Плазма в коррекции возрастных изменений кожи лица

В эксперименте участвовали десять женщин в возрасте 50–55 лет. Их кожу анализировали с помощью DUB SkinScaner до начала терапии и после десяти сессий через день с использованием НТП в течение пяти минут на каждый участок лица. Процедуры проводились при помощи аппарата «ГЕЛИОС» («НПЦ Плазма», Россия), генерирующего плазму в среде гелия. До начала лечения состояние кожи всех испытуемых соответствовало третьей стадии инволюционных изменений, что было подтверждено данными ультразвукового исследования: значительное изменение микрорельефа кожи, утолщение эпидермиса при чёткой границе между эпидермисом и дермой, небольшое уменьшение толщины дермы при сохранении её однородной структуры и размыто отделения от гиподермы.

По окончании курса лечения, у всех участниц исследования было зафиксировано снижение деформации микроструктуры кожи, уменьшение средней толщины эпидермиса и плотности эпидермиса и дермы по данным ультразвукового исследования, а также тенденция к повышению средней толщины дермы. Самые значительные изменения произошли в отношении морщин: заметно выравнивание в районе “гусиных лапок”. Следовательно, применение новых технологических процедур привело к сокращению толщины рогового слоя эпидермиса, стимуляции микрокровообращения и улучшению состояния гидролипидной оболочки кожи, что в свою очередь способствовало разглаживанию морщин. Отрицательные реакции со стороны кожного покрова или его придатков не были зафиксированы.

Хронологическое старение и Фотостарение

Старение кожи является одним из самых заметных признаков возрастных преобразований в теле человека. Существует две основные формы старения: хронологическое, которое является внутренним, и фотостарение – результат воздействия окружающей среды. Хронологическому старению свойственно сокращение общей толщины эпидермиса на 10–50%, атрофирование шиповатого слоя, уменьшение размеров клеток базального слоя и их сплющивание, падение митотической активности кератиноцитов базального слоя, замедление процесса обновления липидов, разглаживание дермоэпидермального соединения, уменьшение числа меланоцитов и их разнообразия, а также снижение количества клеток Лангерганса. В дерме наблюдается уменьшение числа фибробластов, усыхание межклеточного матрикса, распад коллагенных и эластичных волокон с последующим уменьшением их численности; также происходит накопление амилоида. Эти инволюционные изменения вызывают активизацию процессов деформации кожи и образуют морщины. Фотостарение представляет собой неизбежное изменение состояния кожи под влиянием негативных факторов окружающей среды – её старческое увядание. Признаки этого процесса начинают появляться гораздо раньше первых морщин. Клинические признаки фотостарения кожи подразделяют на те изменения, которые происходят в эпидермисе и дерме. Например, наличие пигментных пятен (лентигиноз) или сосудистых звездочек может указывать на фотостарении.

Основное различие между фотостарением и хронологическим старением заключается в утолщении верхнего слоя кожи из-за роста рогового слоя и изменениях внутриклеточного материала дермы, где происходит накопление неструктурированного атипичного вещества, содержащего эластин. Однако стоит заметить, что способность дермы производить коллаген и другие элементы внутриклеточного материала остается, что делает возможным обращение многих эффектов фотостарения.

Пять основных типов морфологии старения

Визуальные признаки старения проявляются по-разному, и сегодня принято выделять пять основных типов морфологии старения:

1 тип — “уставшее лицо”: отечность лица и опущение углов губ;
2 тип — “морщинистое лицо”: выраженные морщины возле уголков глаз (так называемые “гусиные лапки”), на верхних и нижних веках, а также курительские морщинки около верхней губы;
3 тип — возрастная деформация лица и шеи: видимый избыток кожи на верхних и нижних веках, провисание щек и появление двойного подбородка;
4 тип — комбинированный: сочетает в себе все вышеупомянутые характеристики с добавлением пониженной эластичности кожи, увеличенной морщинистости и деформации.
5 тип — это тип телосложения с развитой мускулатурой. У людей с таким телосложением заметна складчатость век, проявляется носогубная складка и менее выразительный контур лица. Этот тип распространен среди азиатов и японцев, у которых хорошо развиты мышцы лица и мало подкожно-жирового слоя.

