Split-face исследование эффекта натяжения кожи, оказываемого гелем c 2-диметиламиноэтанолом (деанолом)

Характер исследования/цели: помимо субъективных оценок эффект напрягающей мышцы сложно оценить. Данное двухфазное выборочное двойное слепое split-face исследование было разработано, чтобы сравнить эффект геля, содержащего 3% диметиламиноэтанол, с той же формулой, не содержащей DMAE (ДМАЭ).

Методы: в первом пилотной исследовании сенсорные оценки и измерения растяжения кожи при всасывании были проведены на 8 волонтерах. Во втором исследовании, проведенном при участии 30 волонтеров, было измерено растяжение поперечных волн.

Результаты: большое количество индивидуальных различий помешало найти какие-либо значимые результаты в первом исследовании. Но препарат, содержащий DMAE, продемонстрировал значительный эффект, характеризующийся повышенной скоростью поперечной волны в направлении, где механическая анизотропия кожи была на низком уровне.

Вывод: исследованная формула с DMAE повысила упругость кожи.

Ключевые слова: диметиламиноэтанол – растяжение поперечных волн – степень упругость – ацетилхолин.

Объективно оценить эффект так называемых напрягающих мышц кожи неимоверно тяжело. Кожа как воспринимающий нагрузку композит подвергается комбинированному, различному воздействию внутренних и внешних факторов. Напрягающая мышца кожи теоретически модифицирует анизотропную внутреннюю подкожную степень упругости кожи и/или изменяет чувственное восприятие натяжения кожи у участников исследования. Повышение упругости кожи может быть достигнуто модулированием сокращения дермальной гладкой мышцы или повышением сокращаемости и примыкания других эпидермальных и дермальных клеток. Ацетилхолин, его прекурсор холин и 2-диметиламиноэтанол (DMAE), синтетический аналог последнего (1,2), – прекрасные кандидаты для воссоздания такого эффекта. Действительно, холинорецепторы поверхности клеток моделируют широкое разнообразие клеточной активности, включая пролиферацию, дифференциацию, миграцию и жизнеспособность. Кератиноциты, меланоциты, эндотелиальные клетки, периваскулярные клетки и фибробласты обладают рецепторами и/или холинергическими ферментами никотинового и/или мускаринового класса (3-7). Эти клетки могут образовать локальную сеть передачи сигналов (трансдукционную сеть) с ацетилхолином, который как обычный цитотрансмиттер обеспечивает коммуникации между различными типами клеток. На самом деле, свободный ненейральный ацетилхолин присутствует в коже в значительных количествах (8). Это рандомизированное, двойное слепое split-face испытание было разработано для сравнения гелевой формулы с содержанием DMAE с такой же формулой без DMAE. Свойства натяжения кожи лица были измерены с использованием как метода всасывания (9,10), так и при помощи тестирования растяжения поперечных волн (11, 12). В дополнение был оценен (на основании ощущений волонтеров(13)) пороговый уровень силы всасывания.

Волонтеры и методы

В первую фазу испытания были вовлечены 8 здоровых волонтеров возрастом от 26 до 35 лет. Две формулы (одна обогащенная 3% DMAE, другая – нет) были нанесены на каждую из щек. По истечении 10 минут с использованием Cutometer SEM 474 (C+K Electronic. Cologne), оснащенного 2 мм полым зондом, были получены объективные замеры уровней кожной чувствительности. Этот метод был детально описан ранее (13). Вкратце, прогрессивное увеличение всасываемости  при значениях от 0 до 500 мбар было испытано на коже со скоростью 20 мбар/сек, чтобы зафиксировать изменчивость нижнего давления, замеченную каждым испытуемым. Натяжение кожи было зафиксировано как на уровне детекции чувствительности, так и при всасывании при 500 мбар.

