Ваша корзина

В корзине пока пусто.


Хит продаж

Mene&Moy
Face & Body Cleanser

Очищающий гель для лица и тела с 20%-гликолевой кислотой Mene&Moy Face & Body Cleanser
Очищающий гель для лица и тела с 20%-гликолевой кислотой

3 762 руб.
Телефон:
8 (499) 643-52-26
7 (921) 224-29-30
Заказать обратный звонок

frauleto.ru
Электронная почта:
mail@frauleto.ru

Заказы принимаются круглосуточно и без выходных.
Поиск по сайту
СтатьиЦерамиды и кожа: стратегия восстановления и укрепления барьерных свойств кожи

Церамиды и кожа: стратегия восстановления и укрепления барьерных свойств кожи

Расскажите друзьям:

Церамиды и кожа

Основная задача нашей кожи — это защита организма от внешней агрессии (биологической, химической, физической) и помощь в сохранении внутреннего мира, или, как говорят врачи, гомеостаза. Эволюция кожных покровов у человека как биологического вида, населяющего планету Земля, их формирование от момента зачатия до рождения, обновление и восстановление в течение жизни и, конечно же, структурная уникальность и функционирование — все подчинено решению этой жизненно важной задачи.

 

Сегодня о строении и работе кожного барьера известно много, и эти знания с успехом используются во благо человека. В рамках данной публикации мы затронем один из интересных, сложных и важных аспектов, связанный с проницаемостью кожи и ее барьерной функцией. Через неповрежденную кожу практически ничего не проходит, и это — непременное условие сохранения целостности нашего организма. Это верно как для веществ, попавших на кожу снаружи, так и для тех, которые находятся внутри. Именно кожа, а конкретно ее роговой слой предохраняет нас от потери влаги. О том, как роговой слой справляется с этой задачей, стало известно в конце 90-х годов прошлого века, и эти представления вывели экспериментальную и практическую дерматологию на новый уровень и заложили фундамент в развитие современной концепции профилактики и коррекции кожных проблем и лечения кожных патологий.

 

Согласно принятым в современном научном мире взглядам, роговой слой похож на кирпичную кладку, где роль кирпичей играют корнеоциты — абсолютно непроницаемые роговые чешуйки, через которые диффузия веществ невозможна. Роговые чешуйки скреплены межклеточным «цементом» — пластинчатая структура, представляющая собой чередование параллельных друг другу липидных пластов (мембран), между которыми имеется тонкая прослойка воды. Эту структуру в научной литературе часто называют липидным барьером кожи, и именно она служит основным барьером проницаемости и регулирует прохождение веществ через роговой слой. Понимание того, как образуется, из чего состоит и как функционирует липидный барьер, дает широкие возможности в плане регуляции проницаемости кожи — это важно при местном применении косметических и лекарственных препаратов. Современные разработки дерматотропных препаратов и выработка программ по уходу и восстановлению кожи ведутся с учетом строения и состояния кожного барьера.

 

Важнейшим компонентом липидного барьера рогового слоя являются церамиды — в организме эти удивительные липиды встречаются еще в миелиновых оболочках нейронов головного мозга, где они и были впервые обнаружены и благодаря чему и получили свое название (от лат. cerebrum — мозг). Церамиды составляют основу липидного матрикса — на их долю приходится половина (50 моль%) всех липидов. Другим распространенным компонентом является холестерин (свободный и эфирносвязанный) — 30-35 моль%). Остальные липиды представлены свободными жирными кислотами. (Такой уникальный количественный и качественный липидный состав характерен только для рогового слоя. В мембранах живых клеток — внешней (плазматической) и внутренних, окружающих органеллы, — ключевым компонентом являются фосфолипиды, а холестерин занимает всего несколько процентов.