С возрастом кожа становится тоньше, бледнее, утрачивает эластичность и упругость, что приводит к изменениям в рельефе. Структурные изменения со временем затрагивают все слои кожи: эпидермис становится гладким без выраженного сосочкового рисунка, дерма менее плотная, а подкожно-жировая клетчатка становится менее отчетливой. У пожилых людей каркас дермы становится более рыхлым и наблюдаются признаки отека , возникают морщины из-за уменьшения четких границ между слоями.

Проблема старения кожи лица интересует как пациентов, так и специалистов в области косметологии. Для борьбы со старением используются разнообразные методы: от специализированных косметических продуктов до химических пилингов и физиотерапевтических процедур как в одиноких применениях, так и в комбинированных подходах.

Эти методы целенаправленно работают на восстановление гидролипидной защиты кожи, ее водного равновесия как в верхних, так и нижних слоях, улучшая при этом микроциркуляцию крови по всему ее протяжению. Это способствует лучшей продукции коллагена. Но все эти подходы не лишены серьезных и иногда опасных побочных эффектов. В процессе ухода за стареющей кожей лица, шеи и декольте часто возникают аллергические реакции, после химического пилинга могут появиться покраснения, шелушение, отек или изменения цвета кожи, а физиотерапевтические процедуры могут привести к формированию четкой границы обработанных участков, изменению пигментации (появление темных или светлых пятен), рубцеванию, термическим ожогам, болезненным ощущениям, потере тонуса кожи или даже электрической травме. Поэтому продолжается поиск безопасных и эффективных методов для коррекции возрастных изменений. В различных экспериментах было доказано улучшение питания тканей и повышение регенеративной способности кожи благодаря использованию “холодной” (низкотемпературной) атмосферной плазмы (НТП) с низкой интенсивностью воздействия.

Низкотемпературная плазма - неинвазивный метод борьбы со старением

Новый неинвазивный метод, который применяет одновременно ультрафиолетовое излучение, обработку озоном и оксидом азота, а также воздействие электромагнитным полем – это низкотемпературная плазма (НТП). Физически плазма представляет собой газ, частично или полностью ионизированный, что является четвертым состоянием материи. НТП создается посредством применения электромагнитного поля к газу при нормальном атмосферном давлении. Под воздействием достаточно мощного поля происходит ионизация газа за счет отделения электронов от молекул. Эти освобожденные электроны ускоряются под действием поля и двигаются к аноду. Они могут сталкиваться с другими молекулами газа, вызывая цепную реакцию ионизации и образования еще большего количества свободных электронов, что способствует формированию плазмы на уровне атмосферного давления. Качества такой плазмы зависят не только от электрического магнитного поля но также от различных факторов как давление газа, вид используемого газа и конструкция изначальника. Преимущество НТП заключается в том, что она не создает высоких концентраций токсичных веществ – основной проблемы других методик лечения.

Ключевые активные компоненты НТП включают электроны, ионы, свободные радикалы и фотоны света. Свободные радикалы играют значительную роль в стимуляции физиологических функций клеток и тканей. Активные формы кислорода и азота, образующиеся под действием НТП имеют большое значение как для нормальных физиологических процессов клеток организма так для различных патологий.

В течение последних десяти лет было создано множество устройств, производящих низкотемпературную плазму (НТП), проведено исследование её прямого влияния на липиды, белки и нуклеиновые кислоты в живых клетках, а также её косвенного эффекта на сигнальные пути клеток. Недавно НТП начала применяться в области регенеративной медицины. Под воздействием НТП низкой интенсивности происходит стимуляция роста и деления клеток, тогда как обработка высокоинтенсивной плазмой может вызвать апоптоз или некроз клеточных структур из-за дозозависимого эффекта оксидативного стресса.

Изучая интенсивность НТП и ее последствия для млекопитающих клеток, установлено, что обработка низкоинтенсивной НТП (до 0.2 Дж/см2) способствует увеличению числа клеток. При этом плазма средней интенсивности (0.2–0.6 Дж/см2) не оказывает заметного эффекта на маммалийные клетки, а при высокой интенсивности (более 0.6 Дж/см2) вызывает апоптотическую смерть клеток. Опубликованные данные как экспериментальных ex vivo так и клинических in vivo испытаний подчеркивают антибактериальное и заживляющее свойства НТП.

