной стадии, гепатита, ВИЧ инфекции, онкологических заболеваний и психических расстройств. Участие испытуемых в исследовании было добровольным и подтверждалось подписью в форме информированного согласия.

Всем пациентам были выполнены лазерные воздействия по схеме: 2 процедуры через 4- 6 недель . После первой процедуры (Процедура 1) с целью уменьшения постлазерных реакций использовали стандартные косметические средства, тогда, как после Процедуры 2 c этой же целью использовали гель с биоантиоксидантным комплексом Arctium lappa L. и аминокислотами (Таурин, Аргинин). Для оценки результатов применения исследуемого геля заполняли «Анкеты исследования» после каждой лазерной процедуры. Кроме того, через неделю после каждой процедуры выполняли корнеометрию. Результаты обследования сравнивали с исходными показателями, полученными до начала использования геля. Таким образом, в зависимости от порядка процедуры, которую получала пациентка, одна и та же женщина выступала в качестве контроля и опыта.

У всех пациенток после выполнения лазерного фракционного омоложения наблюдался отёк и покраснение кожи, которые сохранялись в течение 2-4 суток, а также наблюдались cухость и шелушение кожных покровов , которые исчезали в течение 5-6 суток. Все пациенты жаловались на болезненность после процедуры, которая держалась на протяжении 6 – 36 часов. Однако, использования геля после проведения   лазерного воздействия на тех же приборах, способствовало сокращению времени всех субъективных и объективных клинических признаков постлазеных реакций у всех пациенток (Таблица).

Таблица. «Анкета исследования». Влияние биоантиоксидантного комплекса Arctium lappa L. с комплексом аминокислот (Аргинин, Таурин) на динамику объективных и субъективных клинических признаков постлазерного воздействия.

P < 0,05 по сравнению с показателем после Процедуры 1.

При анализе показателей корнеометрии была выявлена тенденция к увеличению влагосодержания кожи в области лба и щеки после использования геля с биоантиоксидантным комплексом Arctium lappa L. и аминокислотами (Аргинин, Таурин). Кроме того, исследование показало хорошую переносимость геля. Ни у одной из пациенток не было зарегистрировано осложнений или аллергической реакции на использования данного продукта.

Таким образом, применение геля с биоантиоксидантным комплексом Arctium lappa L. и аминокислотами (Аргинин, Таурин) после лазерного фракционного омоложения кожи способствует сокращению времени постлазерных реакций за счет высокой регенеративной активности исследуемого продукта. Положительный клинический эффект подтверждается субъективным мнением пациентов, а также изменением функциональных параметров кожи. Показатели, отражающие влагоудерживающую функцию кожи, при применении геля демонстрировали положительную динамику. В связи с этим гель, содержащий биоантиоксидантный комплекс Arctium lappa L. с аминокислотами (Аргинин, Таурин), можно рекомендовать в качестве регенерирующего средства после инвазивных косметологических процедур.

