АЗОТНАЯ ПЛАЗМА: ОМОЛОЖЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ В ЛЕЧЕНИИ АЛОПЕЦИИ
28.01.2020
Плазма является четвертым агрегатным состоянием материи: твердое, жидкое, газообразное и плазма — полностью или частично ионизированный газ. Плазма образуется, когда газам передается большое количество энергии, что приводит к отрыву электронов от своих атомов. Этой энергии может быть настолько много, что плазма будет состоять практически только из заряженных частиц и будет называться высокотемпературной. Примером такого вида плазмы является Солнце, молнии и термоядерный синтез. Низкотемпературная плазма имеет малую степень ионизации (до 1%), и именно она — активный участник новейших исследований и разработок в медицине и косметологии.
Почему плазма?
Плазма — очень хороший проводник электрической энергии. Хотя она и содержит ионы газов, количество носителей положительного и отрицательного заряда в единице ее объема практически одинаково. Таким образом это условно стабильная система, как и другие формы материи.
Первые косметологические устройства с применением плазменных технологий создавались как альтернатива лазерному омоложению — высокоэнергетическая плазменная обработка также приводит к абляции тканей. Как известно, эффективность лазерных процедур сильно зависит от распределения хромофоров в коже. Плазма же, в отличие от лазеров, наличия хромофоров в коже не требует. Кроме того, передаваемая электрическая энергия обеспечивает равномерный разогрев тканей, без «взрывной» вапоризации. По сравнению с аблятивными лазерами плазменная обработка оставляет некротический слой эпидермиса, служащий биологической «повязкой» и способствует короткому периоду восстановления, и при этом превосходит эффективность неаблятивных лазерных технологий.
Наряду с высокоэнергетической низкотемпературной плазмой применение в косметологии нашло и низкоэнергетическое плазменное воздействие, которое не вызывает термических повреждений, однако может давать некоторое нагревание, приводит к образованию реактивных форм кислорода, азота и свободных радикалов, а также различных видов излучения — от ультрафиолетового до инфракрасного. В настоящее время эти свойства активно используются для дезинфекции кожи человека, а также для обработки и ускорения заживления ран. Кроме того, холодная плазма обусловливает временное снижение барьерной функции рогового слоя и усиливает проницаемость кожи для лекарственных и косметических средств. Если вы хотите более подробно ознакомиться с технологиями аппаратной плазмы — рекомендуем прочитать статью «Плазменные технологии в косметологии и дерматологии: новые возможности и перспективы использования» в журнале «Косметика и медицина» №1/2018. В недавнем же исследовании иранских ученых был получен еще один интересный результат влияния азотной плазмы — ее влияние на волосяные фолликулы.
Плазменные технологии обуславливают омоложение и ускоряют рост волос
В своей работе специалисты изучали возможности применения в дерматологии нового импульсного азотного плазмотрона, оценив гистологические изменения в ответ на применение плазменных импульсов различной энергии на коже крыс. Акцент был сделан на оценку эпидермиса, фибробластов, коллагеновых волокон и волосяных фолликулов. Хотя температура плазменной струи составляла от 64 до 87 °С (в зависимости от энергии воздействия), температура кожи животных значительно не увеличивалась благодаря импульсному режиму устройства, и составляла 39,6°С, 41,8°С и 43,2°С после обработки энергией 3, 4 и 4,5 Дж, соответственно (до применения плазмы она составляла 34,4 °С).
Пятнадцать здоровых самцов крыс линии Вистар (вес 220–300 г; возраст 4 месяца) были разделены на три группы (по 5 крыс в каждой группе) в зависимости от примененных настроек энергии: 3, 4, и 4,5 Дж для групп 1, 2 и 3 соответственно. Шерсть на спине каждой крысы была выбрита и на расстоянии не менее 2 см друг от друга были определены два квадрата размером 1 × 2 см. Один квадрат использовался в качестве контроля (необработанная кожа), к другому была применена плазма. Для оценки эффектов выполнялась биопсия — до лечения и через 15 и 42 дня после первоначального применения плазмы.
Результаты показали, что азотная плазма индуцировала утолщение эпидермиса, вероятно, из-за пролиферации кератиноцитов, хотя при более низких настройках энергии этот эффект был временным. Наблюдаемый эффект может быть объяснен влиянием активных форм кислорода и азота на уровни различных цитокинов и последующую пролиферацию клеток в обработанных зонах. Азотная плазма улучшает кожную микроциркуляцию благодаря сосудорасширяющему действию образуемого NO без специфических побочных эффектов. Таким образом, увеличение кожного кровотока может привести к притоку воспалительных клеток и последующей продукции различных факторов роста и цитокинов, а также стимуляции пролиферации клеток, включая фибробласты.
Также было выявлено усиление пролиферации фибробластов и активация синтеза коллагена. На 15-й день после лечения плотность коллагеновых волокон уменьшилась в обработанных областях по сравнению с контролем, что было более заметным в группах 2 и 3, однако на 42-й день во всех трех группах наблюдалось значительное увеличение плотности волокон по сравнению с контролем. Поскольку температура кожи животных была ниже пороговой температуры контракции коллагена (65°), то авторы связывают данные положительные эффекты не с термическим повреждением, а со стимулирующим влиянием образующихся активных форм кислорода и азота.
Отдельной интересной находкой является влияние азотной плазмы на диаметр первичных и вторичных волосяных фолликулов, временно увеличив их диаметр на 15 день после лечения в группах 2 и 3. Это также может быть объяснено потенциальным воздействием активных форм кислорода и азота как потенциальных сигнальных молекул, участвующих в регуляции роста и активности волосяного фолликула, или, возможно, другими, пока неизвестными эффектами на стволовые клетки утолщения волосяного фолликула или дермального гребня.
Гистопатологические изображения обработанных участков кожи по сравнению с контролем для трех настроек энергии в разные моменты времени. Черные стрелки представляют первичные волосяные фолликулы, а черные наконечники стрелы — вторичные волосяные фолликулы.
Таким образом, результаты исследования подтвердили эффективность низкотемпературной азотной плазмы в отношении омоложения кожи, а также выявили ее новый возможный аспект — влияние на волосяные фолликулы как перспективное направление в лечении алопеции. Однако молекулярные и клеточные механизмы воздействие плазмы на волосяной фолликул человека должны быть выяснены точнее, — рост волос человека отличается от других млекопитающих, поэтому для определения механизма такого влияния плазмы необходимы дополнительные молекулярные и клинические исследования.
Источник:
Babossalam, S., Abdollahimajd, F., Aghighi, M. et al. The effect of nitrogen plasma on the skin and hair follicles: a possible promising future for the treatment of alopecia. Archives of Dermatological Research 2019 Dec 6.
