Дермагенетика - новые возможности для эстетической медицины

Инга Фефилова, врач ИНБИОМ, специалист по медицине долголетия и качества жизни

Les Nouvelles Esthetiques, 1/2008

Выбирая омолаживающий крем, чьим советом мы воспользуемся? Возможно, подруги, соседки или коллеги. Вероятность удачного выбора при этом невелика, поскольку все мы отличаемся, и схожие проблемы могут иметь разные причины. Гораздо лучше воспользоваться рекомендациями специалиста, который подбирает конкретное средство по уходу за кожей на основании проведенной диагностики кожи. Осмотр и тщательно собранный анамнез позволяют выявить тип кожи (нормальная, сухая, жирная, комбинированная), фототит, чувствительность, характер старения. Более точным дерматокосметологический диагноз становится при использовании специальной аппаратуры, позволяющей объективно оценить барьерные свойства кожи, ее эластичность, уровень секреции кожного сала и интенсивность кровоснабжения. Однако все эти параметры отражают сегодняшнее состояние кожи. При выборе косметики, предназначенной для профилактики старения кожи, желательно заглянуть в завтрашний день. Возможно ли это?

«Было принято считать, что наша судьба скрыта в наших звездах.
 Однако теперь мы точно знаем, что она записана в наших генах».
Дж. Уотсон, лауреат Нобелевской премии

Портрет в красках ДНК
Почему у одних глаза карие, а у других - голубые или зеленые? Почему волосы у одних закручиваются в тугие локоны, а у других - абсолютно прямые? Почему некоторые в детстве растут как «на дрожжах», а другие радуются каждому сантиметру? Почему у нас разные группы крови? Ответ знает даже школьник - все дело в наследственности, то есть в наших генах. Но вот почему одни болеют часто и подолгу, а другие не знают другого лекарства, кроме аскорбинки? Почему только 7 курильщиков из 100 умирают от рака легких? Почему одни стареют очень рано и быстро, а  другие пополняют отряд долгожителей? Почему кожа имеет такую разную чувствительность, в том числе и в отношении солнечных лучей? Разница в том, как и чем мы болеем, как реагируем на воздействие окружающей среды, какими темпами стареем во многом также объясняется индивидуальным генотипом.  Гены разных людей идентичны друг другу практически на 99%, и наша индивидуальность укладывается всего в 1% всей генетической информации. Однако именно эти различия, называемые полиморфизмами, определяют уникальность внешнего вида - фенотипа, а также особенности реакции на разнообразные воздействия внешней среды.

Все живые организмы являются открытыми системами, постоянно взаимодействующими с окружающей средой. Каждый поступающий извне сигнал вызывает ответную реакцию, осуществляющуюся через экспрессию (активацию) тех или иных генов с последующим синтезом определенного белка - фермента, гормона, структурного элемента и т.д. Весь этот сложный каскад индукции белкового синтеза реализуется в виде клеточной и гуморальной реакции на раздражитель. Особенности индивидуального реагирования определяются уникальностью генотипа.
В этой связи различные полиморфизмы генов можно рассматривать как полезные и вредные, хотя все довольно относительно. Например, полиморфизм гена, кодирующего синтез одного из ферментов, обеспечивающих  детоксикацию, - глутатион-S-трансферазы Т - обуславливает повышенную чувствительность к солнечным лучам («вредный» полиморфизм), однако его носители чрезвычайно чувствительны к протекторному действию полифенолов, и половина бокала красного вина может для них стать эффективной нутрикосметикой. С этой точки зрения данный полиморфизм «полезный». Еще пример: полиморфизм гена другого фермента детоксикации - глутатион-S-трансферазы М, обуславливающий несколько сниженную способность к детоксикации, в то же время предполагает заведомо высокую эффективность мер по предупреждению старения с использованием антиоксидантов, в том числе витамина Е.

Таким образом, каждый человек со своим индивидуальным набором модифицированных генов в чем-то неизбежно выигрывает, а в чем-то - проигрывает. Принимая во внимание «сильные» и «слабые» стороны генома конкретного человека, мы имеем возможность персонализировать профилактический подход. Для этого надо составить генетический паспорт, количество данных в котором может варьироваться. «Идеальный» паспорт включает панели генов «предрасположенности», характеризующих особенности ответной реакции организма  на факторы окружающей среды, онкогены, гены-триггеры остеопороза, атеросклероза, инфаркта миокарда, диабета. Генетические исследования позволяют провести досимптоматическую диагностику и предсказать вероятность развития нейродегенеративных заболеваний, болезни Альцгеймера (старческое слабоумие), рака молочной железы, аденоматозных полипозов (В.И. Иванов, 2005). Возможно и проведение ограниченных исследований  определенной панели генов - нутригенетики, фармакогенетики, психогенетики . Дерматологическая панель генов позволяет в значительной степени оптимизировать работу дерматокосметологов.

