Преимущества гиалуроновой кислоты и ее сочетания с другими биологически активными ингредиентами в космецевтике

Ключевые слова: гиалуроновая кислота; космецевтика; биологическая активность; здоровье кожи; увлажняющий эффект;омолаживающий эффект; биоактивные соединения; молекулярная масса; производные гиалуроновой кислоты

Нажмите здесь, чтобы получить антивозрастной цистанхе

Попросить больше:

Электронная почта:wallence.suen@wecistanche.com WhatsApp плюс 86 15292862950

1. Введение

Гиалуроновая кислота (ГК) представляет собойполисахаридпринадлежащие к гликозаминогликанам, состоящие из дисахаридных звеньев, состоящих из N-ацетилглюкозамина и D-глюкуроновой кислоты (рис. 1). Он является компонентом соединительной, эпителиальной и нервной тканей и представляет собой существенный компонент внеклеточного матрикса (ECM) [1–6]. ГК была впервые обнаружена в стекловидном теле глаза в 1934 г., а в 1964 г. синтезирована in vitro [7–9]. ГК имеет широкий диапазон молекулярных масс от 2 × 105 до 107 Да [10–13]. Средняя молекулярная масса ГК может влиять на ее физико-химические свойства [3,14]. Среди множества биологических эффектов ГК участвует в дифференцировке клеток, эмбриологическом развитии, воспалении, заживлении ран, вязкоупругости и т. д. [15]. Как было замечено, молекулярная масса и способ ее синтеза или деградации определяют биологические эффекты ГК [3,16,17]. Высокомолекулярная ГК (HMW-HA) благодаря пассивному механизму обеспечивает гидратацию тканей, способствует осмотическому балансу и стабилизирует структуру внеклеточного матрикса. С другой стороны, ГК взаимодействует с различными белками, связывающими рецепторы, и ее молекулярная масса может влиять на сродство к рецепторам или ее поглощение клетками, что приводит к противоположным эффектам.

Например, HMW-HA ингибирует рост клеток (ангиогенетическая активность) и защищает суставной хрящ благодаря своим смазывающим свойствам. Низкомолекулярная ГК (НМ-ГК) обладает ангиогенетической активностью и может вызывать прогрессирование опухоли или проявлять провоспалительную активность [15,16]. Таким образом, биологическая активность ГК обусловлена ​​ее связыванием с различными рецепторами. Например, связывание трансмембранного рецептора HA-CD44 опосредует клеточную адгезию и миграцию во многих физиологических или патофизиологических процессах: (а) ангиогенез; (б) структура ВКМ (связь ГК с цитоскелетом); (c) воспаление (активация рецепторов приводит к гиперэкспрессии интерлейкина-1); (г) заживление ран; (e) злокачественные опухоли (например, поджелудочной железы, молочной железы, легкого и т.д.). Рецептор CD-168 (Receptor for Hyaluronan-Mediated Motility, RHAMM), локализованный на клеточной поверхности, играет важную роль в миграции клеток. Когда рецептор находится внутри клетки, он влияет на активность митотического веретена. В результате связи HA-RHAMM могут влиять на процессы воспаления и восстановления тканей. Рецепторы HARE (гиалуроновый рецептор эндоцитоза) модулируют клиренс гликозаминогликанов. Поглощение ГК лимфой, косвенно оборот ГК, контролируется LYVE1 (рецептор гиалуроновой кислоты эндотелия лимфатических сосудов -1). В результате взаимодействие HA-LYVE1 влияет на биомеханические свойства ткани, включая ее гидратацию. Что касается взаимодействия ГК с TLR (Toll-Like Receptor), было замечено, что LMW-HA оказывает воспалительное действие из-за своей агонистической активности в отношении TLR-2 и TLR-4. С другой стороны, большая масса ГК снижает способность связывания с рецепторами, образуя плотную оболочку вокруг клетки и покрывая поверхность рецептора [15,16,18,19].

Рисунок 1.Химическая структура гиалуроновой кислоты (ГК).

В настоящее время проводится множество исследований, направленных на выяснение механизма действия и путей биосинтеза ГК или оптимизацию ее биотехнологического производства, синтез производных с превосходными свойствами и улучшение ее терапевтического использования [1].16]. В список веществ, применение которых в косметических продуктах ограничено или запрещено в ЕС, не входят гиалуроновая кислота и гиалуронат натрия (NaHA). Например, использование гиалуроновой кислоты, гиалуроната натрия или гиалуроната калия (KHA) в косметике не ограничено в Японии.20]. Некоторые исследования, проведенные группой экспертов Cosmetic Ingredient Review (CIR), основанные на применении косметической ГК в различных концентрациях, показали острую, краткосрочную или хроническую токсичность.20]. 

Кроме того, некоторые побочные эффекты (шелушение, эритема и зуд) наблюдались после использования местного продукта с гиалуроновой кислотой ({0}},01 процента), гидрохиноном (4 процента) и гликолевой кислотой (10 процентов). ) для лечения мелазмы [4]. Впоследствии HA и NaHA можно распылять и использовать в косметических продуктах, которые можно применять в качествеаэрозоли (например, лак для волос) (20). Распыляемые частицы могут храниться на разных уровнях дыхательной системы в зависимости от их размера и концентрации. В связи с этим важным вопросом является оценка безопасности косметических аэрозолей. влияние ГК на дыхательную систему было замечено в некоторых исследованиях 21], однако газ-вытеснитель, пары и другие растворимые соединения (например, алканы, спирты, стабилизирующий полимерсоэнтонит, хлоргидрат алюминия, парфюмерные масла, косметические красители, комплексообразователи, производные анолина, растительные экстракты и т. д.), связанные с гиалуроновой кислотой в косметических аэрозолях, могут вызывать такие эффекты респираторной сенсибилизации, как: ринит, конъюнктивит, хрипы, одышка или астма. хроническое воспаление, фиброз, в том числе опухоли легких) Эти эффекты связаны с их концентрацией, продолжительностью воздействия или размером частиц, например, рекомендуется оценка ингаляционной токсичности продуктов с нерастворимыми частицами размером менее 10 мкм. В отношении этих аэрозолей указана продолжительность воздействия 5 мин, а также необходимо избегать воздействия мелких капель липофильных веществ, которые могут вызвать острый респираторный синдром» (22). Таким образом, в 2016 г. общий объем рынка ГК (фармацевтика, косметика и средства личной гигиены) превысил 141 тонну и ожидается, что в 2021 г. он вырастет более чем на 30% (рис. 2). находиться в Европе и Азии (23).

Фигура 2.Сравнение рынка гиалуроновой кислоты и регионов.

Некоторые составы, содержащие ГК, уже доступны на рынке, при этом имеется большой опыт их использования. В то же время для других продуктов необходимо провести последующие исследования для подтверждения их эффективности. ГК представляет собой специальный увлажняющий активный ингредиент, используемый в косметике, в частности, в виде эмульсий или сывороток, претендующий на эффект гидратации и эластичности кожи. Эти биофизические параметры кожи тесно связаны с эффектом против морщин, но никакие строгие научные данные не подтверждают это утверждение полностью. Кроме того, следует учитывать, что эффективность гиалуроновой кислоты во многом зависит от молекулярной массы [10]. Гиалуроновая кислота является одним из наиболее эффективных и безопасных ингредиентов, часто используемых в косметике. Свойства ГК можно улучшить с помощью других биоактивных ингредиентов (например, растительныхФигура 2.Сравнение рынка гиалуроновой кислоты и регионов.Некоторые составы, содержащие ГК, уже доступны на рынке, при этом имеется большой опыт их использования. В то же время для других продуктов необходимо провести последующие исследования для подтверждения их эффективности. ГК представляет собой специальный увлажняющий активный ингредиент, используемый в косметике, в частности, в виде эмульсий или сывороток, претендующий на эффект гидратации и эластичности кожи. Эти биофизические параметры кожи тесно связаны с эффектом против морщин, но никакие строгие научные данные не подтверждают это утверждение полностью.

Кроме того, следует учитывать, что эффективность гиалуроновой кислоты во многом зависит от молекулярной массы.10]. Гиалуроновая кислота является одним из наиболее эффективных и безопасных ингредиентов, часто используемых в косметике. Свойства ГК можно улучшить с помощью других биоактивных ингредиентов (например, растительных экстрактов, витаминов, аминокислот, пептидов, белков, минералов, сахаридов, пробиотиков и т. д.). В настоящее время существует множество косметических средств, содержащих ГК, продаваемых разными производителями. В ранее опубликованных работах отдельно представлены эти преимущества ГК или биоактивных ингредиентов. В нашей статье мы представляем сначала биологический эффектHA на уровне кожи, после чего был проанализирован портфель некоторых популярных производителей, коммерческихОпределены косметические бренды и продукты, содержащие ГК, и оценен их заявленный качественный состав. В дальнейшем дополнительный биологическийбыли представлены эффекты и токсикологический потенциал других активных ингредиентов.

2. Применение гиалуроновой кислоты

Принимая во внимание его биологическое действие, физико-химические свойства, его биосовместимость или профиль безопасности, ГК имеет множество применений. Фигура3 изображает использование ГК и ее производных в медицине (артрология, терапия рака, пневмология, стоматология, офтальмология, отоларингология, ринология, регенерация мягких тканей, урология, лечение ран и т. д.), фармацевтике (например, системы доставки лекарств), питании. (нутрицевтики, нутрикосмецевтики) или косметической области [3,8,9]. 

Рисунок 3.Косметическое, фармацевтическое и медицинское применение ГК и ее производных

Являясь неотъемлемым компонентом ВКМ и благодаря доступным сценариям дериватизации, ГК широко используется для доставки лекарств несколькими путями: накожным, глазным (интравитреальный, периокулярный, субретинальный), местным, назальным, пероральным и т. д. ГК может быть конъюгирована с молекулы лекарственного средства (в форме пролекарств) или могут быть включены в несколько молекулярных структур (наночастицы, микрочастицы, микросферы, гели, полиплексы, полимерсомы, липосомы, мицеллы, имплантаты и т.д.). Полученные структуры ГК обладают превосходными физико-химическими свойствами и более высокой терапевтической эффективностью. Краткий список применений ГК в доставке лекарств включает: нацеливание на кожные заболевания, терапию рака и контролируемое высвобождение белков, антисептиков и антибиотиков [16, 24–30]. Нормальные клетки организма имеют слабую экспрессию рецепторов ГК, в то время как многие опухолевые клетки продуцируют сверхэкспрессию рецепторов, связывающих ГК. Этот факт может привести к нескольким подходам в терапии рака с использованием ГК. Во-первых, следует упомянуть конъюгацию паклитаксела (PXT) и доцетаксела (DOX). Сам по себе PXT не подходит для внутривенной инъекции из-за его гидрофобности и побочных эффектов. Конъюгат PXT-HA является достаточно гидрофильным.Рисунок 3.Косметическое, фармацевтическое и медицинское применение ГК и ее производных.Являясь неотъемлемым компонентом ВКМ и благодаря доступным сценариям дериватизации, ГК широко используется для доставки лекарств несколькими путями: накожным, глазным (интравитреальный, периокулярный, субретинальный), местным, назальным, пероральным и т. д. ГК может быть конъюгирована с молекулы лекарственного средства (в форме пролекарств) или могут быть включены в несколько молекулярных структур (наночастицы, микрочастицы, микросферы, гели, полиплексы, полимерсомы, липосомы, мицеллы, имплантаты и т. д.). Полученные структуры ГК обладают превосходными физико-химическими свойствами и более высокой терапевтической эффективностью. Краткий список применений ГК в доставке лекарственных средств включает: нацеливание на кожные заболевания, терапию рака и контролируемое высвобождение белков, антисептиков и антибиотиков.16,24–30]. Нормальные клетки организма имеют слабую экспрессию рецепторов ГК, в то время как многие опухолевые клетки продуцируют сверхэкспрессию рецепторов, связывающих ГК. Этот факт может привести к нескольким подходам в терапии рака с использованием ГК. Во-первых, следует упомянуть конъюгацию паклитаксела (PXT) и доцетаксела (DOX). Сам по себе PXT не подходит для внутривенной инъекции из-за его гидрофобности и побочных эффектов. Конъюгат PXT-HA является достаточно гидрофильным и, по-видимому, преодолевает ограничения. Гидрофобные молекулы лекарственного средства могут быть загружены в мицеллы HA для достижения целевой доставки к раковым клеткам. В полимерсомы могут быть загружены как липофильные, так и гидрофильные препараты. Основными преимуществами ранее упомянутых модификаций структуры являются увеличение растворимости и нацеливание на рецепторы CD44 на опухолевых клетках.

Модификация наночастиц мезопористого диоксида кремния с помощью HA приводит к повышенному поглощению в случае клеток со сверхэкспрессией CD44. Другие наноматериалы с потенциальной эффективностью в терапии рака включают дендримеры и липосомы. Кроме того, наночастицы (НЧ), покрытые ГК, представляют значительный интерес в терапии рака. Несколько наноматериалов на основе ГК используются в гипертермии (повышение температуры раковых клеток примерно на 42–46°С).◦C): наночастицы, загруженные БИК, наночастицы золота, функционализированный графен, наночастицы оксида, наночастицы берлинской лазури и другие частицы (связанные с обработкой магнитной гипертермией). Кроме того, наночастицы на основе ГК применялись в фотодинамической терапии, иммунотерапии и динамической терапии [1].31–37]. 

Двумя основными этапами заживления ран (в которых участвует ГК) являются воспаление и ангиогенез. Были синтезированы и испытаны несколько биоматериалов (раневые повязки на основе ГК или комбинации ГК с другими биополимерами): губки, пленки, гидрогели и электроформованные мембраны. Основными преимуществами включения ГК в эти биоматериалы являются улучшение пористости и набухания, а также абсорбция экссудата. Тканевая инженерия использует ГК для регенерации и реконструкции нескольких тканей: хрящей, глазных тканей, кожи, сосудистой ткани, жировой ткани и периферического нерва.38–45]. Предполагаемое использование ГК в стоматологии - это в основном регенерация мягких тканей, а также заживление ран и регенерация твердых тканей. ГК может использоваться в качестве соматериала (вместе с другими биополимерами) в ряде процедур, связанных со стоматологией: реконструкция сосочка, остеоинтеграция имплантатов, синус-лифтинг, лечение пародонтита и стоматита.46–49]. Ортокератология — это метод коррекции аномалий рефракции пациентов путем ношения специальной линзы на ночь.

Вязкие искусственные слезы (на основе ГК) оказались лучше (с точки зрения комфорта пациентов) по сравнению с физиологическим раствором при использовании для подбора ортокератологических линз. Низин был привит на ГК с помощью амидных связей. Биоцидная способность этого модифицированного полисахарида (включенного в растворы или гели) была проверена на грамположительных организмах с многообещающими результатами. Кроме того, ГК, конъюгированная с ципрофлоксацином и ванкомицином, использовалась для профилактики инфекций в офтальмохирургии. Офтальмологические вязкоупругие устройства (OVD) используются во время операции по удалению катаракты из-за их многочисленных преимуществ. Однако длительное время удержания OVD может привести к повышению внутриглазного давления (ВГД). Использование двух OVD (Healon GV — 1,8% гиалуронат натрия и Healon 5 — 2,3% гиалуронат натрия) показало незначительное увеличение ВГД. Использование искусственных слез является наиболее распространенным терапевтическим решением синдрома сухого глаза. Слезы на основе ГК и кармеллозы (карбоксиметилцеллюлозы) оказались лучше по стабильности слезной пленки и качеству зрения по сравнению с обычным физиологическим раствором.26,50–54]. Физические и физико-химические свойства ГК сильно зависят от ее молекулярной массы (ММ). Основные преимущества использования ГК в артрологии связаны с лечением остеоартрита, ревматоидного артрита и рака костей. В случае запущенного остеоартрита дистракция коленного сустава является многообещающей процедурой для спонтанного восстановления хряща примерно через 8 недель. Ключевыми факторами являются ГК (в синовиальной жидкости) и мезенхимальные стромальные клетки (МСК). МСК способны прикрепляться к хрящу под влиянием ГК (особенно с молекулярной массой > 9 МДа).55–58]. Интерстициальный цистит/синдром боли в мочевом пузыре является хроническим воспалительным синдромом и, по-видимому, связан с разрушением слизистой оболочки мочевого пузыря, особенно покрытия гликозаминогликанами, как хондроитинсульфатом (CS), так и несульфатированной ГК.59,60]. Терапевтический подход представляет собой внутрипузырное введение ХС или комбинации ХС и ГК при оценке: индекса женской половой функции (FSFI), визуальной аналоговой шкалы боли, синдрома интерстициального цистита и индекса проблем интерстициального цистита. FSFI был выше в контрольной группе (группа CS). Последние три параметра были улучшены в большей степени при сравнении групп CS/HA и CS.60]. Не сообщалось о каких-либо побочных реакциях во время установки CS или CS/HA [61,62]. Пузырно-мочеточниковый рефлюкс (ПМР) поражает детей и связан с инфекцией мочевыводящих путей (ИМП) пациента в анамнезе.63]. Хирургия является основным терапевтическим подходом при ПМР, но в этом случае могут возникнуть осложнения. Другим подходом является эндоскопическая инъекционная терапия тефлоном, полидиметилсилоксаном, сополимером декстраномера/гиалуроновой кислоты (Dx/HA) исополимер полиакрилата и полиспирта. В случае комбинации Dx/HA показатель краткосрочного успеха был высоким, но необходимы дополнительные исследования относительно долгосрочного успеха.64]. 

Муковисцидоз — воспалительное заболевание легких, связанное с высоким уровнем эластазы нейтрофилов в дыхательных путях. Полисульфатированные ГАГ (включая полисульфатированную ГК) в настоящее время используются для ингибирования нейтрофильной эластазы из-за их противовоспалительных свойств.65]. ГК также используется при других заболеваниях дыхательных путей: хроническом синусите, астме, бронхоэктазах и хронической обструктивной болезни легких.66]. ГК с успехом применялась для послеоперационного восстановления слизистой оболочки носа после операций на околоносовых пазухах при местном применении или с помощью небулайзера.67,68].

Благодаря своим противовоспалительным и регенеративным свойствам ГК используется для доставки генов в отологии, и есть некоторые многообещающие результаты в лечении перфорации барабанной перепонки.68,69]. 

Активность фибробластов (в эпидермисе) и кератиноцитов (в дерме), по-видимому, замедляется с возрастом, а также становится менее чувствительной к факторам роста.70]. Процесс старения состоит как из внутреннего, так и из внешнего старения, что приводит к уменьшению содержания ГК в коже.71]. Из-за большого количества полярных групп, присутствующих в ее молекуле, гиалуроновая кислота представляет собой гидрофильную макромолекулу сантивозрастнойг и требования к увлажнению. В водных растворах может образовывать вязкоупругие гели, а при нанесении на кожу обеспечивает увлажнение, подтягивание и омоложение, обладает улучшенным ранозаживляющим действием.10,12]. При контакте с водой ГК обладает способностью увеличивать свой объем, разглаживая морщины, заполняя пространства между клетками кожи, образуя вязкий гелевый матрикс. Период полураспада ГК в тканях в естественной форме составляет всего 12–24 часа. В результате сшитые формы ГК используются в препаратах для местного и косметического применения.72–74]. Тем не менее, высокая молекулярная масса ГК не позволяет ей проникать в более глубокие слои кожи, что ограничивает ее преимущества местными эффектами.75]. Многие исследования показали значительную роль экзогенной ГК в эпидермисе и особенно в дерме, а также ее участие в ремоделировании, восстановлении тканей и заживлении.2,76–80]. В рандомизированном плацебо-контролируемом простом слепом исследовании (ежедневный пероральный прием в течение 60 дней 200 мг гиалуроновой кислоты, 500 мг L-карнозина и 400 мг метилсульфонилметана) было доказано, что увлажнение и эластичность кожи улучшилось, а секреция глабеллярного сала уменьшилась.81]. Прием внутрь ГК/гиалуроновой кислоты может улучшить содержание влаги в коже иуменьшить симптомы старенияи знаки [82,83]. 

3. Применение гиалуроновой кислоты в косметологии.

В настоящее время ГК является одним из наиболее широко используемых активных ингредиентов в косметических препаратах. Общее представление о регенерации кожи вызывает постоянный интерес как у профессионалов отрасли, так и у потребителей. Очевидно, что кожа является индикатором здоровья человека, а ГК является одним из основных факторов здоровой кожи.84]. Как показано выше, гиалуроновая кислота представляет собой биополимер, представляющий наибольший интерес с научной точки зрения из-за множества применений в косметической и биомедицинской областях. В таком случае исследования этого ингредиента расширяются во многих междисциплинарных областях, направленных, с одной стороны, на улучшение производственных процессов с точки зрения биотехнологии, а с другой стороны, на разработку новых составов, включающих инновационные ингредиенты на основе гиалуроновой кислоты или ГК. В настоящее время научные усилия направлены на производство биополимеров с соответствующей молекулярной массой. Этот специфический аспект опирается именно на биологическую функцию, на что указывают библиографические исследования. Несмотря на то, что ГК была синтезирована очень давно, до сих пор необходимо исследовать этот активный ингредиент с точки зрения физико-химических и биологических свойств.16]. ГК имеет множество применений, основанных на определенных свойствах, таких как: (1) высокая гигроскопичность; (2) вязкоупругий характер; (3) биосовместимость; (4) неиммуногенность. Тем не менее, механизм проникновения ГК в кожу все еще мало изучен. Изучается множество факторов, в том числе наличие рецепторов ГК для активного транспорта и особая структура гидратированной ГК. Общий эффект гидратации кожи может также оптимизировать всасывание активных ингредиентов через кожу и способствовать их удержанию в организме.увлажненные слои эпидермиса. ГК подходит для биомакромолекул, поскольку обеспечивает свойства стабилизации белка. Однако точный механизм трансдермального транспорта ГК еще предстоит выяснить.

При регенерации ран ГК применяется в основном в косметических целях. В составах по уходу за кожей его можно использовать в качестве увлажняющего компонента из-за его гидрофильной природы. Использование косметических продуктов, таких как кремы или лосьоны, содержащие ГК, помогает увлажнить кожу и повысить ее эластичность, тем самым уменьшая глубину морщин. Предполагается, что при нанесении на поверхность кожи растворы ГК образуют окклюзионный слой, впитывают влагу, тем самым увлажняя кожу, происходит заполнение дефолтных морщин. Предполагается, что ГК стимулирует миграцию клеток эпидермиса. Кроме того, окклюзионные свойства, придаваемые ГК, могут позволить биологически активным веществам, включенным в косметику, сохраняться в слоях кожи и, возможно, облегчать их проникновение в эпидермис. Согласно предыдущим исследованиям, некоторые косметические продукты с ГК доказали свою эффективность в защите кожи от УФ-излучения. В то же время солнцезащитные средства, содержащие гиалуроновую кислоту, способствуют поддержанию более упругой кожи, защищая ее от вредного воздействия УФ-излучения за счет потенциального антиоксидантного действия ГК.87]. 

В косметических препаратах гиалуроновая кислота выполняет функцию модификатора вязкости и/или кондиционера для кожи. ГК в основном используется вкосметические средства против старения. LMW-HA обладает способностью повышать уровень влаги в коже и ускорять регенерацию. HMW-HA образует вязкоупругую пленку при нанесении на кожу и оказывает увлажняющее действие. Основное действие полимера HMW-HA заключается в образовании пленки, он уменьшает испарение воды с кожи и, таким образом, обладает окклюзионным эффектом. Кроме того, гигроскопические свойства HMW-HA, средней молекулярной массы (MMW-HA) и LMW-HA оправдывают способность поддерживать гидратацию кожи.87,88]. ГК также имеет особое значение как система доставки активных ингредиентов. В настоящее время имеется несколько коммерчески доступных составов, включающих активные вещества в различных концентрациях. Эти продукты предназначены для местного лечения актинического кератоза и воспалительных заболеваний кожи. На самом деле было доказано, что ГК усиливает проникновение активного ингредиента через роговой слой (SC), который выступает в качестве барьера для проникновения молекулы в более глубокие слои кожи, а также удержания и локализации активного вещества. ингредиент эпидермиса. Препараты для местного применения, содержащие ГК в составе, используются из-за их целебных свойств, уменьшающих раздражение кожи. Препарат для местного применения, содержащий ГК (0,2 процентаw/w гиалуронат натрия (NaHA)) в качестве основного компонента в настоящее время доступен для улучшения состояния острых и хронических ран (участков пересаженной кожи, послеоперационных разрезов и т. д.) [13,77,88]. Значительное количество исследований in vitro и in vivo показало эффективность лечения ГК в виде: противовоспалительного, кожно-регенерирующего и хондропротекторного действия, омолаживающего и иммунодепрессивного действия и др. Хотя гиалуронан имеет различные применения, последующие исследования и технологические разработки необходимо, так как в настоящее время есть определенные вопросы, требующие разъяснения. Во-первых, необходимо дальнейшее рассмотрение аспектов, касающихся метаболизма ГК и анализа кластеризации рецепторов, чтобы объяснить различные биологические действия и предвидеть эффекты, которые могут варьироваться в зависимости от молекулярной массы ГК. Некоторые фармацевтические препараты и/или косметические средства могут включать ГК с различной молекулярной массой. Таким образом, необходимы исследования для оценки влияния молекулярной массы на эффекты ГК. Необходимо разработать продукты нового поколения с производными систем доставки полимера, конъюгированного с поперечно-сшитой ГК, и лекарственные вещества, обеспечивающие высокий уровень биосовместимости, длительный период полувыведения и постоянную эффективность in situ. Таким образом, клинические исследования необходимы для полной характеристики профиля безопасности и эффективности этих веществ. На сегодняшний день недавние исследования in vitro показали многообещающие результаты в отношении безопасности и эффективности этих многообещающих и новых соединений: например, HA-CL (гиалуроновая кислота, сшитая мочевиной) показала значительную биосовместимость с клетками эпителия роговицы человека, обладая антиоксидантными, антигенными свойствами. противовоспалительные и регенерирующие свойства кожи.

ГК используется в косметических составах в концентрациях от 0,2 до 1 процента. Максимальная концентрация NaHA в лосьоне для тела составляет 2 процента. При скорости 1 мг/см2 продукта, вклад гиалуроновой кислоты составляет 0,02 мг/см2 кожи [20]. Интерес к использованию гиалуроновой кислоты в качестве косметического ингредиента в продуктах по уходу за кожей возник с открытием того, что количество ГК, обнаруженной в естественной коже, уменьшается с возрастом, а при повторном введении в продукты по уходу за кожей она поддерживает увлажненность кожи, уменьшает появление морщин, и разглаживает кожу.

ГК обладает многими качествами, которые делают ее превосходящей другие вещества, используемые для регенерации кожи, с выраженным увлажняющим и омолаживающим действием.87,88]. Биологическая активность и проникновение ГК в кожу зависят от молекулярной массы этого вещества, оказывающего различное воздействие на кожу, как показано на рисунке.4.

Рисунок 4.Активность гиалуроновой кислоты, зависимость от молекулярной массы и заявленный эффект ГК. (ТЭВЛ—Трансэпидермальная потеря воды; DEJ — дермоэпидермальное соединение).

Некоторыми исследователями было продемонстрировано, что ГК обладает исключительной косметической и нутрикосметической эффективностью в улучшении различных дефектов кожи, таких как морщины, периорбитальные и носогубные складки, а также старения кожи. Эти типы эффектов ГК коррелируют с их способностью вызывать увеличение мягких тканей, увлажнять кожу, стимулировать выработку коллагена и омолаживать лицо, как показано на рисунке.5 [89]

3.1. Увлажняющий эффект ГК в косметических рецептурах

Количество синтезируемой гиалуроновой кислоты больше в эпидермисе, чем в дерме. Поскольку дерма намного толще эпидермиса, она содержит в четыре-девять раз больше ГК, но было продемонстрировано, что при эквивалентных количествах ткани эпидермис синтезирует в четыре раза больше гиалуроновой кислоты, чем дерма. В эпидермисе ГК располагается в межклеточном матриксе базального и шиповатого слоев.

Точно так же, как и в дерме, гигроскопические свойства гиалуроновой кислоты имеют существенное значение для увлажнения глубоких слоев эпидермиса, но ее вклад идет дальше, чем обычное увлажнение.90–92]. ГК, обладающая способностью связывать воду в объеме, в 1000 раз превышающем ее объем, вносит существенный вклад в клеточный рост, адгезию и функцию мембранных рецепторов. Основная биологическая роль гиалуроновой кислоты в межклеточном матриксе заключается в укреплении межклеточных структур и производстве эластично-вязкой жидкой матрицы, которая прочно обволакивает волокна коллагена и эластина. ГК удерживает влагу и обеспечивает упругость и сияние кожи.93,94]. ГК можно использовать местно для регенерации кожи и поддержки гидратации, хотя ее очень высокая молекулярная масса препятствует ее проникновению через подкожный слой.95,96]

3.2. Антивозрастной эффект ГК в косметических рецептурахГК также играет важную роль в старении кожи. С возрастом клетки теряют способность вырабатывать ГК. Кожа становится суше, тоньше и рыхлее, что приводит к появлению морщин и другим значительным изменениям.97]. Старение кожи также связано с уменьшением влажности кожи. Гиалуроновая кислота (гиалуронан) обладает уникальной способностью связывать и удерживать молекулы воды.98]. Как было показано, гиалуроновая кислота является природным компонентом, присутствующим во всем организме. На человека весом 70 кг приходится 15 г гиалуроновой кислоты, из которых ежедневно заменяется 5 г. ГК естественным образом и постоянно обновляется из-за ее быстрой деградации, но ее обновление имеет тенденцию к замедлению с возрастом и внешними воздействиями. Поэтому необходимо действовать очень рано, поддерживая оптимальный оборот гиалуроновой кислоты, подобный тому, который наблюдается в молодой коже, чтобы предотвратить признаки старения.76,99–101]. Что касается ее биологических эффектов на уровне кожи, известно, что гиалуроновая кислота активно участвует в передаче сигналов клетками кожи (путем связывания рецепторов CD44 и LYVE-1) и, таким образом, влияет на стабильность ECM. Было замечено, что ГК влияет на рост кератиноцитов, которые защищают эпидермис от старения.10,16,79,93,102]. ГиалуроноваяКислота используется в косметических препаратах из-за ее эффекта эластичности и для придания формы периорбитальной области после косметической обработки ГК (103. Кроме того, химическая двойная связывающая структура звена D-глюкуроновой кислоты придает антиоксидантные свойства гиалуроновой кислоте). кислоты.Кроме того, ГК сдерживает пролиферацию клеток кожи через рецептор CD44, а ГК также обладает противовоспалительными свойствами на коже [76,104].Гиалуроновая кислота применяется во множестве продуктов против старения.Например, на рисунке 6 представлены Эффект антивозрастного крема, содержащего 0,5% (масс./масс.) LMW-HA (20-50 кДа) и 3% (масс./масс.) инкапсулированной HMW-HA (1-1,4 МДа) на периорбитальную морщины до лечения и после 28 дней лечения (протокол, отчет № 300924/19 /ISHRAgreement № 331/30, август 2019 г., JS. Hamilton Romania SRL) [1051.