Применение высокоинтенсивной НТП получило распространение в онкологии для уничтожения различных возбудителей болезней, тогда как использование низкоинтенсивной формы оказалось полезным для целей регенеративной медицины.

Пациенты и методы

В период с сентября по ноябрь 2017 года на кафедре дерматовенерологии ФГБУ Высшего Профессионального Образования РНИМУ имени Н. И. Пирогова было проведено исследование, в котором участвовали 10 здоровых женщин в возрастной группе 50–55 лет, оформивших информированное согласие на участие добровольно. Этот проект получил одобрение от Независимого этического комитета (заседание №2 от 8 февраля 2017 года) и Ученого совета Государственного Бюджетного Учреждения Здравоохранения “Московский научно-практический центр дерматологии и косметологии” Департамента здравоохранения Москвы (заседание №3 от 2 марта 2017 года). Ключевые условия для включения в программу: желание участницы, возраст от 50 до 55 лет, женский пол, отсутствие инфекционных и воспалительных заболеваний кожи лица, а также нормальный уровень глюкозы в крови. Среди причин для исключения из исследования были: инфекционные или воспалительные заболевания кожи лица; прохождение любых антивозрастных процедур за последние три месяца до начала исследования; диагностированный сахарный диабет, хронические болезни печени или почек, васкулит или серьёзные сердечно-сосудистые заболевания.

Кожу лица всех участниц исследовали в трех различных зонах: Т-зоне (лоб и центр), а также в областях возле глаз справа и слева, известных как “гусиные лапки”. Для этого использовался аппарат DUB SkinScaner (Digital Ultraschall Bildisystem, из Германии), который оснащен двумя датчиками на 22 и 75 МГц с разрешением соответственно 72 и 21 мкм. Исследования проводились до начала использования косметических процедур и спустя одни сутки после окончания последней процедуры. В качестве средства для передачи ультразвука применяли обычный ультразвуковой гель.

Для интерпретации и анализа результатов использовали специализированное программное обеспечение сканера DUB-SkinScaner, действуя в соответствии с инструкцией. Исследование выполняли при комнатной температуре, пациенты находились в лежачем положении. Было проведено измерение средней толщины эпидермиса и дермы, определена ультразвуковая плотность этих слоев кожи, оценен микрорельеф (длина по внешнему контуру эпидермиса). Также были рассчитаны показатель деформации эпидермиса и коэффициент распределения ультразвуковой плотности в дерме (РузПД), который представляет собой соотношение плотности нижних слоев к верхним слоям; нормальные значения данного коэффициента должны быть в пределах от 0,75 до 1,70 единиц.

После того как была выполнена очистка, на лица пациентов применяли воздействие атмосферной плазмой низкой температуры, создаваемой с помощью российского аппарата “ГЕЛИОС” (“НПЦ Плазма”, Россия) (см. рисунок 1). Данная процедура проводилась в среде из гелия, используя метод плазменного факела, который формировался при выходе гелиевого газа из цилиндра со скоростью 1,5 литра в минуту. Интенсивность потока была установлена на среднем уровне. Обработка зоны возле глаз («гусиные лапки») продолжалась по 10 минут с каждой стороны и 5 минут на межбровную зону (Т-зона). Каждая участница испытаний прошла через десять таких сессий с интервалом в один день.
Результаты иследования
Перед началом эксперимента кожа всех женщин была классифицирована как третий морфотип инволюционных изменений: отечность лица, опущение уголков рта и четко выраженные морщины возле глаз (“гусиные лапки”), а также на верхних и нижних веках и вертикальные складки над верхней губой; излишки кожи на верхних и нижних веках были также заметны. У одной пациентки обнаружился значительный залом в области межбровья. На фотографиях 2А и 3А представлены образцы типичных инволюционных изменений кожи участников.

Результаты ультразвукового исследования (согласно таблице 1) показали значительные изменения микроструктуры кожного покрова, потолщение эпидермиса при явном сохранении его границы с дермой, легкое уменьшение объема дермального слоя со всё ещё равномерной эхоструктурой и размытое разделение дермы от подкожно-жирового слоя. В случае одной из участниц возрастом 50 лет в Т-зоне было зафиксировано присутствие ярко выраженного складывания шириной 2867 микрометров и глубиной до 250 микрометров.