Литература

1. Войцеховская М.А. Влияние аминокислот, природных и синтетических пептидов на культуру ткани кожи молодых и старых крыс// Автореф. дис. канд. биол. наук. – СПб. – 2011. – 34 с.
2. Гунин А.Г., Корнилова Н.К., Петров В.В. и др. Возрастные изменения численности и пролиферации фибробластов в коже человека. Успехи геронтологии, 2011; N1, C. 45-49.
3. Мантурова Н.Е., Кононов А.В., Городилов Р.В. Изменения коллагеново-эластического каркаса кожи и клеточного обновления в эпидермисе при старении. Анналы пластической, реконструктивной и эстетической хирургии, 2010; N 2, C. 89-94.
4. Отчёт о результатах исследования физиолого-биохимических характеристик и паспортизации штамма культуры клеток лопуха большого ARCTIUM LAPPA L. «ШТАММ VITA-AL1» производства ООО «Химико-биологическое объединение при РАН Фирма «Вита», Санкт-Петербург// Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук (ИФР РАН) Институт токсикологии МЗ РФ, Москва, 2001, 15 с.
5. Смирнов А.В., Чалисова Н.И., Рыжак Г.А., Концевая Е.А., Войцеховская М.А. Геропротекторное действие аминокислот и трипептидов в культуре ткани хряща крыс // Успехи геронтологии — 2011. — Т. 24, № 1. — С. 139-142.
6. Смирнова И.О. Функциональная морфология старения кожи. Успехи геронтологии, 2004; (13):44-51.
7. Трофимова С.В., Хавинсон В.Х., Ивко О.М., Трофимов А.В., Кудрявцева Т.А. Биоактивный напиток. Патент РФ на изобретение N 2377936 от 10.01.2010
8. Трофимова С.В., Чалисова Н.И., Трофимов А.В., Борц Б. С., Николаева Е.Г. Влияние биоантиоксидантного комплекса Arctium lappa L. и аминокислот на процессы регенерации в экспериментальной модели // Врач. 2022; 33 (2): 36–40. https://doi.org/10.29296/25877305-2022-02-05
9. Хавинсон В.Х. Молекулярные основы пептидергической регуляции старения. – СПб.: Наука, 2011.
10. Хавинсон В.Х., Линькова Н.С., Куканова Е.О. Молекулярные механизмы снижения фунциональной активности клеток кожи при ее старении. Успехи физиологических наук, 2016; N 2, — C. 62-76.
11. Чалисова Н.И., Концевая Е.А., Войцеховская М.А., Комашня А.В. Регуляторное влияние кодируемых аминокислот на основные клеточные процессы у молодых и старых животных// Успехи геронтологии, — 2011.- Т. 24, №2.- С . 189-197.
12. Хертель Б. Молекулярные и клеточные механизмы естественного старения и фотостарения (стрессорные факторы, защитные механизмы). Косметика и медицина 2000; 4:5-17
13. Amaro-Ortiz A., Yan B., D’Orazio J.A. Ultraviolet radiation, aging and the skin: prevention of damage by topical cAMP manipulation// Molecules. 2014 Vol. 19, N 5. P. 6202-6219
14. Blanpain C, Fuchs E. Epidermal stem cells of the skin//Annu Rev Cell Dev Biol. 2006, Vol. 22, P. 339-373.
15. Foster April R., Chami Cecile El , O’Neil Catherine A., Watson Rachel E.. Osmolyte transporter expression is reduced in photoaged human skin: Implications for skin hydration in aging// Aging Cell, 2020, № 19, P. 14. https://doi.org/10.1111/acel.13058
16. Fuchs E. Skin stem cells: rising to the surface// J Cell Biol. 2008, Vol., 180, P. 273-284.
17. Guna G. Theraprutic value of arctium lappa linn – a review // Asian J Pharm Clin Res, 2019, Vol. 12, Issue 7, P. 53-59.
18. Haydont V, Bernard B, Fortunel N. Age-related evolutions of the dermis: Clinical signs, fibroblast and extracellular matrix dynamics. Mechanisms of ageing and development, 2019; 177(1):150-156.
19. Hou B, Wang W, Gao H, Cai S, Wang C. Effects of aqueous extract of Arctium lappa L. roots on serum lipid metabolism// J Int Med Res. 2018, Vol. 46, P. 158–167.
20. King-Chuen Wu, Hung-Kai Weng, Yun-Shang Hsu, Pin-Jia Huang & Yang-Kao Wang Aqueous extract of Arctium lappa L. root (burdock) enhances chondrogenesis in human bone marrow-derived mesenchymal stem cells // BMC Complementary Medicine and Therapies, 2020 Vol. 20, N 364, Published: 23 November 2020
21. Matsumoto T, Hosono-Nishiyama K, Yamada H. Antiproliferative and apoptotic effects of butyrolactone lignans from Arctium lappa on leukemic cells// Planta Med., 2006, Vol. 72, P. 276–284.
22. Ogliari K., Marinowic D., Brum D., Loth F. Stem cells in dermatology// An Bras Dermatol. Vol. 89, N2, P. 286-291.
23. Tian X, Guo LP, Hu XL, Huang J, Fan YH, Ren TS, et al. Protective effects on Actium lappa L. roots against hydrogen peroxide-induced cell injury and potential mechanisms in SH-SY5Y cells// Cell Mol Neurobiol., 2015, Vol. 35, P. 335–344.
24. Wang Z,  Man M,  Li T, Elias P et al. Aging-associated alterations in epidermal function and their clinical significance// Aging (Albany NY), 2020; Vol. 12, N 6, P. 5551–5565.
25. Weigel D., Jürgens G. Stem cells that make stems// Nature, 2002, Vol. 415, P.751–754.
26. Yang WS, Lee SR, Jeong YJ, Park DW, Cho YM, Joo HM, et al. Antiallergic activity of ethanol extracts of Arctium lappa L. undried roots and its active compound. Oleamide, in regulating FcεRI-mediated and mapk signaling in RBL-2H3 cells// J. Agric Food Chem. 2016, Vol. 64, P. 3564–3573.

Трофимова Светлана

Доктор медицинских наук, профессор, Заслуженный врач Российской Федерации. Президент Российского общества антивозрастной медицины, генеральный секретарь Европейского общества превентивной, регенеративной и антивозрастной медицины (ESAAM).

Трофимов Александр

Доктор медицинских наук. Директор клиники превентивной и антивозрастной медицины «Древо жизни». Заведующий лабораторией генетики старения Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии.