Параллельные цепи в вытянутой зигзагообразной конформации Р-кератина связаны между собой поперечными водородными связями и образуют структуры типа складчатого слоя. В поперечном связывании принимают участие все пептидные связи, что придает структуре высокую стабильность. Волосы и ногти человека на 5-8% состоят из Р-кератина. Р-Кератин нерастворим в воде, но обладает способностью набухать и размягчаться под действием воды. Это заметно, когда ногти слегка размягчаются в воде, а потом снова затвердевают после испарения воды. То же происходите кератинами кожи и волос.

Гидролизаты кератина получают путем гидролиза, кислотного, щелочного или ферментативного, из шерсти, копыт и рогов крупного рогатого скота. Гидролизаты - смесь аминокислот, часть которых содержит серу, кремниевую кислоту и др. Благодаря своей низкой молекулярной массе они легко впитываются кожей волосистой части головы и волосами. Применяются в средствах для волос, способствуют их укреплению, препятствуют выпадению волос, улучшают их внешний вид, стимулируют рост волос. Часто используются в препаратах для ногтей. 11МС1: Нудго/угед КегаХ'т.

Ферменты

Ферменты - это белки, обеспечивающие прохождение самых разных химических реакций в нашем организме и контролирующие скорости многих биологических процессов. Обычно в их названии есть суффикс -аза. Активность ферментов очень сильно зависит от рН, температуры, концентраций субстратов. Если хотят предотвратить появление нежелательных продуктов ферментативной реакции, могут использовать синтетические ингибиторы ферментов. Например, ингибитор фермента тирозиназы способствует осветлению кожи, а ингибитор эластазы предотвращает кросс-сшивки эластина. Эффективность действия синтетических ингибиторов зависит от рецептуры продукта и условий использования. Если учтены вопросы совместимости, то в продукт можно вводить более одного ингибитора. Некоторые ферменты требуют определенных дополнительных химических веществ для проявления своей активности. Это могут быть неорганические вещества, например, ионы металлов, называемые кофакторами. Кофакторы вводят в косметические изделия, но ионы металлов обычно сильно взаимодействуют с другими компонентами и вполне могут сделать продукт нестабильным. Если же вещество органического происхождения, например, производное витамина, то его называют коферментом (коэнзимом). Коферменты часто входят в состав многофункциональной косметики, так как они достаточно просто вводятся по сравнению с ферментами, лучше совместимы с другими ингредиентами и вызывают меньшее раздражение кожи. Наиболее популярный пример - убихинон или коэнзим 010.

Протеолитические ферменты папаин и бромелайн используются в косметике для мягкого пилинга кожи. Вводить эти ингредиенты нужно крайне аккуратно, поскольку есть риск сильного раздражения кожи. Обычно эти активные ингредиенты включают отдельно или в комбинации с другими ферментами в состав косметических продуктов для профессионального использования.

146

https://t.me/medicina_free

Глава 18. Аминокислоты, пептиды и белки

Бромелайн. Комплекс веществ с протеолитической активностью, выделяемый из стеблей, корней и мякоти плода ананаса крупнохохолкового (Апапаз сотозиз), причем наибольшее его количество получают из стеблей. Содержит серосодержащий протеолитический фермент (протеазу) и небольшие количества пероксидазы, кислой фосфатазы и калия. Коммерческий продукт, используемый в медицине и как биологически активная добавка, представляет собой легкий порошок. Известен как противовоспалительный агент, используется при заболеваниях желудочнокишечного тракта. При местном применении способствует очищению ран и ускоряет их заживление. Вследствие высокого содержания протеаз — ферментов, расщепляющих белки, бромелайн применяется в качестве мягкого отшелушивающего агента в средствах для пилинга. Используют в составе скрабов, средств от акне, в составе средств для похудания. Может использоваться в косметических средствах «натурального» направления. 11МС1: Вготе1ат.

Папаин. Растительный протеолитический фермент. В значительных количествах содержится в латексе дынного дерева - папайи (Санса рарауа С). Катализирует гидролиз белков, пептидов, амидов, эфиров и тиоэфиров. Активен в широком диапазоне рН 3-12 (оптимум рН 5), устойчив к действию повышенных температур. Стабилен в лиофилизованном неактивированном состоянии. Используется в составе ферментативных пилингов, средств для глубокого очищения кожи и депиляции, в средствах для жирной кожи и волос (способствует очищению сальных желез и устраняет воспалительные процессы). 1ЫС1: Рара/п.