Дермагенетика и старение кожи
Впервые термин «дермагенетика» был использован в 2003 году, когда в США компания Genelink представила крем, созданный для конкретного пациента на основе результатов его генетического тестирования.
Задачей дермагенетики - одного из направлений так называемой «новой» генетики - является изучение полиморфизма генов, обеспечивающих процессы функционирования  кожного покрова,  их   взаимодействия друг с другом («генные сети») и окружающей средой. Зная генетический «портрет» кожи, можно составлять средства и программы для конкретного пациента с целью защиты и укрепления кожи, улучшения ее внешнего вида, профилактики старения. Ведь используя определенные ингредиенты в оптимальных концентрациях и комбинациях, можно компенсировать  эффекты неблагоприятных полиморфизмов и реализовать возможности благоприятных.
До недавнего времени с легкой руки немецкого ученого Августа Вейсмана старение считалось генетически обусловленным, запрограммированным  процессом. В последние годы благодаря многочисленным  исследованиям в области генома человека, изучению природы и биологической роли стволовых клеток  эта  концепция пересматривается. Более оправдано  рассматривать  старение, в том числе и кожи,   как изнашивание, истощение внутренних ресурсов, а не как финальную сцену «генетической симфонии» (Е.В. Баранова, 2006). Эти знания внушают некоторый оптимизм  в плане профилактики инволюционных процессов.
Согласно последним представлениям состояние кожи (и, соответственно, наш внешний вид) во многом зависит от собственных, генетически детерминированных возможностей адаптации к изменяющимся условиям внешней среды. Кожа как орган, выполняющий барьерные функции, испытывает мощный локальный стресс, обусловленный непосредственным воздействием высоких и низких температур, сухого воздуха, поллютантов, компонентов табачного дыма, средств бытовой химии, неадекватного косметического ухода. Например, в коже курильщиц со стажем значительно повышен уровень ферментов - матриксных металлопротеиназ (ММР), разрушающих коллаген. Такое состояние способствует более раннему формированию морщин, причем не только вокруг губ (С. Деменкова, 2002, Е. Румянцева, 2006). При наличии у пациентки  полиморфизма гена, обуславливающего гиперактивацию MMP 1, характерная картина мелкоморщинистого типа старения, дополненная «красками» тусклой и бледной кожи, формируется уже в молодом возрасте. 
С другой стороны, на состоянии кожи неизбежно сказываются все неблагоприятные процессы, происходящие в организме, - различные заболевания (сердечно-сосудистые, диабет второго типа, ожирение), а также интоксикация, дисбиоз кишечника. Таким образом, старение кожных покровов - это мультифакторный процесс, который, однако, можно целенаправленно регулировать, учитывая профиль генетических полиморфизмов.
Безусловно, прогнозирование последствий обнаруженных у человека полиморфизмов носит вероятностный характер. Генетические исследования  не позволяют ставить диагноз, но выявляют лиц с повышенным риском развития той или иной патологии. С помощью соответствующих мер можно обеспечить эффективную профилактику, поскольку только наличия неблагоприятных аллелей для развития болезней недостаточно.
Оценка генетических данных в рамках дерматологической панели, анализ анамнеза пациента, его привычек, образа жизни  и разработка на этой базе индивидуальных профилактических и лечебных программ, включающих как местную, так и общую терапию, являются основой эффективной эстетической геронтопрофилактики.

Дерматологическая панель генов
На сегодняшний день анализ генов дерматологической панели позволяет не только составлять персонифицированные рецептуры косметических средств, как это было в 2003 году, но и прогнозировать эффективность и безопасность различных эстетических процедур, разрабатывать индивидуальные омолаживающие программы (таблица). О каких же генах идет речь?

