NMF – ключевой фактор в поддержании увлажнения рогового слоя по естественному механизму

ПОДПИСАТЬСЯ НА НАШИ НОВОСТИ

Степанова Ю., Гольцова Е., кандидат медицинских наук, Амеличев А.,
кандидат химических наук, Деменко В., профессор ЗАО Лаборатория ЭМАНСИ ”, “ Клиника Елены Гольцовой , г. Москва.

Согласно Всемирной проведенному международной исследовательской компанией Mintel анализу направлений создания косметических продуктов в ближайшие годы, исходя из озабоченности потребителей своим здоровьем , самым приоритетным будет поиск продуктов для защиты кожи от внешних агрессивных факторов путем укрепления естественных барьерных свойств кожи. Определяющим в достижении этой цели будет не создание на коже «второй кожи» с помощью нанесения высокомолекулярных соединений типа белков, например, коллагена, полисахаридов —
( например, из улитки ) , высокомолекулярной гиалуроновой кислоты или растительных масел , а путем укрепления естественных барьерных свойств кожи. И, самое главное , это более чем верно, поскольку главной функцией кожи является защита от окружающих условий наших внутренних органов. И эволюция в течение тысячелетий буквально оттачивала этот механизм защиты. И в этом механизме защиты нет места окклюзии, которую создают перечисленные ингредиенты.

Одним из ключевых звеньев в этой сложной системе защиты является формирование корнеоцитов с встроенным механизмом удержания воды в нем, прочность прикрепления корнеоцитов между собой с помощью десмосом и прочность прикрепления корнеоцитов и липидного матрикса

Известно, что удержание воды в корнеоцитах обеспечивает смесь пирролидон карбоновой кислоты, бетаина, амино кислот, которые образуются из филаггрина, сахаров, солей молочной кислоты, глицерина , мочевины и микроэлементов. Без обеспечения водой рогового слоя невозможно протекание реакций с участием ферментов, регулирующих систему обеспечения формирования барьерных свойства кожи, ее состояние и состояние нашего организма.

Для сохранения удержания воды в корнеоцитах по естественному механизму увлажнения и коррекции связи между корнеоцитами необходимо введение в косметические продукты либо стимуляторов образования веществ натурального увлажняющего фактора и корректоров связи, либо готовой смеси веществ натурального увлажняющего фактора, либо обоих факторов.

Используя данные по составу NMF в роговом слое , в Лаборатории ЭМАНСИ были составлены 3 системы веществ, по составу и концентрации, приближенными к таковому в роговом слое, с внесением стимуляторов образования филаггрина и без него .

Для каждой системы было утверждено ТУ , получены и зарегистрированы
паспорта безопасности :

NMF-System № 1 (включены вещества натурального увлажняющего фактора)
NMF-System № 2 (включены вещества натурального увлажняющего фактора + экстракт семян пажитника, стимулирующий образование филаггрина)
NMF-System № 3 (включены вещества натурального увлажняющего фактора + ниацинамид, стимулирующий образования филаггрина и веществ липидного матрикса).

Совместно с клиникой Елены Гольцовой была проведена клиническая экспертиза действия косметических средств с введением 2-х концентраций : 2 и 5% NMF-System № 1 и NMF-System № 3, Оценка эффективности проводилась с использованием корнеометрии и кутометрии. В исследованиях приняли участие 20 женщин. Средний возраст участниц 35 38 лет. Неотъемлемым условием было наличие объективных показаний к применению заявленных для исследования средств. Перед началом эксперимента у всех участниц была проведена визуальная диагностика кожи лица, измерены показания с помощью корнеометра и кутометра.

Корнеометрия ( увлажнение корнеоцитов)

Корнеометрия – это регистрация диэлектрической постоянной воды. Она значительно отличается от диэлектрической постоянной других веществ и достоверно фиксируется датчиком корнеометра в поверхностных слоях кожи на глубине 1020 нм, т.е. затрагивался только роговой слой, который наиболее чувствителен к измерению водного баланса.
Измерение увлажненности корнеоцитов с помощью корнеометра проводили после однократного нанесения на кожу эмульсии с разными вариантами внесенных ингредиентов и без них в 2-х концентрациях через 1 час, 2 часа, 3 часа, 4 часа, 5 часов, 6 часов.

NMF-System № 1 , концентрации 2 и 5 % (INCI : Deionized water, Betaine, Sodium PCA, Sodium lactate, Ethoxydiglycol, Sorbitol, Fucus vesiculosus extract ( как источник микроэлементов ), Alanine, Glycine, Serine, Lysine HCl, Arginine, Proline, Lactic acid, Сhlorphenesin

Рис. 1. Корнеометрия NMF-System № 1
Диапазон : Менее 53 – сухая кожа ; 55 – умеренно увлажненная; 55 60 – оптимально увлажненная

Результаты исследований показали, что спустя 1 час после нанесения увлажненность корнеоцитов в контроле падает, а в вариантах : 2 и 5%
NMF-System № 1 остается примерно на одном уровне. Через 2 часа увлажненность корнеоцитов при использовании концентраций 2 и 5%
в NMF –System № 1 и в контроле резко снизилась и стала соизмеримой у всех участниц.
Это явление демонстрирует эволюционно древний защитный механизм, который реализуется барьерной функцией эпидермиса
( Steinhoff M. Et al..2001 ), при котором корнеоциты блокируют все обменные процессы на потребление любых веществ ( в том числе и воды ) из межклеточного пространства, ибо нанесение любого вещества на кожу является химическим стрессом для кожи.
Субъективно , часть участниц характеризовали этот период выраженной сухости.
Именно в это время главный комплекс гистосовместимости, расположенный на поверхности дендритных отростков внутриэпидермальных макрофагов , распознает компоненты наносимых веществ.
Так начинается первый этап иммунного ответа локального компартмента иммунной системы кожи на нанесенное средство извне.
И только спустя 2 часа от первого нанесения корнеоциты, получив сигнал о принятии компонентов наносимых средств эпидермальными белками, вновь запускают обменные процессы, начинают запасать межклеточную воду и пластические вещества, что и выражается в росте увлажненности корнеоцитов вплоть до 6 часов.