Супероксиддисмутаза. Супероксиддисмутаза (СОД) - фермент, один из важнейших элементов антиоксидантной системы живой клетки. Она участвует в защите от повреждающего действия активных форм кислорода (АФК), которые в больших количествах образуются при стрессовых воздействиях и повреждении клеток. Свободные радикалы разрушают важнейшие компоненты клеток (белки, жиры, нуклеиновые кислоты) и соединительные ткани, составляющие основу кожи. Один из самых агрессивных радикалов, относящихся к этой группе - супероксидный радикал О2. СОД превращает его в менее опасный радикал пероксид, который другие ферменты разлагают до воды. Супероксиддисмутаза является чрезвычайно эффективным антиоксидантом: по удельной активности антиоксидантной защиты СОД в тысячи раз превосходит витамины А и Е, с возрастом уровень СОД в организме резко снижается. Существует насколько подтипов СОД: Си/2п-СОД - цитоплазматический фермент, состоящий из двух субъединиц и содержащий в своем составе медь и цинк; митохондриальная Мп-СОД с марганцем в составе, а также внеклеточная Си-СОД, фермент, содержащий в активном центре ионы меди.

Супероксиддисмутаза хорошо растворима в воде до концентрации 50 мг/мл. Она абсолютно стабильна в диапазоне рН - от 4 до 10, при температуре до 60°С (СОД - один из наиболее термостабильных глобулярных белков) и концентрации этанола до 75%. Исследования показали, что СОД может функционировать на поверхности кожи, а значит, может быть косметическим ингредиентом. Си/2п-СОД - самая распространенная и наиболее активная форма супероксиддисмутазы и единственная

147

https://t.me/medicina_free

коммерчески доступная форма фермента. Косметические средства с добавлением СОД обладают целым рядом важных для кожи свойств: она предупреждает и снимает раздражение кожи различного происхождения, уменьшает воспаление, ускоряет заживление и регенерацию кожи, снимает явления аллергии и играет важную роль в предотвращении образования морщин. Этот ингредиент чрезвычайно привлекателен для возрастной косметики, поскольку избыточное образование свободных радикалов и связанное с ним повреждение клеток и межклеточного матрикса - один из важных факторов старения кожи. Использование СОД позволяет скомпенсировать ее недостаток в коже и замедлить процессы старения. Ее вводят в состав продуктов после бритья, предназначенных для чувствительной кожи. В конце 70-х гг. обнаружено, что СОД предотвращает индуцируемое стрессом выпадение волос у экспериментальных животных. Показано, что препараты с СОД увеличивают скорость восстановления роста и после пострадиационного выпадения волос.

Белки теплового шока

Семейство белков теплового шока (Нзр - «Ьеа* зЬоск рго^етз») - одна из древних систем защиты клетки от различных типов стресса. Впервые они были обнаружены при исследовании влияния теплового шока на плодовую мушку дрозофилу - отсюда и появилось название белков. Как оказалось впоследствии, это большое и эволюционно древнее семейство белков, защищающих клетки от последствий различных стрессорных воздействий, в том числе и тепловых, экспрессия этих белков усиливается при повышении температуры или при других видах стресса для клетки. Их можно найти не только у млекопитающих, но и у бактерий, дрожжей и многих других. В отсутствие стресса Н5р играют важную роль в развитии и дифференцировке клетки. Они также способствуют сворачиванию и сборке новых белков. В клетках млекопитающих синтез Нзр индуцируется перегревом и может быть включен многими факторами, ведущими к накоплению несвойственных клетке белков. К таким факторам относятся воздействие ультрафиолета, тяжелых металлов, гипоксия, недостаток глюкозы и вирусная инфекция.

Эти белки делятся на несколько семейств в зависимости от молекулярной массы (число обозначает приблизительную молекулярную массу в килодальтонах): Н$р110, Нзр 90, 70, 60, 47 и малые Нзр 18-30. Нзр 70 - наиболее распространенное семейство, включающее два типа схожих по структуре белков: конститутивные Нзс и стрессиндуцибельные Нзр 70. В нормальных условиях Нзр 70 работает как белокшаперон, способствуя сворачиванию синтезированных полипептидов, сборке белковых комплексов и транспорту белков через клеточные мембраны. При стрессе Нзр 70 может эффективно противостоять агрегации и содействовать повторному правильному сворачиванию денатурированных белков. Данные лабораторных исследований последнихлетуказывают, что Нзр играютопределенную роль в процессе заживления ран. В косметической отрасли существует две концепции воздействия на систему Нзр: активация собственных клеточных Нзр 70 или введение готовых Нзр 70 в клетки кожи извне. Использование белков теплового шока в косметике - пока только перспективное направление, но уже можно встретить готовые продукты по уходу за кожей с этими ингредиентами

148

https://t.me/medicina_free

Глава 18. Аминокислоты, пептиды и белки

Факторы роста

Факторы роста - это большая группа регуляторных белков, относящихся к группе цитокинов, переносчиков химических сигналов между клетками и внутри них, осуществляющих своего рода «коммуникацию». Передача информации между клетками с помощью химических сигналов идет постоянно в ходе их жизнедеятельности и факторы роста совершенно необходимы для поддержания нормальных физиологических процессов во всем организме. Это полипептиды или сравнительно небольшие белки, так человеческий эпидермальный фактор роста представляет собой молекулу с 53 аминокислотными остатками и тремя внутримолекулярными дисульфидными связями.

