Экзосомы в косметологии: эффект и чем они отличаются от стволовых клеток

Сегодня во многих клиниках дерматологии и пластической хирургии сразу после лазерной процедуры на кожу наносят ампулу с экзосомами или дают ей впитаться через маску. Само название звучит так, будто речь идет о процедуре со стволовыми клетками, но на самом деле внутри экзосом нет ни одной живой клетки.

Тогда как это крошечное вещество без единой клетки внутри может давать эффект регенерации? Экзосомы работают как письма, которые клетки пересылают друг другу. Именно за сигнал, который они несут клеткам кожи с командой восстанавливаться, они и получили свое название.

Что такое экзосомы?

В процессе жизнедеятельности клетка выпускает наружу часть своего содержимого. При этом от клеточной мембраны отделяется небольшой фрагмент, и формируется крошечный пузырек, который называют внеклеточной везикулой (extracellular vesicle). Экзосома (exosome) - самая мелкая разновидность таких везикул. Ее диаметр составляет от 30 до 150 нанометров, то есть она в сотни раз тоньше человеческого волоса.

Слово «пузырек» вызывает образ пустого воздушного шарика, но на деле внутри плотно упакованы факторы роста (growth factor), цитокины (cytokine) и микроРНК. Факторы роста - это белки, которые дают клетке команду расти, а цитокины - сигнальные молекулы, регулирующие воспаление и восстановление. Чтобы безопасно вынести эти вещества за пределы клетки, нужна упаковка, и роль такой упаковочной коробки как раз и играет экзосома.

Чем они отличаются от культуральной среды стволовых клеток?

В описаниях процедур часто соседствуют термины «кондиционированная среда стволовых клеток» и «экзосомы», из-за чего легко запутаться. Но это совершенно разные вещи. Стволовая клетка - это живая клетка, способная делиться и превращаться в другие типы клеток. Экзосома же - это побочный продукт, который такая клетка выделяет наружу в процессе культивирования.

То есть в косметических препаратах на основе экзосом живых клеток нет вовсе. Собраны лишь те сигнальные пакеты, что клетка оставила после себя в ходе работы. Поэтому обращаться с такими препаратами проще, чем с процедурами прямой пересадки клеток, и они считаются относительно свободными от рисков, которые могут возникнуть при введении живых клеток.

Как они передают сигналы между клетками

Чтобы понять, что делают экзосомы, нужно сначала разобраться, как клетки вообще общаются между собой. Даже не соприкасаясь напрямую, клетки обмениваются сигнальными веществами. В этом общении экзосома играет роль конверта: она оборачивает мембраной факторы роста и микроРНК внутри, чтобы те не повредились по дороге, и доставляет их точно к клетке-адресату в целости и сохранности.

Добравшись до клетки-мишени, экзосома либо прикрепляется к ее мембране, либо целиком поглощается клеткой. Когда конверт вскрывается, заключенное в нем сообщение попадает внутрь клетки, и та реагирует на прочитанный сигнал. Например, фибробласт (fibroblast - клетка кожи, производящая коллаген), получивший команду восстанавливаться, по имеющимся данным, начинает активнее вырабатывать коллаген.

Как экзосомы находят клетку-мишень?

Клеток в организме бесчисленное множество, так как же экзосома умудряется попасть не куда попало, а именно к нужной клетке? Секрет кроется в маленьких белковых фрагментах на ее поверхности. Эти белки работают почти как адресная наклейка на посылке.

На поверхности клетки-мишени есть свой рецептор (receptor), который подходит к этой метке, словно ключ к замку. Как дверь открывается, только когда ключ точно совпадает с замком, так и сигнал проникает внутрь, только когда белок на поверхности экзосомы совпадает с рецептором клетки. Поэтому, судя по всему, экзосома не прилипает бездумно к любой клетке подряд, а в определенной степени выбирает партнера для действия.

Влияние на выработку коллагена и снятие воспаления

Среди факторов роста, заключенных в экзосоме, есть те, что дают команду производить коллаген и эластин - белки, отвечающие за упругость кожи. Коллаген работает как несущие колонны, поддерживающие кожу, а эластин - как резинки, соединяющие эти колонны между собой. Когда фибробласты, получив такую команду, начинают активно работать, структура кожи, по имеющимся данным, постепенно восполняется.