С этой точки зрения, так называемое моментальное увлажнение не имеет никакого отношения к увлажнению корнеоцитов по естественному механизму. Более того, оно фиксируется чаще с помощью измерения транэпидермальной потери воды , которая скорее является не результатом нарушения увлажнения корнеоцитов, а нарушением структуры липидного матрикса рогового слоя.

Пристальное внимание следует обратить на повышение увлажненности корнеоцитов в обоих вариантах , по сравнению с контролем, и достижение примерно одинаковых показателей увлажненности при обеих концентрациях примерно до 60, что означает, что корнеоциты увлажнены.
Можно предположить, что корнеоциты не принимают все вещества натурального увлажняющего фактора при введении концентрации 5% , нет такой необходимости для оптимального увлажнения кожи.

NMF-System № 3 , концентрации 2 и 5 %, где введены не только вещества натурального увлажняющего фактора, но и стимулятор образования филаггрина и веществ липидного матрикса без присутствия части аминокислот ( INCI : Sodium PCA , Sodium Lactate, Fucus vesiculosus extract, Urea, Inositol, Niacinamide, Glycine, Fructose, Sodium Benzoate, Lactic Acid )

Рис. 2. Корнеометрия NMF-System № 3

Результаты исследований показывают, что реакция на стресс выражена не так сильно , как у NMF-System № 1, достижение максимального увлажнения корнеоцитов происходит через 5 часов и значение превышает 60 при концентрации 2%. Важно, что только у контроля замечена реакция на нанесение на кожу крема ( понижение увлажнения ) с дальнейшим повышением увлажнения до начального уровня. Динамика накопления воды корнеоцитами при применении NMF-System № 3 , в концентрации 5 % мало чем отличается от концентрации 2%, хотя накопление воды через пять часов в этом варианте ниже, чем при применении концентрации 2%. Четко прослеживается достижение более значительного увлажнения корнеоцитов в вариантах с введением и веществ натурального увлажняющего фактора, и стимулятора их образования и – липидного матрикса, примерно на 10 %.
Таким образом :

Для достижения оптимальной влажности корнеоцитов по естественному механизму увлажнения можно использовать NMF-System № 1 в концентрации 2%. Нет необходимости повышения концентрации до 5%. При использовании необходимо учитывать, что NMF-System № 1 действует физиологично , поэтому дополнительное запасание воды начинается спустя примерно 2 часа, т.е. после иммунного ответа на распознавание наносимого средства на кожу и достигает оптимального увлажнения спустя 56 часов.
Для достижения оптимальной влажности корнеоцитов по естественному механизму увлажнения можно использовать NMF-System № 3 ( с активатором образования филаггрина и веществ липидного матрикса ) в концентрации 2% . Максимальная увлажненность достигается спустя 5 часов и, она достоверно выше чем в варианте с NMF-System № 1 в концентрации 2%.
Примечательно, что кожа принимает NMF-System № 3 без значительно снижения поглощения воды из межклеточного пространства в течение 2-часов. Является ли это следствием присутствия стимулятора образования филаггрина и веществ липидного матрикса ?
нужны дополнительные исследования.

Кутометрия позволяет измерять растяжимость, упругость, утомляемость, эластичность и сопротивляемость кожи с помощью датчика, представляющего собой полую трубку, внутри которой создается отрицательное давление. И при соприкосновении с кожей последняя поднимается, и высота бугорка кожи измеряется.
Измерение указанных параметров кожи с помощью кутометра проводили спустя 28 дней после нанесения на кожу вариантов кремов 2 раза в день.
Результаты исследований показывают только тенденцию, поскольку для более точного утверждения требуется больше времени, чем 28 дней.
Тем не менее, при нанесении на кожу крема с NMF-System № 1 и NMF-System № 3 ее свойства изменяются.

Таблица 1. Изменение параметров кожи после нанесения крема с NMF-System № 1 и NMF-System № 3

Утомляемость кожи снижалась во всех вариантах кроме варианта NMF-System №3, концентрация 2 %
 Упругость кожи повышалась во всех вариантах кроме варианта NMF- System №1, концентрация 5%.
 Эластичность кожи повысилась только в варианте NMF- System №1,2%

Все эти исследования свидетельствуют о том, что нужна оптимальность в увлажнении, ибо она коррелирует с другими параметрами кожи.
Но для изучения корреляций нужны более длительные исследования.

P.S. Толщина рогового слоя 20 микрон, биологически он считается мертвым, а биохимически там просто праздник.
И наша цель – не нарушать этот праздник.

Steinhoff M., Brzoska T., Luger Т. Keratinocytes in epidermal immune response . Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol , 2001, No. 1, S . 469–476