Во вторую фазу испытаний были вовлечены 30 здоровых женщин возрастом от 36 до 49 лет. Индекс массы тела у всех участниц варьировался от 19.3 до 22.9 (N: 18.7 – 23.8) и постоянно поддерживался на этом уровне в течение последних 5 лет. Измерения длительности периода колебаний (RRTM) были зафиксированы при помощи прототипа Reviscometer RVM 600 (C +K Electronic, Cologne, Germany). Зонд устройства был оснащен двумя игольчатыми сенсорами. При прикладывании к коже одна из иголок передавала ультразвуковые акустические волны, а другая их получала. Время прохождения волн от одной иголки к другой было параметром, измеренным RRTM и выраженным в условных единицах.

RRTM-измерения был сняты с обеих щек перед наружным нанесением и через 45 минут после нанесения количества геля размером с горошину на обе стороны лица. На каждой из тестируемых сторон с помощью двусторонних стикеров было прикреплено кольцо. Кольцо было помечено точками, расположенными под углами 0/180, 45/225, 90/270 и 135/315 градусов. Зонд также был помечен, указывая направление сенсоров. При прикладывании зонда в области внутри кольца измерения были сняты в точных направлениях с помощью регулирования прицела зонда на одну из точек в кольце. Четыре измерения были проведены в каждом из четырех направлений как усредненная мультинаправленная RRTM. В дополнение, самая низкая и высокая RRTM были выявлены при каждой сессии, и показатели каждой стороны была зафиксированы отдельно.

Увлажняемость кожи была измерена на обеих сторонах, используя Dermal Phase Meter DPM (9103, Nova, Gloucester, Mass) в так называемом немедленном режиме (14,15). Субстантивность испытываемых продуктов была оценена с помощью Subumeter (C+K Electronic) (16).

Результаты были выражены как медианы и интервалы в первом исследовании, и как усредненные значения и показатели со стандартными отклонениями (SD) – во втором исследовании.

Сопоставление продуктов сделано с использованием теста согласованных пар Уилкоксона и двустороннего парного критерия Стьюдента соответственно. Достоверность показаний была достигнута, когда P был ниже 0.05.

Результаты

Исследование 1

Порог всасывания, при котором участники теста чувствовали натяжение кожи, был одинаковым на обеих сторонах. Он варьировался от 150 до 500 мбар (медианно – 360 мбар) на стороне, на которой был нанесен обогащенный DMAE гель. На другой стороне, где был нанесен гель без DMAE, показатели варьировались от 205 до 500 мбар (медианно – 335 мбар).

Усредненные показатели растяжимости кожи при всасывании при 500 мбар показали тенденцию к понижению, но достигали значимости на стороне, обработанной гелем с DMAE (75 мкм, диапазон 30-170 мкм) в сравнении со стороной, не обработанной гелем DMAE (105 мкм, диапазон 20-180 мкм).

Исследование 2.

Данные о растяжении поперечных волн показаны на рисунке 1. В начале исследования показатели RRTM были похожими на обеих тестируемых сторонах. Препарат с плацебо не оказал никакого эффекта или оказал маленький эффект на значение максимального и минимального RRTM. В сравнении, препарат, содержащий DMAE, вызвал потенциал к уменьшению мультинаправленного RRTM (-4%, P=0.08). Это произошло благодаря значительному уменьшению максимального RRTM, в то время как минимальный остался неизмененным. Данные Sebumeter остались неизмененными при нанесении обеих формул (Таблица 1). В сравнении, данные с обеих сторон значительно повысили значения DPM (p<0.001).

Таблица 1. Значения Sebumeter и DPM до (Т0) и через 45 минут после нанесения препарата (Т45)

Активный препарат                            Плацебо

Параметр

Sebumeter DPM

Рисунок 1. Усредненные и SD значения RRTM, выраженные в условных единицах и оцененные до (Т0) и через 45 минут (Т45) после наружного нанесения тестируемых продуктов. Были зафиксированы минимальный (min), максимальный (max), и усредненный RRTM. (а) Сторона, обработанная деанолом (DMAE). Максимальный RRTM значительно повысился (*, p<0.05). (b) Сторона, обработанная плацебо.