церамиды

Церамиды: химическая структура и номенклатура

Церамиды вместе со сфингомиелином, гликосфинголипидами и фосфосфингозидами относятся к группе сфинголипидов. В случае церамидов один из остатков жирной кислоты нетипично — через амидную связь — присоединен к соответствующему основанию (аминоспирту). С химической точки зрения разнообразие церамидов обусловлено множеством возможных вариантов соединения двух структурных образующих — полярная «головка» (сфингозиновое основание) и гидрофобный «хвост» (жирная кислота). В образовании церамидов участвуют следующие сфингозиновые основания (аминоспирты): сфингозин, фитосфингозин, б-гидроксисфингозин и дигидросфингозин. К основанию присоединена жирнокислотная цепочка («хвост») разной длины (от 16 до 28 атомов углерода с шагом два атома — в зависимости от типа церамида).

 

Отличительной чертой некоторых церамидов кожи является их уникальное химическое строение, не встречающееся в церамидах других тканей организма. Наиболее интересным примером являются О-ацилированные церамиды, у которых имеются длинные ацильные цепи с терминальной гидроксильной группой. Эта группа может оставаться неизмененной, а может этирифицироваться линолевой кислотой или а-гидроксикислотами. Кроме того, гидроксицерамиды могут образовывать химическую связь с белками (благодаря этому липидный барьер скреплен с роговыми конвертами корнеоцитов). Эти химические особенности лежат в основе способности церамидов формировать компактную и плотную структуру рогового слоя. Любые воздействия, разрушающие подобные связи с участием молекул церамидов или других составляющих межклеточного «цемента», вызывают трансэпидермальную потерю влаги и способствуют проникновению в организм потенциально вредных экзогенных субстанций.

 

Идентифицировано по меньшей мере 11 классов церамидов, получивших нумерацию в соответствии номером фракции при тонкослойной хроматографии (больший номер соответствует более высокой полярности церамида). Более поздние исследования привели к появлению новой, систематической классификации, по которой номер класса заменяется буквенным обозначением, из которого ясно химическое строение церамида. Последняя буква в обозначении соответствует сфингозиновому основанию:

•             S — сфингозин;

•             Р — фитосфингозин;

•             Н — б-гидроксисфингозин;

•             DS — дигидросфингозин.

Перед этим идет буква, обозначающая тип остатка жирной кислоты:

•             N — негидроксильная кислота;

•             А — а-гидроксикислота;

•             О — ш-гидроксикислота.

 

Церамиды — подкласс липидных молекул, самый простой тип сфинголипидов, состоящих из сфингозина и жирной кислоты. Церамиды являются важным липидным компонентом клеточной мембраны. Церамид участвует в качестве молекулы-предшественника в синтезе сфингомиелина. В клетке церамиды играют роль не только элемента мембраны, но и сигнальной молекулы. Они участвуют в таких клеточных процессах, как клеточная дифференцировка, клеточная пролиферация и апоптоз.

 

Если в структуре церамида встречается жирная кислота, присоединенная через эфирную связь, перед обозначением ставят букву Е. В роговом слое кожи встречаются церамиды, обозначаемые согласно этой номенклатуре как: EOS, NS, ЕОР, NR EOH, AS, NH, АР, NDS, ADS и АН. Кроме того, два церамида, образующих ковалентные связи, обозначают OS и ОН. Церамиды EOS, EOH и ЕОР содержат линолевую кислоту, присоединенную к терминальной гидроксильной группе, а а-гидроксикислоты через эфирную связь. Каждый церамид отличается структурой сфингозинового основания либо длиной жирнокислотной цепи.

 

Церамиды как основа межклеточного «цемента»

На долю межклеточных липидов приходится порядка 15% от сухого веса рогового слоя кожи. Как уже было сказано выше, липиды представляют собой смесь церамидов (около 50 моль%), холестерина и его эфиров (30-35 моль%) и свободных жирных кислот (около 15 моль%). Эта пропорция важна для нормального функционирования барьера, и ее изменение чревато нарушением водного баланса рогового слоя, что клинически выражается в развитии сухости кожи (подробнее о сухой коже читайте в статье о лечении сухой кожи)со всеми вытекающими последствиями.

