Пилинги и эксфолианты работают на уровне эпидермиса, который состоит из нескольких слоёв клеток с различной морфологией. В самом нижнем базальном слое эпидермиса находятся активно делящиеся стволовые клетки, или базальные кератиноциты. По мере своего продвижения к поверхности эти клетки проходят дифференцировку (созревание). Клетки разной степени созревания организуются в различные морфологические слои. Это шиповатый, зернистый и самый верхний роговой слои. Созревшие кератиноциты содержат накопленный по мере дифференцировки белок кератин, не содержат ядра, имеют уплощённую форму и называются корнеоцитами (или чешуйками).
Своевременное отшелушивание роговых чешуек (или десквамация) является необходимым условием для нормального функционирования кожи. В норме скорость деления базальных кератиноцитов равна скорости отшелушивания корнеоцитов. Полное обновление эпидермиса в норме происходит за 28 дней. С возрастом, а также при различных патологических состояниях этот баланс нарушается.
Чешуйки рогового слоя соединены друг с другом с помощью белковых структур – корнеодесмосом. Чешуйки окружены липидным матриксом, имеющим двухслойную структуру. Двухслойные липидные слои располагаются параллельно поверхности кожи и являются уникальной структурой, свойственной коже, обеспечивая её барьерные функции. Липидный барьер препятствует проникновению патогенов, аллергенов и других веществ, а также молекул с высоким молекулярным весом. Доставка соединений с высоким молекулярным весом в составе косметических средств к живым клеткам нижних слоев эпидермиса затруднена, если не невозможна благодаря защитной функции липидного барьера, что необходимо учитывать при разработке подобных средств. Пространство между липидным бислоем и корнеоцитами является водным.
При относительной влажности воздуха менее 100%, кожа всегда теряет влагу, поэтому в корнеоцитах присутствует натуральный увлажняющий фактор (natural moisturizing factor, NMF), который состоит из солей и аминокислот, способных привлекать и удерживать воду, тем самым снижая её испарение. Когда влажность воздуха высока, как, например, после посещения бани, содержание влаги в корнеоцитах значительно возрастает, что способствует разглаживанию мелких морщин.
Кожное сало, секретируемое на поверхность рогового слоя, не является его частью хотя и обладает антибактериальными и защитными свойствами. Основным компонентом кожного сала являются жирные кислоты. Это они придают ей слегка кислый характер около 5 (pH 5) в связи с чем косметические средства по уходу за кожей тоже имеют слегка кислый характер (pH 4,5 – 6).
В норме pH на поверхности рогового слоя около 4,5-5,5 (кислая среда), но на границе с гранулярным слоем pH уже слобощёлочная (7,2), то есть присутствует градиент pH. Этот градиент регулирует работу ферментов, выполняющих различные функции в роговом слое.
Ближе к поверхности кожи это протеолитические ферменты (протеазы), которые расщепляют корнеодесмосомы, способствуя отшелушиванию чешуек.
В нижних слоях рогового слоя находятся уже другие ферменты, которые отвечают за формирование липидного бислоя и за превращение кератиноцитов в корнеоциты.
Каждый из ферментов работает при своём оптимальном значении pH, поэтому любое нарушение этого баланса скажется на ферментной активности с последующим нарушением структуры рогового слоя. Это даст сигнал базальным кератиноцитам к активному делению с целью замещения дефектных структур.
На что действуют пилинг-агенты и эксфолианты?
1.На корнеодесмосомы, которые соединяют роговые чешуйки. Этот эффект всегда поверхностный и называется эксфолиацией.
1a) Возможно селективное расщепление корнеодесмосом, удерживающих чешуйки, которые уже готовы оторваться, но удерживаются за счёт недостаточной активности протеаз или за счёт остатков косметики или кожным салом. Протеазы это протеолитические ферменты, которые селективно расщепляют связи в белковых молекулах. Полная смена клеток рогового слоя происходит за 3-4 дня и регулируется протеазами. Молекулы протеаз имеют большой размер и при их использовании в качестве отшелушивающего средства не могут проникать вглубь рогового слоя и поэтому действуют только на его поверхности. Если на поверхности кожи присутсвуют другие вещества белковой природы, например, от плохо удалённого другого косметического средства, то протеазы подействуют и на них. Поэтому протеазы могут использоваться и в очищающих средствах.