ГЕНЫ ДЕТОКСИКАЦИИ

При попадании в организм экзогенные молекулы претерпевают последовательную биотрансформацию:
* на первом этапе они подвергаются окислению с участием ферментов семейства цитохромов;
* на втором этапе окисленные формы дезактивируются, в том числе и за счет конъюгации (связывания) с сульфатами, глутатионом с участием ферментов - трансфераз.  Конъюгированные формы легко выводятся из организма через почки, желудочно-кишечный тракт. 
Проведенная работа по генетическому тестированию пациентов клиники ИНБИОМ позволяет говорить о достаточно широкой распространенности полиморфизма генов биотрансформации (рис. 1 и 2).

Полиморфизм генов, обуславливающих недостаточный синтез или низкую активность ферментов биотрансформации, способствует повышению чувствительности к токсинам внешней среды - табачного дыма, промышленного смога, ксенобиотикам в составе продуктов питания и даже косметики
Если же ферменты первой фазы биотрансформации достаточно (или даже чрезмерно) активны, а второй - угнетены, возникает опасная ситуация накопления продуктов окисления, которые могут быть даже более токсичными, чем исходные вещества.  В этом случае риск заболеваний, связанных с оксидативным стрессом,  возрастает.
В дерматологической панели исследуется полиморфизм генов семейства цитохромов и семейства глутатион-S-трансфераз. При обнаружении их повышенной метаболической активации пациентам рекомендуют максимально ограничить контакт с ксенобиотиками, отказаться от использования консервированных продуктов, по возможности бросить курить, а назначение им антиоксидантов (для общего и местного применения) позволит снизить токсическую нагрузку, избежать оксидативного стресса. Можно рекомендовать прием БАД, имеющих в своем составе куркуму, экстракт календулы, различные антиоксиданты, например полифенолы зеленого чая, кожицы или косточек винограда. Эти средства и станут эффективной нутрикосметикой.
Диагностика процессов сниженной  в целом детоксикации влечет за собой рекомендации по применению профессиональных  процедур и косметических средств для домашнего ухода. Большую актуальность в этом случае приобретает  мезотерапия с использованием комплексов микроэлементов (в том числе Mg, Se), хофитола, экстракта гинкго билоба, а также детоксикационные физиопроцедуры, например лимфодренаж или инфракрасная сауна.
И еще: в случае сниженной способности к детоксикации использование кофеина в схемах мезотерапевтической коррекции целлюлита может привести к нежелательным эффектам, поскольку лекарства проходят те же стадии биотрансформации, что и другие ксенобиотики.

ЗАЩИТА ОТ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА

Фермент супероксиддисмутаза (СОД) поддерживает оптимальную концентрацию супероксидных радикалов, защищая тем самым клетки от повреждения. Три изоформы этого фермента стоят на страже целостности структур митохондрий, ядра,   клеточной мембраны и компонентов внеклеточного матрикса.  Полиморфизм гена СОД напрямую связан с процессами преждевременного старения.

Для целенаправленной компенсации полиморфизмов этого гена рекомендуется назначать биологически активные соединения с антиоксидантной активностью (например липоевую кислоту, витамин С). Предполагается, что антиоксиданты не замедляют процесс старения как таковой, но уменьшают последствия воздействий факторов внешней среды.  Их геропротекторный и противоопухолевый потенциал во многом зависит от возраста, в котором их начинают принимать (чем раньше начата профилактика, тем она эффективней),  и находится в обратной зависимости от дозы повреждающего агента (В.Н. Анисимов, 2003).
Сегодня на рынке представлены БАД, содержащие супероксиддисмутазу. Обычно используется фермент растительного происхождения, механизм действия которого  связывают со стимуляцией выработки окиси азота клетками кишечника и макрофагами. В результате этого запускается синтез других ферментов антиоксидантной защиты и  цитокиновый каскад, нарабатываются соединения, задействованные в управлении иммунитетом и регулирующие деление клеток.
Есть и косметические средства, содержащие СОД. И это абсолютно оправданно, ведь первой мишенью для кислородных радикалов, образующихся, в том числе, и под действием УФ-лучей, являются компоненты липидного барьера эпидермиса. Не случайно уровень СОД в эпидермисе кожи человека на 20% выше, чем в дерме (Чурилова И.В., Шаронова В.Л.,  2000). Предполагают, что СОД в составе кремов препятствует перекисному окислению липидов поверхности кожи и рогового слоя, предотвращает повреждение коллагеновых и эластиновых волокон, тем самым замедляя преждевременное старение кожи.
Косметические средства для пациентов с полиморфизмами гена СОД должны включать различные микроэлементы (селен, магний, марганец, медь, цинк), которые входят в состав ферментов, обеспечивающих защиту от свободных радикалов, витамины, растительные экстракты с антиоксидантной активностью, пептиды молока и молочной сыворотки, экстракт плаценты.   