 

Церамиды в виде предшественников синтезируются в специальных органеллах гранулярных кератиноцитов, называемых ламеллярными гранулами (или гранулами Одланда). Анализ липидного содержимого гранул показал, что в них содержатся главным образом фосфолипиды и сфинголипиды (гликосфинголипиды и сфингомиелин), которые впоследствии модифицируются в церамиды и свободные жирные кислоты. Основной процесс формирования ламеллярных структур происходит на границе зернистого и рогового слоев кожи. Тут работают два важных фермента — фосфолипаза А2 и В-глюкоцереброзидаза, катализирующие расщепление предшественников церамидов и образование итоговой формы межклеточного «цемента». Для правильного протекания этого процесса очень важно определенное содержание воды и значение кислотности среды (рН). Фосфолипаза А2 имеет максимальную активность при нейтральных рН, в то время как остальные ферменты предпочитают более кислое окружение. Вода важна для работы всех ферментов, поэтому барьерная функция рогового слоя может быть нарушена в условиях длительного обезвоживания рогового слоя, что наблюдается при некоторых патологиях (псориаз, ксероз) и в тех случаях, когда кожа часто подвергается действию моющих средств.

 

церамиды и кожа

 

Исследованию структуры рогового слоя и липидного матрикса посвящено множество работ. Согласно одной из наиболее популярных моделей, межклеточный «цемент» имеет мозаичную структуру и состоит из двух характерных зон: «кристаллическая» зона практически непроницаема для воды; она разделена небольшими участками «жидкокристаллической» зоны, пропускающей воду значительно лучше. В силу такой организации межклеточный «цемент» обладает определенной проницаемостью для воды, высокой пластичностью и сопротивляемостью механическим нагрузкам. Мозаичность липидного матрикса поддерживается в том числе и тем, что церамиды, входящие в его состав, разнородны и представлены несколькими классами с разными физико-химическими и структурными особенностями. Каждый тип церамидов играет свою роль. Так, церамид 1 (EOS) — основополагающий компонент межклеточного цемента — отвечает за сшивку корнеоцитов с липидами матрикса, и его дефицит является одной из главных причин многих дерматозов.

 

Косметика на основе церамидов (например, капли с церамидами) особенно рекомендуется для восстановления кожи после повреждающих эстетических процедур (в том числе пилинга), а также для ухода за сухой кожей с нарушенным барьером. Она представляет собой замечательный пример внедрения в практику фундаментальных знаний и воплощает в себе корнеотерапевтические подходы, которые становятся все более популярными среди врачей-дерматологов и косметологов.

 

Церамиды как регуляторы клеточного цикла

Итак, церамиды — основной элемент липидного барьера, но, как показали дальнейшие исследования, они выполняют не только структурную функцию, но и является регулятором некоторых важных процессов, происходящих в клетках кожи. Церамиды действуют в клеточном цикле подобно вторичным мессенджерам. Так, они играют существенную роль в апоптозе — запрограммированной гибели клеток, влияют на пролиферацию и дифференцировку клеток. «Вектор» этого влияния зависит от конкретного типа церамида и может быть разнонаправленным у разных соединений: в одних случаях это стимуляция, в других — ингибирование.

 

Биологическая активность церамидов на клеточный цикл подтверждена экспериментально: при добавлении экзогенных церамидов и сфингомиелина к культурам клеток кератиноцитов показано их влияние на пролиферацию и дифференцировку клеток. Были взяты два короткоцепочечных синтетических церамида С2 и С6, два природных церамида 3 и 6А, а также сфингомиелин. Кератиноциты инкубировали в среде, содержащей 0,5; 1; 5 и 10 мкМ исследуемого вещества. Все исследованные церамиды, кроме сфингомиелина, ингибировали пролиферацию клеток. Наиболее активным оказался церамид С2 — в концентрации 10 мкМ он ингибировал синтез ДНК на 60%. Природные церамиды показали лишь небольшое влияние на скорость пролиферации.

