Первая ассоциация, которую рождает воображение при упоминании полинуклеотидов, это ДНК и РНК. Дезоксирибонуклеиновая кислота и рибонуклеиновая кислота – примеры полинуклеотидов.
В наш век почти любой житель планеты слышал о структуре ДНК, видел известную перекрученную спираль и знает, что в ней зашифрована генетическая информация всего живого. Но долгое время в истории ДНК имелось множество белых пятен.
Одно успешно замазали Френсис Крик, Д. Уотсон и Морис Х. Ф. Уилкинсон, получившие за открытие молекулярной структуры нуклеиновых кислот Нобелевскую премию.
Второе пятно растворилось в пробирке органического химика из Колумбийского университета Эрвина Чаргаффа, который сравнивал составы оснований различных ДНК1.
Чаргафф, с внешностью Пола Ньюмена в молодости и Шерлока Холмса в старости (он курил трубку), австриец по происхождению, получивший превосходное классическое образование, по воспоминаниям современников, любил сопровождать свои лабораторные записи непонятными фразами на латыни и отсылками к греческой мифологии и не гнушался саркастических выходок, что, впрочем, было свойственно многим ученым.
Он щелкал полинуклеотиды словно орешки то щелочью, то хроматографическими методами, измеряя их количество по способности поглощать УФ-свет. Он сделал множество сравнений молярных отношений и установил соотношение азотистых оснований в ДНК (известное как «правило Чаргаффа»). Пурины, пиримидины, амино- и кетогруппы – все это заслуги Чаргаффа.
Все эти важные биологические события произошли на излете 1950-х годов. Открытия позволили заглянуть в тайные закоулки полинуклеотидов, их изучить и затем разработать пути возможного применения. И, конечно, не только упомянутый выше квартет ученых был причастен к разоблачению их тайн. Начало было положено еще в XIX столетии, но мы в столетии XXI на страницах Портала о косметологии. И отнюдь неслучайно осмелились вступить в большую науку и заговорить о полинуклеотидах применительно к коже.
Современная косметология – динамичная область медицины, и тенденции ее таковы, что врачи ищут способы не только визуального омоложения глубоких слоев кожи с помощью коллагена, гиалуроновой кислоты, гликопротеинов и др., но и стимулирования фибробластов через доставку аутологичных компонентов и активизацию их метаболической активности2. В этой роли полинуклеотиды как раз и выходят на главную сцену.
У ДНК две цепи полинуклеотидов, которые расположены по спирали, РНК же одноцепочечная молекула.
Полидезоксирибонуклеотид (PDRN, ПДРН) представляет собой препарат, полученный из ДНК. Это линейный полимер, состоящий из смеси двухцепочечных дезоксирибонуклеотидов с длиной цепи 80–2200 пар оснований и молекулярной массой от 50 до 1500 кДа.
Считается, что такой размер молекулы оптимален для ранозаживления и он был установлен в ходе экспериментов на мышах3. Им инъецировали ПДРН разной массы в иссеченную кожу: низкомолекулярный (<50 кДа), среднемолекулярный (50–1500 кДа) и высокомолекулярный (> 1500 кДа). Иммуногистохимия показала, что молекулярная масса ПДРН не влияла на закрытие раны, но влияла на качество регенерации. Среди исследованных размеров раньше всех ранозаживление произошло при введении среднемолекулярных ПДРН. В образцах кожи коллаген созревал лучше, а закрытие раны сопровождалось повышенной реэпителизацией4.
Полинуклеотиды в основном получают из зародышевых клеток разных видов рыб (гонад).
Гонады – отличный источник высококачественной ДНК, у которой нет активных белков и пептидов, что исключает риск аллергической реакции и гарантирует безопасность5. После экстракции ПДРН очищают и стерилизуют при высокой температуре, при этом чистота конечного продукта превышает 95%6.
В литературном обзоре по полинуклеотидам южнокорейские исследователи подсчитали7, что в основном ПДРН получают из рыб семейства лососевых – O. mykiss (40 исследований) и O. keta (29 исследований). В этих видах содержатся биологически активные соединения, обладающие антиапоптозными, антигипертензивными и регенеративными свойствами. Сырье используют компании Mastelli Srl (Италия), Pharmaresearch Product (Pangyo, Корея), Mastelli Srl (Сан-Ремо, Италия), Maruha Nichiro (Токио, Япония), BMI Korea (Сеул, Корея), Genoss (Сувон, Корея), BR Pharm (Гангвон-до, Корея), Han Wha Pharma Co., Ltd. (Сеул, Корея) и Kyongbo Pharm (Сеул, Корея). Наименование – Ok-PDRN.
Еще ПДРН извлекают из рыб семейства осетровых (3 исследования). У осетровых самая высокая скорость роста. Сырье использует компания Veritas (Италия). Наименование – As-PDRN.
Благодаря своей химической структуре полинуклеотиды свободно циркулируют в плазме крови и вместе с кровотоком распределяются по тканям. Биодоступность находится в диапазоне 80–90 % с пиковыми уровнями через 1 ч. после введения, периодом полувыведения 3,5 ч., что было оценено на модели in vivo и подтверждено клиническими исследованиями8. Они не метаболизируются в печени, но расщепляются неспецифическими плазменными или мембраносвязанными ДНК-нуклеазами и выводятся с мочой и, в меньшей степени, калом. При биодеградации ПДРН образуются активные олиго- и мононуклеотиды, пурины и пиримидины.
Использование полинуклеотидов для омоложения кожи в основном связано с их ранозаживляющим и противовоспалительном действием, при этом многие исследования показали, что нуклеотиды и нуклеозиды стимулируют рост клеток9 и заживление ран10.
Исследования in vitro показали трофическое действие на фибробласты человека в первичных культурах прежде всего за счет увеличения метаболической активности фибробластов – основных клеток, контролирующих обновление различных компонентов дермы. По-видимому, ПДРН стимулируют секрецию коллагена и других белков внеклеточного матрикса. ПДРН способствуют регенерации нескольких аутологичных ключевых компонентов кожи, таких как гликозаминогликаны, гликопротеины и фибриллы, помогая поддерживать физиологические функции ткани. Длительная изоосмотическая гидратация способствует воссозданию в дермальном матриксе наиболее благоприятных физиологических условий для стимуляции метаболической активности и регенерации фибробластов11.
Полинуклеотиды взаимодействуют с аденозиновыми рецепторами A2A (A2AR) и стимулируют синтез или репарацию ДНК, восстанавливая пролиферацию клеток и рост по так называемому «пути спасения». Этот эффективный энергосберегающий метаболический путь, через который PDRN снабжает клетки нуклеотидами и основаниями, представляет собой особенность методики12.
Инъекции полинуклеотидов привели к заметному увеличению маркеров ангиогенеза, таких как CD31, трансглутаминаза-II и ангиопоэтин-113.
Полинуклеотиды оказывает увлажняющее действие и быстро действуют как заполнитель объема, настраивая фибробласты на производство новых матричных гликозаминогликанов и коллагеновых и эластиновых фибрилл.
Однако в научной литературе есть описания и прочих антивозрастных свойств полинуклеотидов. Так, одно исследование отметило антимеланогенное действие Om-PDRN: инъекции дозозависимо снизили синтез меланина и активность тирозиназы15.
В другом исследовании Om-PDRN снизил уровни активных форм кислорода и экспрессию медиаторов воспаления и цитокинов IL-1β, индуцируемой NO-синтазы и TNF-α на линии клеток хондроцитов человека16.
Отмечалось и влияние Om-PDRN на гомеостаз стареющих клеток кожи, что выражалось в снижении экспрессии мРНК и белка меланогенных факторов (MITF, TRP1, TRP2 и тирозиназы) и активность фермента тирозиназы17.
Уже появились исследования сочетанного применения полинуклеотидов с гиалуроновой и поли-L-молочной кислотами18. Исследователи установили, что полимер гиалуроновой кислоты демонстрирует превосходную биосовместимость и влияет на клеточную сигнализацию, пролиферацию и дифференцировку, а полинуклеотид индуцирует рост клеток фибробластов и остеобластов кожи человека.
Микросферы поли-L-молочной кислоты в сочетании с полинуклеотидом имели сферическую поверхность и более узкое распределение частиц, более высокие значения вязкости и эластичности и аналогичную осмоляльность в сравнении с филлером только на основе поли-L-молочной кислоты. Такой филлер сохранял более стабильный объем, чем филлер на основе ГК, в течение 24 недель после введения.
ПДРН – это препарат на основе ДНК, индуцирует синтез и репарацию ДНК посредством так называемого пути спасения и способствует заживлению ран посредством активации A2AR.
Регенеративный эффект ПДРН связан с влиянием на синтез коллагена и противовоспалительными свойствами.
ПДРН улучшает качество закрытия раны и сокращает время заживления без побочных эффектов.
28014
Комментарии