Экзосомы в косметологии – достижения и предостережения

Экзосомы в косметологии получают все большее подтверждение своей эффективности.

В эстетической медицине востребованы процедуры, направленные на заживление ран, омоложение, устранение гиперпигментации и выпадения волос.

Справочно. Традиционные методы, такие как инъекции антиоксидантов, гиалуроновой кислоты и ботулотоксина, а также терапия стволовыми клетками, имеют свои ограничения. К ним относятся трудности с контролем дозировки, неравномерные контуры, дискомфорт и риск осложнений, связанных с терапией стволовыми клетками.

Экзосомы, крошечные везикулы, выделяемые клетками, содержат белки, нуклеиновые кислоты и другие биоактивные молекулы. Благодаря своей низкой иммуногенности и высокой проницаемости тканей, экзосомы являются перспективным вариантом для эстетической медицины.

Исследования показали, что микроРНК и активные факторы, присутствующие в экзосомах, могут регулировать сигнальные пути, связанные с заживлением ран, антивозрастными эффектами, ингибированием гиперпигментации и выпадения волос.

Таким образом, экзосомы могут стать эффективным и безопасным инструментом для решения эстетических проблем в косметологии.

Содержание

Косметика с экзосомами

Экзосомы это крошечные пузырьки, размером около 30-200 нанометров, содержащие белки, жиры и генетический материал, такой как мРНК и микроРНК.

Экзосомы высвобождаются различными клетками, в том числе стволовыми, и циркулируют в кровотоке. Они образуются путем почкования мультивезикулярных тел, содержащих внутриклеточные пузырьки, и высвобождаются через эндосомально-лизосомальный путь.

Справочно. Экзосомы играют важную роль в межклеточной коммуникации, участвуя в процессах восстановления тканей и модуляции иммунной системы.

Они содержат различные молекулы, включая белки и нуклеиновые кислоты, и выполняют множество функций, таких как иммунная модуляция и передача сигналов между клетками.

Экзосомы в косметологии

Экзосомы набирают популярность в индустрии красоты благодаря своим лечебным и омолаживающим свойствам. Эти микровезикулы, используемые в средствах для местного применения, богаты белками, липидами и другими молекулами, которые благотворно влияют на здоровье кожи.

Справочно. Экзосомы в косметологии способствуют заживлению, увлажнению и защите кожи.

Они стимулируют выработку коллагена, уменьшают воспаление и нейтрализуют воздействие внешних стрессоров. Кроме того, они усиливают действие других активных компонентов, таких как гиалуроновая кислота и антиоксиданты.

Содержащиеся в экзосомах молекулы коллагена разглаживают морщины и тонкие линии. Они также регенерируют кожу, восстанавливая повреждения от солнца и акне. Белки и липиды экзосом придают коже упругость и увлажненность, улучшая ее текстуру.

Биоактивные компоненты экзосом, включая цитокины, нуклеиновые кислоты и белки, защищают кожу от внешних воздействий и уменьшают пигментацию и другие изменения цвета.

Справочно. Благодаря своим многочисленным преимуществам экзосомы являются перспективным средством для улучшения тона, текстуры и общего состояния кожи.

Роль экзосом в заживлении ран

Экзосомы, выделяемые клетками при травмах, играют значительную роль в заживлении ран, особенно ожоговых. Эти микровезикулы содержат иммунные клетки, помогающие очищать рану и предотвращать инфекции.

Справочно. Экзосомы также включают провоспалительные белки, которые активируют высвобождение цитокинов и хемокинов.

Эти молекулы привлекают иммунные клетки к месту раны, инициируя процесс заживления. Кроме того, экзосомы содержат факторы роста, стимулирующие рост фибробластов, что способствует закрытию раны.

Через межклеточную коммуникацию экзосомы передают микроРНК, влияющие на экспрессию генов в клетках вокруг раны. Это способствует образованию новых кровеносных сосудов, увеличивая приток крови к поврежденной области.

Справочно. Улучшенное кровоснабжение обеспечивает доставку кислорода и питательных веществ, ускоряя заживление.

Экзосомы, полученные из стволовых клеток жировой ткани, также обладают терапевтическим потенциалом при лечении кожных заболеваний, включая заживление ран.

Они уменьшают воспаление, стимулируют выработку внеклеточного матрикса и факторов роста, улучшая состояние кожи и способствуя заживлению.

Таким образом, экзосомы являются важными медиаторами заживления ран, играя многогранную роль в иммунном ответе, межклеточной коммуникации и регенерации тканей.

Уменьшение воспаления

Повреждение кожных покровов запускает воспалительный процесс, сопровождающийся изменениями в секреции воспалительных медиаторов (Marofi et al., 2021).

Справочно. Экзосомы способны сократить промежуток времени от воспаления к регенерации раны, подавляя экспрессию воспалительных факторов.

Исследования продемонстрировали, что экзосомы мезенхимальных стволовых клеток (МСК-EXO) содержат miR-223, который регулирует поляризацию макрофагов M2, воздействуя на pknox1. Это приводит к снижению экспрессии воспалительных факторов, таких как IL-10 и NF-α, что обеспечивает контроль над воспалительной реакцией (He et al., 2019).

Справочно. Эти данные свидетельствуют о том, что экзосомы могут ускорять переход заживления раны от воспалительной фазы к регенеративной, способствуя тем самым восстановлению кожных тканей.

Роль экзосом в удалении рубцов

В последние годы исследователи изучают возможность применения экзосомной терапии для удаления шрамов. Этот подход заключается в доставке лечебных веществ непосредственно в поврежденную область.

Экзосомы, являющиеся крошечными пузырьками, могут переносить цитокины и факторы роста, которые стимулируют выработку нового коллагена и эластина. Это способствует уменьшению видимости шрамов.

Справочно. Экзосомную терапию можно применять местно или вводить непосредственно в рубцовую ткань.

Инъекции экзосом подходят для глубоких шрамов, поскольку они эффективно проникают в дерму, где расположены рубцы. Местное применение лучше для поверхностных шрамов, так как оно обеспечивает равномерное распределение лечебных веществ.

Клинические исследования показали безопасность и эффективность экзосомной терапии для удаления шрамов. Она может уменьшить их видимость, улучшить увлажнение и эластичность кожи, а также снизить воспаление.

Справочно. Кроме того, она может укрепить естественную защиту кожи от инфекций.

Экзосомы, полученные из мезенхимальных стволовых клеток (МСК), особенно из пуповины, содержат специфические молекулы микроРНК. Эти микроРНК могут подавлять образование рубцов и ускорять заживление ран.

Таким образом, экзосомная терапия является перспективным методом для удаления шрамов. Дальнейшие исследования помогут раскрыть ее полный потенциал.

Справочно. При доказанной эффективности она может стать альтернативой более инвазивным методам лечения, таким как лазерная шлифовка и химические пилинги.

Экзосомы в косметологии — омоложение лица

В области омоложения лица применялось множество различных методов лечения, от лазерной шлифовки до химических пилингов. В разгар этого набирает популярность новая технология: омоложение лица экзосомами.

Эта инновационная процедура использует стволовые клетки и естественные целебные силы организма для получения долгосрочных, естественно выглядящих результатов.

Считается, что экзосомы помогают в регенерации тканей и омоложении клеток и используются как способ содействия омоложению лица.

Процесс начинается с биопсии жира у пациента, который затем обрабатывается для извлечения стволовых клеток и экзосом.

Затем стволовые клетки и их экзосомы вводятся в кожу лица, что, как показано, стимулирует естественный процесс заживления организма.

Справочно. Эффективное омоложение лица экзосомами может помочь уменьшить морщины, темные круги и возрастные пятна. Этот процесс также помогает улучшить тон кожи и текстуру, а также увеличить выработку коллагена.

Инъекции экзосом были частью клинических исследований, но еще не получили одобрения FDA для использования в качестве инъекций.

Механизмы старения кожи

Кожа состоит из двух основных слоев: дермы и эпидермиса, разделенных базальной мембраной (БМ). БМ представляет собой внеклеточный матрикс (ВКМ), состоящий из ламининов, коллагенов и нидогенов.

Состав ВКМ определяет его свойства, включая адгезию, механическую прочность (жесткость, эластичность, топографию) и служит резервуаром для цитокинов.

Справочно. Старение кожи подразделяется на внутреннее и внешнее.

Внутреннее старение характеризуется сухостью кожи, мелкими морщинами, уменьшением коллагеновых и эластичных волокон, а также истончением подкожного жира. Это естественный процесс, происходящий с возрастом.

Внешнее старение вызвано внешними факторами, такими как ультрафиолетовое излучение, и проявляется в виде сухости кожи, глубоких борозд, потери эластичности, грубой текстуры и неравномерной пигментации.

Справочно. Старение кожи отражает общее состояние старения организма.

Патофизиологические изменения, связанные со старением кожи, включают снижение пролиферации кератиноцитов, нарушение функции фибробластов, уплощение сосочкового слоя и изменения в составе и содержании ВКМ.

Исследования показали накопление изменений, связанных с фотостарением, и увеличение хронического воспаления с возрастом. Однако активация гена HES1 или применение кверцетина может смягчить клеточное старение дермальных фибробластов.

Снижение функции стволовых клеток (СК) является отличительной чертой старения кожи. Поврежденные СК демонстрируют сниженную пролиферацию, приспособляемость и регенеративный потенциал.

Справочно. В процессе старения кожи участвуют клеточное старение, хроническое воспаление, матриксные металлопротеиназы (ММП), реактивные формы кислорода (ROS) и гормоны.

Для профилактики старения кожи можно использовать антиоксиданты, а также регулировать функцию эпидермальных СК, ВКМ и фибробластов.

Экзосомы в косметологии против старения кожи

Эпидермис, наружный слой кожи млекопитающих, представляет собой многослойный эпителий, состоящий из межфолликулярного эпидермиса, волосяных фолликулов, сальных и потовых желез.

Справочно. Основным компонентом эпидермиса являются кератиноциты (95%).

Дифференцированные клетки эпидермиса отмирают и часто теряют ядра. Поддержание эпидермиса обеспечивают стволовые клетки (SC), способные к самообновлению и дифференцировке.

Справочно. С возрастом толщина эпидермиса уменьшается на 6,4% за десятилетие из-за снижения уровня гликопротеинов и замедления пролиферации кератиноцитов.

Исследования показали, что аквапорин (AQP)5 играет роль в пролиферации и дедифференциации эпидермальных SC.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC) и их производные мезенхимальные стволовые клетки (iMSC) являются перспективным источником для клеточной терапии.

Справочно. Экзосомы, выделяемые iMSC, стимулируют пролиферацию кератиноцитов и фибробластов кожи.

Экзосомы, полученные из жировой ткани (ADSC-Exos), также способствуют пролиферации и миграции кератиноцитов, подавляя их апоптоз. Они активируют сигнальные пути Wnt/b-катенина и Akt/HIF-1a, ускоряя заживление ран.

Экзосомы, выделенные из эпидермальных SC, обладают регенеративными свойствами, снижая экспрессию трансформирующего фактора роста-b1. Необходимы дальнейшие исследования для более глубокого понимания механизмов действия экзосом SC на эпидермальные SC.

Экзосомы в косметологии — регуляция пигментации

Экзосомы, внеклеточные везикулы, играют решающую роль в регуляции пигментации у различных организмов, включая человека. Они участвуют в нескольких механизмах, влияющих на цвет кожи.

Справочно. Экзосомы регулируют экспрессию генов, связанных с пигментацией, обеспечивая эффективный перенос ферментов, производящих меланин, между клетками. Это позволяет клеткам синтезировать и высвобождать меланин.

Исследования показали, что экзосомы повышают активность тирозиназы, фермента, ответственного за выработку меланина. Они также модулируют экспрессию тирозиназы, регулируя количество производимого меланина.

Экзосомы, выделяемые кератиноцитами, стимулируют предшественники меланоцитов, способствуя их дифференцировке в зрелые меланоциты. Кроме того, они облегчают миграцию меланоцитов в участки кожи, где требуется пигментация.

В целом, экзосомы регулируют экспрессию генов пигментации, переносят ферменты, продуцирующие меланин, и модулируют активность и экспрессию тирозиназы. Они также влияют на развитие и миграцию меланоцитов.

Справочно. Понимание роли экзосом в пигментации может привести к разработке терапевтических вмешательств для лечения кожных заболеваний.

Экзосомы для волос

Рост волос — сложный процесс, зависящий от генетики, гормонов и внешних факторов. Исследования выявили важную роль экзосом, выделяемых клетками, в этом процессе.