 

Церамиды для беременных и развития эмбриона

Для формирования эмбриона необходимы церамиды. Церамиды играют ключевую роль в превращении комка стволовых клеток полноценный эмбрион. Ученые университета штата Джорджия, работающие под руководством доктора Эрхарда Бибериха, установили, что на ранних этапах развития эмбриона церамиды накапливаются в апикальной зоне клеток, направленной внутрь полости, помогая формированию полюсов эмбриона. Полярность необходима для дифференцировки клеток и превращения состоящей из недифференцированных клеток сферы в структурированный эмбрион. По словам Бибериха, в самом начале мы представляем собой комки стволовых клеток, но буквально в течение 24 часов часть клеток погибает, а часть формирует полую сферу, имеющую внутренний слой (примитивную эндодерму), который постепенно превращается в эмбрион, и внешний слой (примитивную эктодерму), поддерживающий развитие эмбриона.

 

Церамиды выполняют несколько функций как в развивающемся, так и в зрелом организме: в частности, являются главными структурными элементами кожного барьера и служат предшественниками при синтезе защитной оболочки нервных клеток — миелина. В последнее время ученые получают все больше и больше доказательств того, что кроме структурных церамиды выполняют еще ряд сигнальных функций. В более раннем исследовании группа Бибериха показала, что церамид в комплексе с белком PAR-4 участвует в элиминации ненужных клеток в процессе развития головного мозга. Результаты последней работы указывают на то, что концентрирующиеся в апикальной зоне клетки церамиды привлекают белки, обеспечивающие формирование полярности, и запускают каскад реакций с их участием.

 

При искусственном подавлении синтеза церамидов поляризующие белки не скапливались в апикальной зоне, клетки погибали и формирования энтодермы не происходило. Восстановление синтеза церамидов полностью нормализовало все процессы. Авторы планируют заняться детальным изучением функций церамидов в зрелых клетках. Они предполагают, что нарушения его синтеза могут приводить к потере клетками направления в структуре ткани и к их озлокачествлению. Существуют также заболевания, при которых большое количество клеток погибает в результате запуска механизма самоуничтожения (апоптоза). Возможно, причиной этого служит повышение уровня церамидов внутри клеток. Для изучения локализации и концентрации церамидов в клетках ученые уже разработали антитела, которые специфически связываются с этими липидами и обеспечивают возможность их визуализации и количественной оценки.

 

церамиды

«Цементирующие» свойства церамидов

За последние несколько лет был проведен ряд исследований касательно местного применения церамидов и других компонентов межклеточного липидного «цемента». Главным интересом исследователей было влияние этих соединений на барьерную функцию кожи. Барьерные свойства кожи оценивают по ее способности предотвращать испарение воды из организма. Мы уже говорили, что основной сдерживающей структурой является роговой слой. Однако он не является 100% преградой, и в норме некоторое количество воды постоянно испаряется через кожу. Вода медленно просачивается по межклеточным промежуткам рогового слоя изнутри наружу и, достигнув поверхности, испаряется в атмосферу. Этот процесс называется трансэпидермальной потерей воды (ТЭПВ), и при любом повреждении рогового слоя уровень ТЭПВ возрастает.

 

Индекс ТЭПВ используют для оценки способности местных препаратов восстанавливать барьерные свойства рогового слоя. В работе изучали свойства двух эмульсионных препаратов (по типу ламеллярных эмульсий): в составе одного присутствовали только церамиды 3 и ЗВ (полусинтетический аналог натуральных церамидов), в составе другого — их комбинации с церамидом б, фитосфингозином, холестерином и линолевой кислотой. В исследовании участвовали 12 женщин в возрасте 22-24 года. Перед применением препаратов роговой слой повреждали путем обработки поверхностно-активным веществом (лаурилсульфат натрия, ЛСН) или неполярным растворителем (ацетон). Длительный (24 часа) контакт с ЛСН вызывал изменение структуры межклеточного «цемента» — кожа реагировала на это повышением индекса ТЭПВ. Нанесение ацетона приводило к «вымыванию» (экстракции) липидов рогового слоя кожи, что также повреждало роговой слой и повышало ТЭПВ. Нанесение эмульсии, в составе которой присутствовали оба церамида, приводило к несущественному уменьшению ТЭПВ и увеличению увлажненности кожи на участках нанесения «повреждающих» агентов — поверхностно-активного вещества и неполярного растворителя. Значительно лучших эффектов удавалось достичь с помощью второго препарата: его применение сокращало ТЭПВ на 20% и увеличивало увлажненность рогового слоя на 10%.