Одновременно экзосомы содержат цитокины с сигналом, гасящим воспаление. Когда кожа получает раздражение, к ней устремляются иммунные клетки, и возникает воспалительная реакция - покраснение и жжение. При поступлении успокаивающего сигнала эта реакция, как сообщается, идет на спад быстрее. Именно сочетание сигналов регенерации и успокоения в одном пакете и объясняет, почему экзосомам приписывают способность одновременно помогать восстановлению и снимать раздражение.

Почему их применяют сразу после лазера?

После лазера или микронидлинга на поверхности кожи появляются крошечные повреждения и микроканалы. В обычном состоянии роговой слой - самый наружный слой кожи - работает плотной стеной и почти не пропускает крупные молекулы внутрь. Но сразу после процедуры в этой стене примерно на 30 минут - 1 час появляются просветы, и открывается окно повышенного впитывания.

Если в этот момент нанести экзосомы, сигнальные вещества, как считается, легче доходят до верхних слоев кожи. К тому же кожа, только что стимулированная лазером, как раз находится в состоянии активного восстановления. Добавленные в этот момент сигналы регенерации и успокоения, по имеющимся данным, помогают быстрее снять покраснение и жжение и поддерживают общий ход восстановления. Именно поэтому в клиниках сразу после лазерных процедур так часто наносят экзосомы в виде ампулы или маски.

Однако окно повышенного впитывания открыто недолго. Кожный барьер начинает самостоятельно восстанавливаться уже через 2-4 часа, поэтому, чтобы рассчитывать на эффект впитывания, наносить средство нужно в первые 30 минут - 1 час сразу после процедуры. Именно поэтому в клиниках ампулу или маску кладут на кожу буквально сразу по завершении сеанса.

Почему экзосомы появились в клиниках только недавно?

Сами экзосомы известны клеточной биологии уже несколько десятилетий. Тогда почему в косметологии они появились лишь в последние 5-10 лет? Причина неожиданно простая. Из-за крайне малого размера долгое время не хватало технологий, способных выделить чистые экзосомы, не смешав их с клеточным мусором и другими веществами.

Только в последние годы благодаря развитию методов разделения, таких как ультрацентрифугирование (ultracentrifugation) и прецизионная фильтрация, стало возможным стабильно получать экзосомы высокой чистоты. Параллельно улучшились и технологии заморозки, что позволило клиникам хранить и распространять препараты в виде ампул. Получается, что процедура смогла закрепиться в практике только после того, как технологии наконец ее догнали.

Насколько хорошо подтверждён эффект?

Сам базовый принцип - то, что экзосомы передают сигналы между клетками, - клеточная биология подтвердила давно. А вот исследования их применения в косметологии, будь то нанесение на кожу или сочетание с процедурами, пока находятся на ранней стадии. В клеточных культурах и небольших клинических наблюдениях появляются данные о пользе для выработки коллагена и скорости восстановления, но крупных исследований с наблюдением дольше 1 года пока немного.

Стоит учитывать и то, что препараты на основе экзосом сильно различаются по тому, из каких клеток они получены и как очищены. В зависимости от исходных клеток и метода очистки состав содержимого может меняться, поэтому напрямую сравнивать эффективность разных препаратов, как считается, затруднительно. По этой причине эту процедуру правильнее воспринимать не как готовый завершенный метод лечения, а как вспомогательный способ ухода за восстановлением кожи, вокруг которого продолжают накапливаться исследования.

Что уточнить перед процедурой

• Уточните, из каких клеток получены экзосомы - от исходных клеток зависит состав заключенных в них сигнальных веществ.
• Проверьте, зарегистрирован ли препарат как официальная косметическая продукция или медицинское изделие в контролирующем органе (в Корее - Министерство продовольствия и безопасности лекарственных средств, MFDS). У продукции вне такой системы контроля процесс очистки и состав могут быть не стандартизированы.
• Если процедура планируется в сочетании с лазером или микронидлингом, уточните, что экзосомы предлагаются именно для нанесения сразу после сеанса. Рассчитывать на эффект впитывания можно только при использовании в первые 30 минут - 1 час, пока поврежденный барьер кожи еще открыт.

Экзосома - это не сама клетка, а крошечный пакет, собранный из сигнальных веществ, которые клетка произвела. Именно за способность одновременно поддерживать регенерацию и снимать раздражение их и стали часто применять в последних процедурах. Но поскольку исследования на этот счет пока продолжают накапливаться, начинать стоит после внимательной проверки препарата и клиники.

References

Korean Dermatological Association, Ministry of Food and Drug Safety (MFDS), American Academy of Dermatology (AAD), and U.S. Food and Drug Administration (FDA).