Факторы роста названы так за способность регулировать клеточный рост, пролиферацию и дифференцировку клеток. Многие из них участвуют в регуляции процессов заживления ран и иммунного ответа, который всегда возникает при травмах. В регуляции физиологических процессов, в том числе и заживлении ран, участвуют целые комплексы сменяющих друг друга факторов роста. Экспериментально доказано, что после повреждения кожи они начинают поступать в область раны вместе с другими регуляторными белками, влияя на воспалительную реакцию, обеспечивая рост новых клеток и уменьшая рану.

Клетки в области раны секретируют несколько факторов роста со специфи­ ческими функциями, связанными с ремоделированием и образованием матрикса. Специфические факторы роста как непосредственно стимулируют заживление ран, так и изменяют деятельность клеток матрикса и эффекты других факторов роста. При этом факторы роста могут как стимулировать, так и подавлять активность тех или иных клеток. С помощью такой тонкой химической регуляции достигается баланс в протекании физиологических процессов в клетках и тканях. Деятельность одних факторов роста модулируется другими факторами роста и различными внутренними факторами иной природы, взаимодействующими между собой для достижения гомеостаза как во время заживления ран, так и в норме.

Основные научные исследования сосредоточены на получении подробной информации о роли отдельных факторов роста в заживлении ран и об их взаимодействии друг с другом и иными «действующими лицами» этого процесса. Пока неизвестно, принципиально ли наличие какого-либо одного фактора роста или их сочетания для заживления ран. В настоящее время среди ученых господствует мнение, что все они работают совместно, и отсутствие одного из них вряд ли повлияет на конечный результат.

Именно заживление ран служит «полигоном» для исследования влияния тех или иных факторов роста на обновление и восстановление кожи. Показано, что изменения, происходящие в поврежденной ультрафиолетом коже, схожи с таковыми при хронических ранах и понимание механизмов работы факторов роста при ранозаживлении поможет в решении проблем, связанных с повреждением кожи УФ-излучением. Местное применение факторов роста - новый терапевтический

149

https://t.me/medicina_free

метод, но научные исследования подтвердили реальное увеличение синтеза коллагена в дерме и клиническое улучшение состояния кожи при повреждении ультрафиолетом, в частности, улучшается структура матрикса дермы.

Факторы роста все активнее используются в технологиях эстетической медицины. Их получают либо экстракцией из тканей живых организмов (органопрепараты) либо методами генной инженерии. В случае поврежденной кожи (пластические операции, пилинги, ожоги, в том числе УФ светом) используют препараты, в которых, помимо факторов роста содержатся еще и необходимые для метаболизма субстраты-строительный материал для новых клеток: аминокислоты, олигосахариды, нуклеиновые кислоты и жирные кислоты, витамины и минералы. Такие препараты просто наносят на поврежденные участки кожи и они достаточно легко проникают внутрь к своим мишеням.

Применение факторов роста в косметике достаточно проблематично. Многие из них - это достаточно крупные молекулы белковой природы, водорастворимые и не способные проникать через неповрежденный эпидермис. Область же применения косметики - это кожа с целым, ненарушенным покровом. Поэтому факторы роста популярны как ингредиенты инъекционных препаратов.

Помимо проблем с проникновением внутрь существуют и физико-химические барьеры. Факторы роста, как и другие биологически активные пептиды, нестабиль­ ны в нефизиологических средах. Косметические средства обычно содержат поверх­ ностноактивные вещества, спирты и иные компоненты, способные денатурировать белки; их рН отличается от рН в клетках и межклеточной среде. Все это может необ­ ратимо дезактивировать факторы роста в процессе приготовления и хранения косме­ тического средства. Следовательно, косметические препараты, содержащие факторы роста, необходимо тестировать на наличие активности во время заявленного срока годности. К сожалению, большинство производителей косметических средств этого не делают. Существует целый ряд факторов роста, применение которых в косметике разрешено. Все они имеют общую часть в названии по 11ЧС1 - Нитап оНдорерИс1е-№. За­ канчивается название номером, который, собственно и указывает на вид фактора ро­ ста. Так уже упомянутый эпидермальный фактор роста (ЕСР) имеет название Нитап оНдорерИс1е-1. Он показал себя как эффективный ранозаживляющий агент, в том числе стимулирующий деление и дифференциацию кератиноцитов.

Все применяемые в косметике факторы роста - продукты генной инженерии, имеют биотехнологическое происхождение. Пока не существует достаточного количества клинических данных о безопасности факторов роста и клиническая безопасность не доказана - эти физиологически активные вещества обладают крайне широким спектром активности, действуя на многие типы клеток и тканей отнюдь не только в коже. Учитывая, что это вещества белковой природы, у пациентов с гиперчувствительностью могут возникать аллергические реакции. Можно только заметить, что растет число данных о возможности проникновения определенных макромолекул в верхний слой эпидермиса, где они могут индуцировать клеточный ответ на химический сигнал и, возможно, таким путем воздействуют на физиологические процессы, протекающие в дерме.

150

https://t.me/medicina_free