По завершению курса воздействия новых технологических процедур на кожу лица, наблюдалось улучшение состояния у всех участниц эксперимента. Было зафиксировано сокращение деформации эпидермиса: в Т-зоне на 35%, а в области морщин, известных как «гусиные лапки», на 58% и 30% для правой и левой сторон соответственно. Кроме того, средняя толщина эпидермиса уменьшилась на 13,3%, на 5,0% и на 6,3%. Уменьшение плотности эпидермиса по ультразвуковым данным составило в Т-зоне -20%, а для зоны “гусиных лапок” -46,6% справа и -35,6% слева, что указывает на повышение питания кожи.

Также были отмечены положительные изменения в дерме. Средняя толщина дермы возросла: в Т-зоне на 6%, а в «гусиных лапках» - на 1,2% справа и на 2,7% слева. В то же время плотность дермы по данным ультразвука снизилась соответственно на -37,7%, -20.6% и -52.2%. Зарегистрированные данные свидетельствуют о нормализации питания дермы и гидратации кожного покрова.

В общем выявлено значительное улучшение структуры кожи в проверяемых зонах, что подтверждается ростом значения РУзПД (релаксационной ультразвуковой плотности дермы) соответственно до +27.1%, +11.9% и +30.3%. Заметное изменение произошло также в межбровной зоне одной из участниц возрастом 50 лет; ширина складки сократилась хотя её глубина осталась неизменной.

Самые значительные преобразования были видны по поводу микрорельефа кожи около “гусиных лапок”, где морщинки стали менее выраженными благодаря снижению их глубины.

Обсуждение результатов лечения низкотемпературной плазмой

Исследования показывают, что под влиянием низкотемпературной плазмы (НТП) активно вырабатываются различные активные формы кислорода и азота, ультрафиолетовые протоны, электроны и многочисленные ионы [32]. Было экспериментально доказано, что НТП низкой интенсивности стимулирует микроциркуляцию в коже, приводя к её увлажнению и стимуляции производства коллагена. У здоровых добровольцев обеих полов старше 18 лет отмечено улучшение микроциркуляции и снижение рН кожи при использовании НТП, причём эти изменения были связаны с продолжительностью обработки. К тому же было выявлено, что нитрид оксид, вырабатываемый при использовании НТП низкой интенсивности, способствует активации β-катенина в клетках эпидермиса, что способствует регенерации клеток.

Для правильной работы эпидермиса необходим баланс между делением кератиноцитов и их апоптозом (естественной гибелью). Регулярное применение НТП на повреждённую кожу помогает восстановить нормальную толщину эпидермиса и способствует быстрому заживлению. Сейчас НТП активно используют для удаления микробов с поверхности ран и для ускорения процесса заживления. Также изучается потенциал применения этого метода в области регенеративной медицины.

Исследование убедительно демонстрирует безвредность использования низкоинтенсивных терапевтических процедур для кожи пациентов. В ходе эксперимента было выявлено, что после десяти сессий обработки кожи лица заметно снижается ультразвуковая плотность эпидермиса. Это указывает на уменьшение чрезмерной толщины верхнего слоя кожи, способствует лучшему микрокровообращению и повышает состояние гидролипидного барьера. Полученные данные соответствуют результатам ранее опубликованных исследований. Понижение ультразвуковой плотности в слое дермы может быть обусловлено гидратацией более глубоких слоев кожи. Наблюдаемые изменения в структуре кожи свидетельствуют о её омолаживающем эффекте после проведённых процедур. Все участницы эксперимента заметили зрительные улучшения состояния кожного покрова лица, включая сокращение количества морщин и их глубину в областях обработки. Однако до конца не ясно, какое число процедур необходимо для достижения оптимального результата и с какой периодичностью они должны проводиться. Предполагается, что более выраженный положительный эффект мог быть достигнут при большем числе процедур; этот аспект требует дополнительного изучения.

Вывод исследования

Применение низкоинтенсивных нанотехнологических процессов может значительно улучшить состояние верхнего слоя кожи, разгладить морщины, что положительно сказывается на эмоциональном благополучии женщин. В ходе исследования мы не выявили каких-либо побочных эффектов со стороны кожи или её придатков. Важно продолжить клинические испытания использования нанотехнологий в области косметологии для разработки методик выполнения процедур и определения оптимальной длительности курса лечения для достижения наилучшего антивозрастного результата.