 

Многие дисфункции кожного барьера связаны с уменьшением содержания церамидов или существенными изменениями в их пропорциях. Следовательно, местное применение «правильной» смесью церамидов и других липидов, встречающихся в роговом слое, может улучшить работу барьера. В частности, было показано, что систематическая аппликация специальным образом составленной смеси церамида, холестерина и свободных жирных кислот восстанавливает нарушенную функцию межклеточного «цемента» и значимо увеличивает увлажненность рогового слоя (подробнее об увлажнении кожи читайте здесь). Что интересно: когда каждый из компонентов препарата использовался по отдельности или даже в парных комбинациях, эффекта не наблюдалось. Более того, в этих случаях регенерация даже замедлялась, и только трехкомпонентная смесь в правильной пропорции ускоряла регенерацию барьера. На основе этих результатов можно заключить, что все три соединения — церамиды, холестерин и свободные жирные кислоты — необходимы для работы кожного барьера.

 

Эффективным также оказалось местное применение смеси физиологических липидов рогового слоя и полусинтетического церамида 3, особенно в случае различных дерматозов (контактный дерматит (КД), аллергический контактный дерматит (АКД) или атопический дерматит (АД)) — результаты исследования (длительность 4 или 8 недель) на 580 пациентах с одной из этих патологий это подтвердили.

 

В качестве заменителя церамидов в последние годы все шире стали использоваться их аналоги. Свойства псевдоцерамидов близки к характеристикам природных веществ, и в некоторых случаях они являются практически идеальной заменой церамидам. Нанесенные на кожу церамиды способны восстанавливать дефекты в межклеточной структуре, вызванные не только старением или экзогенными факторами (в том числе такими косметическими процедурами, как пилинг, дермабразия, мезотерапия), но и кожными заболеваниями, такими, как атопический дерматит или псориаз. Восстанавливающий эффект особенно выражен при использовании смесей, в которых церамиды скомбинированы с другими составляющими межклеточного «цемента» рогового слоя — холестерином и свободными жирными кислотами.

 

Кроме экспериментов exvivo провели компьютерное моделирование базовых свойств псевдоцерамидов в сравнении с природными церамидами (EOS, ЕОР, ЕОН), в том числе площади поверхности и объема молекулы, коэффициента распределения между полярной и неполярной фазами и т.д. Показатели псевдоцерамида 14S24 подтвердили, что он может быть использован в качестве замены церамидов в составе межклеточного «цемента». Изучали регенеративные свойства псевдоцерамида М-пальмитоил-4-гидрокси-1_-пролина (Bio 391). Его эффективность сравнивали с эмульсиями, содержащими церамид 2 или церамид 3. После 24-часового местного воздействия на кожу 2% ЛСН проводили регистрацию ТЭПВ и степени покраснения кожи, и все три субстанции имели схожий эффект по снижению потерь влаги кожей. Для поиска оптимальной терапевтической концентрации псевдоцерамида Bio 391 построили зависимости доза-действие, и оказалось, что наиболее эффективно потери влаги и покраснение кожи сокращаются при концентрациях 1,0 и 0,5% соответственно. В областях, обработанных псевдоцерамидом, ТЭПВ была снижена на 36% по сравнению с обработкой плацебо («пустой» эмульсией), показатель эритемы был на 25% ниже по сравнению с контролем.

 

Противовоспалительное действие псевдоцерамида — важный момент. Известно, что регенерация барьерной функции кожи тормозится при наличии воспаления. При совместном использовании псевдоцерамида Bio 391 с HA-бисабололом наблюдался синергетический эффект в отношении снижения эритемы. Эффективное снижение покраснения наблюдалось при 0,1% псевдоцерамида и 0,1% бисаболола.

косметика с церамидами

 

В настоящее время в дерматотропных препаратах редко используются природные церамиды. С одной стороны, как ингредиенты они слишком дорогие, с другой — есть ряд технических сложностей при включении в рецептуры. Вместо них используют полусинтетические или синтетические, церамиды, лишенные этих недостатков. Ряд независимых исследований подтвердил, что эти соединения являются одним из наиболее перспективных классов косметических ингредиентов.