МАРКЕРЫ РЕАКТИВНОСТИ - ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ЦИТОКИНЫ

Свидетельством возрастных изменений защитной функции кожи служит факт повышения вероятности развития у пожилых людей инфекционных заболеваний, аутоиммунных процессов, а также новообразований, то есть нарушений, которые в молодом возрасте достаточно эффективно предотвращаются за счет адекватной активности иммунной системы (А. Ярилин, 2003).
Исследование полиморфизма генов, определяющих реактивность иммунной системы, дает возможность анализировать склонность к хроническим воспалительным заболеваниям, например к атопическому дерматиту или псориазу, оценивать чувствительность кожи, прогнозировать скорость заживления ран (рис. 3).
В дерматологической панели анализируются полиморфизмы генов интерлейкина-6 (IL-6) и фактора некроза опухолей (TNF-52913). Фактор некроза опухолей относится к провоспалительным цитокинам. Его полиморфизм связан с повышением чувствительности кожи ко многим соединениям, с которыми приходится сталкиваться в быту, например детергентам моющих средств, компонентам дезодорантов, освежителей воздуха и других средств бытовой химии. Следствием контакта становится стойкое раздражение  кожи с субклинической эритемой. Во многих случаях картина несколько стертая, поэтому источник хронического раздражения определить непросто.
Полиморфизм гена IL-6 ассоциирован также с сахарным диабетом, что позволяет специалисту дать пациенту расширенные рекомендации, касающиеся питания и образа жизни.



Обнаруженные полиморфизмы крайне значимы для специалистов эстетической медицины, так как позволяют априори оценить риск воспалительных осложнений различных инвазивных процедур: лазерной шлифовки кожи, дермабразии, химических пилингов, инъекционной контурной пластики, мезотерапии. Длительное некупируемое воспаление может выражаться стойкой эритемой, провоцировать формирование рубцов, развитие поствоспалительной гиперпигментации. На этом фоне чаще развиваются инфекционные процессы.
Пациентам с полиморфизмом генов TNF-52913 и IL-6 следует назначать более щадящие варианты пилингов, используя частично нейтрализованные кислоты (особенно при сочетании с полиморфизмами генов системы биотрансформации). От применения пилингов в домашних условиях следует воздержаться.
Средства для ухода за кожей после инвазивных процедур должны содержать различные антиоксиданты (липоевую, аскорбиновую кислоты, токоферол, флавоноиды, каротиноиды, ликопен), растительные ингредиенты с противовоспалительным действием (экстракт солодки), лактоферин. Эти же компоненты могут включать средства нутрикосметики. При развитии хронического воспаления следует использовать арсенал фармакотерапии.

ГЕНЫ, КОДИРУЮЩИЕ СИНТЕЗ И ДЕГРАДАЦИЮ КОЛЛАГЕНА

Коллаген является основным фибриллярным белком, обеспечивающим механические свойства кожи, - ее прочность, сопротивление к деформациям. Снижение количества и изменение качества коллагеновых волокон в дерме наблюдается как при хронологическом  старении, так и под воздействием УФ-лучей, обуславливающих ускоренное старение кожи (И.О. Смирнова, 2005). Клинически это проявляется уменьшением  толщины дермального слоя, формированием морщин, складок, усугублением проявлений гравитационного птоза мягких тканей, более легкой травматизацией кожи (С.Н.Ахтямов, Ю.С.Бутов, 2003). Для фотостарения более характерно формирование сетки тонких морщин - так называемый мелкоморщинистый тип старения.
Дерматологическая панель предусматривает изучение полиморфизма гена коллагена I типа - основного структурного элемента дермы и гена матриксной металлопротеиназы I (ММР I), отвечающей за деградацию этого белка (рис. 4).

В случае полиморфизма гена Col 1 повышается уровень и-РНК и нарушается соотношение между полипептидными цепями 529131 и 529132. Это находит отражение в том числе и в развитии пре- и постменопаузального остеопороза. При обнаружении такого полиморфизма целесообразно рекомендовать пациентке проведение расширенного обследования с целью разработки рациональной программы профилактики остеопороза.
Что касается дерматокосметологии: при наличии гомозиготного полиморфизма гена Col 1 мы можем предполагать наличие измененного коллагена в коже. Внешне это проявляется преждевременным старением, более выраженными признаками гравитационного птоза.  В этом случае ингредиенты и процедуры, стимулирующие синтез коллагена, будут способствовать накоплению нетипичного белка, более устойчивого к действию протеолитических ферментов. Таким пациентам стимулирующие процедуры назначаются с большой осторожностью.
При полиморфизме, обеспечивающем повышенную активность коллагеназы, деградация коллагена, равно как и других компонентов межклеточного матрикса (эластина, протеогликанов, ламинина, фибронектина) как дерме, так и в эпидермисе, происходит гораздо быстрее, и, соответственно, ускоряется старение кожи. Дополнительными провоцирующими факторами являются загар на солнце или в солярии, курение, ведь и УФ-лучи, и компоненты табачного дыма способствуют экспрессии (активизации) гена ММР. Пациентам рекомендуется отказаться от курения, избегать активной инсоляции, использовать фотозащитные средства с максимальным значением SPF. Косметические средства, содержащие ингибиторы ММР, в настоящее время выпускаются компаниями Denova и Atrium Biotechnologies.
В случае сочетания полиморфизмов генов Col 1 и ММР (самый неблагоприятный вариант) имеются прямые показания для проведения ретиноевых пилингов или мезотерапии с гликозаминогликанами, а также биоревитализации с использованием высокомолекулярной гиалуроновой кислоты.  Ретиноиды, гликозаминогликаны,  а также полифенолы зеленого чая  оказывают ингибирующий эффект в отношении ММР, препятствуя разрушению «правильного» коллагена и накоплению измененного.
В отсутствии полиморфизмов гена коллагена следует отдавать предпочтение  кремам, сывороткам, маскам, включающим ингредиенты, стимулирующие синтез и сборку волокон коллагена на всех этапах: аскорбиновую кислоту, матриксил, ретинол, гликолевую кислоту, фитоэстрогены, медьсодержащий трипептид.  Рекомендуется проведение мезотерапии с использованием гиалуроновой кислоты, олигонуклеотидов, комплексов витаминов, аминокислот, коферментов. В качестве нутрикосметики можно использовать комплексные препараты для зрелой кожи - «Иннеов -  упругость кожи» (изофлавоны сои, лактоликопин, аскорбиновая кислота), «Имедин безупречное обновление» (экстракты сои, томатов, белого чая, ромашки, косточек винограда, экстракт морепродуктов, витамины С и Е).

В заключение хочется сказать, что замедлить процессы старения кожи очень и очень непросто. На основе результатов генетического тестирования можно оптимизировать индивидуальные программы эстетической геропротекции, подбирать адекватные средства нутрикосметики. Широкий арсенал имеющихся на рынке косметических средств позволяет выбрать наиболее эффективные из них  в каждом конкретном случае. Появившиеся в последнее время предложения по созданию кремов по индивидуальной рецептуре - тенденция, максимально соответствующая подходу, предусматривающему анализ генетического паспорта пациента. Но не следует забывать, что интерпретация результатов генетического тестирования никогда не будет объективной без оценки клинической картины, учета биологического возраста,  анамнестических данных, необходимых для подробного анализа процессов, связанных с факторами внешней среды.
Исторически сложилось, что персонализированный сервис и инновационные технологии являются неотъемлемыми составляющими успеха и конкурентоспособности салона красоты или центра эстетической медицины. Важно, чтобы специалист грамотно использовал эти технологии.

Возможности ДЕРМАГЕНЕТИКИ

Рекомендуемая литература:  В.Н.Анисимов «Молекулярные и физиологические механизмы старения», 2003; С.Н.Ахтямов, Ю.С.Бутов «Практическая дерматокосметология», 2003; Е.Баранова «ДНК: знакомство с собой, или как продлить молодость», 2006; Е. Баранова «Геном и антистарение», 2006; Е «Геномика - медицине» (под ред. В.И. Иванова, Л.Л. Киселева), 2005; А.И. Деев «Старение и антистарение» - «Косметика и медицина», 2005, №1; С. Деменкова « Курение и кожа» - LNE, 2002, №6,  Е. Румянцева «Кожа курильщика» - LNE, 200.., №..; Г.А.Рыжак, Т.Н.Королькова, Е.В.Войтон «Геронтокосметология:   профилактика и коррекция возрастных изменений кожи», 2006; И.О.Смирнова «Функциональная морфология старения кожи» - «Успехи геронтологии», 2004, №13.