Справочно. Экзосомы, полученные из стволовых клеток жировой ткани (ADSC), показали положительное влияние на рост волос в исследованиях на животных.

Они стимулировали рост, снижали выпадение и увеличивали толщину кожи. Анализ показал, что экзосомы ADSC регулировали пути miR-22 и Wnt/β-катенина, улучшая рост волос.

Кроме того, экзосомы из клеток дермального сосочка (DP) также способствовали росту волос. Они увеличивали пролиферацию клеток DP, повышали экспрессию факторов роста и стимулировали рост волосяных фолликулов.

Экзосомы из 2D- и 3D-культивированных клеток DP также продемонстрировали положительные эффекты на рост волос. Они регулировали активность клеток фолликулов, способствуя регенерации и росту волос.

Справочно. Эти исследования показывают, что экзосомы могут играть значительную роль в росте волос и регенерации волосяных фолликулов.

Дальнейшие исследования необходимы для полного понимания механизмов их действия, что может привести к разработке новых терапевтических стратегий для лечения выпадения волос.

Экзосомы в косметологии — предостережение

Экзосомы играют значительную роль в развитии и прогрессировании опухолей, влияя на микросреду опухоли, стимулируя рост кровеносных сосудов, метастазирование и инвазию, а также подавляя иммунный ответ.

Механизмы участия экзосом в этих процессах еще недостаточно изучены. Отсюда и настороженность в “безоглядном” применении экзосомальной терапии.

Исследования показали, что источник донорских клеток для экзосом влияет на эффективность экзосомальной терапии.

Справочно. Доноры экзосом классифицируются на синтетические, животные и растительные.

Растительные экзосомы привлекают внимание исследователей из-за своей потенциальной безопасности. Они не содержат генетический материал млекопитающих, что делает их более подходящими для медицинского применения.

Кроме того, они совместимы с клетками млекопитающих.

Справочно. Экзосомы из растения Melissa officinalis (мелисса лекарственная) представляют особый интерес.

Мелисса лекарственная обладает полезными свойствами и широко используется в народной медицине. Экзосомы из мелиссы лекарственной могут иметь уникальные характеристики, делающие их потенциально ценными для дерматологии и косметологии.

Для подготовки статьи использовались следующие источники:

1. Zhang, J.; Li, S.; Li, L.; Li, M.; Guo, C.; Yao, J.; Mi, S. Exosome and exosomal microRNA: Trafficking, sorting, and function. Genom. Proteom. Bioinform. 2015, 13, 17–24.

2. Guo, L.; Chen, Y.; Feng, X et al. Oxidative stress-induced endothelial cells-derived exosomes accelerate skin flap survival through Lnc NEAT1-mediated promotion of endothelial progenitor cell function. Stem Cell Res. Ther. 2022, 13, 325.

3. Thakur, A.; Liang, L.; Ghosh, D.; Cili, A.; Zhang, K. Identification and functional analysis of exosomal miR-16-5p, miR-6721-5p, and miR-486-5p associated with immune infiltration for potential vitiligo theranostics. Clin. Immunol. Commun. 2022, 2, 110–117.

4. Britton, A.M. The Beauty Industry’s Influence on Women in Society. Bachelor’s Thesis, University of New Hampshire, Durham, NH, USA, 2012.

5. Zhao H, Yang L, Baddour J et al. Tumor microenvironment derived exosomes pleiotropically modulate cancer cell metabolism. eLife (2016) 5: e10250. doi: 10.7554/eLife.10250

6. Luga V, Wrana JL. Tumor-stroma interaction: Revealing fibroblast-secreted exosomes as potent regulators of Wnt-planar cell polarity signaling in cancer metastasis. Cancer Res. 2013;73(23):6843–6847. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-13-1791

7. Lo Cicero A, Delevoye C, Gilles-Marsens F et al. Exosomes released by keratinocytes modulate melanocyte pigmentation. Nat Commun. 2015; 6:7506. doi: 10.1038/ncomms8506

8. Zhang H, Freitas D, Kim HS et al. Identification of distinct nanoparticles and subsets of extracellular vesicles by asymmetric flow field-flow fractionation. Nat Cell Biol. 2018;20(3):332– 343. doi: 10.1038/s41556-018-0040-4

Тэги