 

Интересен анализ тонкой молекулярной структуры межклеточного «цемента», который удалось осуществить благодаря малоугловой рентгеновской дифракции. Оказалось, что липиды рогового слоя образуют две кристаллические ламеллярные фазы, различаемые по периодичности (6,4 и 13,4 нм). Последняя фаза — называемая фазой длинного периода (ФДП) — особенно важна для работы барьера. ФДП образована тремя слоями: двумя широкими (шириной 5 нм), содержащими церамиды, и одного узкого (3 нм), заполненного смесью церамидов с холестерином, образующим жидкокристаллическую фазу (модель «сэндвича»). Следовательно, применение в лечении смеси церамидов, способных образовывать подобные структуры, может давать очень хорошие результаты в восстановлении рогового слоя, что и было подтверждено экспериментально.

 

С помощью широко- и малоугловой рентгеновской дифракции установлено, что пространственная организация сфинголипидов в смеси EOP/EOS/NP/NS/AP/ гексаноилфитосфингозин/гексаноилсфингозин (см. рис. 1) похожа на наблюдаемую в межклеточном «цементе». Регулярное местное применение такой смеси позволит поставлять «на место» все вещества, необходимые для восстановления барьера кожи, что и было показано в экспериментах in vivo и in vitro с применением эмульсий типа «масло-в-воде» с содержанием этой смеси липидов. В исследовании измеряли ТЭПВ, увлажнение и эластичность кожи и регистрировали изменения, связанные с использованием смеси сфинголипидов по сравнению с контрольной эмульсией (не содержавшей сфинголипидов). Результаты оказались обнадеживающими: показатель ТЭПВ снизился на 4 единицы, увлажненность кожи поднялась на 10 единиц, а эластичность кожи увеличилась на 8%. В итоге использованная смесь сфинголипидов не только восстанавливала роговой слой кожи и увеличивала его увлажненность, но и повышала эластичность кожных покровов.

 

Выводы о церамидах и их действии

Церамиды — ключевые структурные элементы рогового слоя, оказывающие непосредственное влияние и на проницаемость кожи в обоих направлениях, и на «цементирование» корнеоцитов. Нанесенные на кожу церамиды способны восстанавливать дефекты в межклеточной структуре, вызванные не только старением или экзогенными факторами (в том числе такими косметическими процедурами, как пилинг, дермабразия, мезотерапия), но и кожными заболеваниями, такими, как атопический дерматит или псориаз. Восстанавливающий эффект особенно выражен при использовании смесей, в которых церамиды скомбинированы с другими составляющими межклеточного «цемента» рогового слоя. Важно соблюдать четкие пропорции между отдельными компонентами смесей, видимо, чтобы в той или иной степени воспроизвести состав межклеточного матрикса и, следовательно, его структуру.

 

В настоящее время в дерматотропных препаратах редко используются природные церамиды. С одной стороны, как ингредиенты они слишком дорогие (их сложно выделять и получать в необходимых промышленных количествах), с другой — есть ряд технических сложностей при включении в рецептуры. Вместо них используют полусинтетические или синтетические церамиды, лишенные этих недостатков. Ряд независимых исследований подтвердил, что эти соединения являются одним из наиболее перспективных классов косметических ингредиентов.

 

Косметика на основе церамидов особенно рекомендуется для восстановления кожи после повреждающих эстетических процедур, а также для ухода за сухой кожей с нарушенным барьером. Она представляет собой замечательный пример внедрения в практику фундаментальных знаний и воплощает в себе корнеотерапевтические подходы, которые становятся все более популярными среди врачей-дерматологов и косметологов.


Доставка по Москве

Всего 300 рублей.
А заказы от 7000 рублей мы доставляем бесплатно!

Оплата наличными, по карте, webmoney, qiwi.

 

Доставка в регионы

При 100% предоплате: по карте, webmoney, qiwi.


Читайте отзывы покупателей и оценивайте качество магазина на Яндекс.Маркете