Рассуждение

Первое пилотное исследование, проведенное с небольшим количеством волонтеров, было не достаточным для демонстрации эффекта натяжения, оказываемого препаратом с DMAE в сравнении с плацебо. Действительно, большое количество индивидуальных различий было выявлено в ощущениях восприятия и действительном натяжения кожи при всасывании. Следовательно, большое число волонтеров было бы необходимо при использовании того же метода для ожидания получения статистической разницы между препаратами, включающими DMAE, и плацебо. 

Второе исследование было проведено с большим число волонтеров и включало задействование новейших технических усовершенствований в измерении растяжения продольных волн кожи (11,12). Репродуктивность Reviscometer RRTM была очень высока, с коэффициентов вариации CV в диапазоне 6.7 – 13.6% в ненаправленных измерениях на человеческой коже (11). Испытания силиконового геля показали более высокие значения репродуктивности со средней вариативностью на очень низком уровне в 1.2% (12). Действительно, RRTM  полностью пропорционален скорости растяжения распространенных звуковых волн на поверхности кожи и плотности и внутреннему натяжению кожи (11, 12, 17-20). Как результат, показатели упругости кожи (21-25) влияют на RRTM (11). Преимущество Reviscometer – легкость получения специфических направленных и мультинаправленных RRTM, что позволяет оценить показатели упругости кожи (минимальный RRTM) и эластичности кожи (максимальный RRTM), а также среднюю силу натяжения (мультинаправленный RRTM) и механическую анизотропию (коэффициент вариативности RRTM). (12)

Данные данного исследования показывают, что препараты с DMAE оказывают значительный эффект путем увеличения растяжения поперечных волн в том направлении, которое было самым медленным (уменьшенный максимальный RRTM). Такое открытие предполагает увеличение упругости или натягивающий эффект, действующий исключительно на характеристики натяжения кожи. Мультинаправленный RRTM был менее дискриминированным между формулами. Обе формулы не показали разницы между минимальным RRTM. Другими словами, натяжение кожи вдоль линий Лангера и линий натяженности раслабленной кожи остались неизмененными. Суммируя, можно сказать, что механическая анизотропия была понижена на стороне, на которую нанесли гель с DMAE.

Ранее было показано, что прогрессивно большая пропорция возрастных испытуемых продемонстрировала более высокие показатели максимального RRTM, так же, как и средние и СV мультинаправленного RRTM (12). Это говорит о пониженной упругости кожи и повышенной механической анизотропии соответственно. Это исследование четко показало широкий диапазон индивидуальный отличий в тяжести проявляющегося подкожного старения. Эти отличия увеличиваются с каждой декадой, что обеспечивает доказательство того, что дряблость кожи и механическая анизотропия увеличиваются с возрастом с разной скоростью у разных людей. Механизм, вовлеченный в оказываемые DMAE эффекты на степень упругости кожи, является неустойчивым.

Проводящие пути ацетилхолина открываются на уровне нейромышечного соединения и/или с увеличением сокращаемости немышечных эпидермальных и дермальных клеток.

Данный показанный эффект DMAE, оказываемый на внутреннюю упругость кожи, не может быть приписан к изменениям увлажняющих и упруго-вязких свойств рогового слоя. Действительно, увлажнение и уровень липидов были похожими в обоих препаратах. Но DMAE может сделать возможным перераспределение воды в клеточных мембранах и в макромолекулярной матрице дермиса. Повышение степени задержки воды в поверхностной соединительной ткани приведет к увеличению ее упругости, что в свою очередь приведет к увеличению натяжения поверхности кожи.

В заключении, измерение растяжения поперечных волн при помощи точного и чувствительного устройства может быть полезным фактором для объективной оценки некоторых специфических аспектов дряблости кожи и ее лечения. Дряблость кожи, характеризующаяся более высокими значениями максимального и среднего мультинаправленного RRTM, может быть понижена при помощи наружных нанесений DMAE (механическая кожная анизотропия понижена у соответствующих испытуемых).