Протеазы в маркировке косметики: bromelain, ficin, papain, subtilisin
1b) Скрабирующие частицы (механическая эксфолиация).
1c) Кератолитики разрывают дисульфидные связи белков, удерживающих трёхмерную активную структуру белка. Кератолитики взаимодействуют со всеми белками без исключения. При низких концентрациях химического агента воздействие будет ограничено на корнеодесмосомы и роговую оболочку корнеоцитов. И это тоже будет эксфолиирующее действие.
Кератолитики в маркировке косметики: salicylic acid (SA), capryloyl salicylic acid.
2.Воздействие на ферменты, отвечающие за формирование липидного бислоя, превращение кератиноцитов в корнеоциты, или протеазы, расщепляющие корнеодесмосомы. Этот эффект обеспечивается при применени фруктовых кислот, меняющих градиент pH через толщу рогового слоя, что иногда захватывает и нижележащие слои эпидермиса. При изменении “рабочего” pH ферментов их работа может существенно измениться от оптимальной вплоть до полной остановки, приводя к повреждениям клеточных структур и формированию “дефектных” роговых чешуек. Это в свою очередь даст базальным кератиноцитам сигнал о необходимости удаления повреждений и их ускоренному делению. Удаление повреждённых чешуек через несколько дней выглядит как мелкочешуйчатое шелушение – это более крупные “неправильные” чешуйки, сформированные в момент резкого изменения кислотности, покидают кожу. При нормальном функционировании кожи и нормальной десквамации мы не наблюдаем шелушения так как чешуйки слишком малы. Это уже пилиг-эффект.
Как щёлочные агенты (например, мыло), так и кислотные (например, фруктовые кислоты) будут вызывать шелушение. Концентрация агента не имеет значения в то время как кислотность препарата и время экспозициии играют решающую роль.
Ощущение жжения от препаратов с низкой кислотностью возникает при снижении кислотности за пределами рогового слоя, т.е. при более глубоком воздействии на нервные окончания в живых слоях эпидермиса.
К средствам этой группы относят альфа-гидроксикислоты (АНА) и полигидроксикислоты (PHA).
Очень часто салициловую кислоту отосят к бета-гидроксикислотам (ВНА), что является ошибочным в связи с отличным от остальных представителей гидроксикислот строением углеродного скелета молекулы.
АНА в маркировке косметики: glycolic acid, lactic acid, pyruvic acid, mandelic acid, tartaric acid, malic acid, citric acid.
РНА в маркировке косметики: lactobionic acid, gluconic acid, gluconolactone.
3. Воздействие на все структуры без исключения. К этой группе относят кератолитики, используемые в больших концентрациях, чем требуется для эксфолиирующего эффекта. В данном случае действие будет распространяться на большее количество клеточных структур и будет являться пилингом. Большие концентрации кератолитиков вызывают денатурацию кератина, заполняющего чешуйки, что приводит к их слипанию и образованию на коже белёсоватого налёта. При взаимодействии кератолитиков с белками микроорганизмов происходит их гибель (антисептический эффект).
Таким образом, протеазы – всегда эксфолианты, фруктовые кислоты – всегда пилинги, а кератолитики могут быть как эксфолиантами так и пилингами в зависимости от концентрации.
Цель любого вида химического пилинга – стимуляция и ускорение клеточного обновления. Химический пилинг заключается в нанесении на кожу химического вещества, вызывающего контролируемое повреждение кожи за счёт взаимодействия пилинг-агента и структурных компонентов кожи. Базальные кератиноциты, получив сигнал о повреждении, начинают активно делиться с целью скорейшего восстановления повреждённых участков, вытесняя клетки к поверхности, где происходит их десквамация.
В отличие от химического пилинга (с помощью протеаз, кератолитиков и фруктовых кислот) эффект от ретинолового пилинга реализуется не через повреждение, а через непосредственную стимуляцию деления клеток базального слоя и ускоренным замещением вышележащих клеточных слоёв.
Литература:
