БОТУЛОТОКСИН — НЕОЖИДАННЫЙ ЗАЩИТНИК КОЖИ ОТ ПИГМЕНТАЦИИ?
19.12.2019
Ботулинический токсин типа A представляет собой нейротоксин, вырабатываемый возбудителями ботулизма — бактериями Clostridium botulinum. Первоначально используемый для коррекции морщин, этот препарат занимает все новые ниши в косметологии. Так, сейчас его используют для профилактики образования гипертрофических рубцов, лечения гипергидроза и розацеа.
Недавно было обнаружено еще одно перспективное свойство ботулотоксина — было замечено, что в некоторых случаях инъекции ботулотоксина приводили к осветлению кожи. Однако почему именно стал возможен такой эффект — понятно не было. Специалисты выдвинули предположение, что ботулотоксин способен влиять на меланоциты кожи и активность тирозиназны. Тем не менее, до сегодняшнего дня не было убедительного исследования, касающегося действия ботулинического токсина типа А на меланоциты человека и его влиянии на пигментацию кожи. Найти ответы попытались ученые из Кёнгидо (Южная Корея).
Их работа включала два этапа: in vitro c человеческими кератиноцитами и меланоцитами, и in vivo — на животных моделях (мышах).
Первым этапом авторы провели сокультивирование эпидермальных меланоцитов с кератиноцитами человека — для имитации естественного взаимодействия между клетками. Спустя сутки совместного нахождения, часть клеток обрабатывали ботулиническим токсином типа А, а затем обе части облучали с помощью разных доз ультрафиолетового излучения типа В, после чего снова инкубировали. В дальнейшем проводился анализ морфологии, пролиферации и количества отростков–дендритов клеток, активности тирозиназы и содержания меланина, а также выполнялся иммунофлуоресцентный анализ с использованием в качестве контроля клеток нейробластомы человека SH-SY5Y и дермальных фибробластов.
Вторым этапом выполнялось in vivo на животных моделях (мышах). Для этого одну сторону спины каждой мыши облучали УФ-В в сочетании с инъекцией ботулотоксина (в количестве, которое было эквивалентно 50–100 Ед ботулотоксина типа А, использующегося в процедурах омоложения лица у людей; инъекции выполнялись за неделю до УФ-воздействия), тогда как другую сторону облучали только УФ-В в качестве контроля. После оценивали степень пигментации кожи, гистологические изменения и количество DOPA-положительных меланоцитов (наличие DOPA — маркер активного меланогенеза). Также анализировался уровень провоспалительных цитокинов — основного фактора роста фибробластов, интерлейкина-1 альфа и простагландина Е2.
Результаты in vitro эксперимента показали, что обработка клеток ботулиническим токсином типа A достоверно (хотя и не очень значительно) снижала количество отростков у меланоцитов, затрудняя транспорт меланосом, а также само содержание меланина. А вот на активность тирозиназы в клетках ботулотоксин не влиял.
Отростки (дендриты) меланоцитов человека, облученных ультрафиолетом типа В: справа — культивируемых с ботулотоксином, слева — только воздействие УФ.
Что касается экспериментов in vivo, на стороне введения ботулотоксина отмечалась менее интенсивная пигментация после воздействия УФ-излучением, чем на контрольной стороне, где ботулотоксин не вводился. Количество DOPA-положительных меланоцитов в области введения ботулотоксина также было значительно ниже, чем на контрольной стороне. То же касалось активности тирозиназы и содержания меланина. Кроме того, на стороне введения ботулинического токсина типа А отмечалось значительное уменьшение количества основного фактора роста фибробластов, интерлейкина-1 альфа и простагландина Е2.
Таким образом, авторы заключили, что ботулинический токсин типа А может уменьшать пигментацию как с помощью прямых, так и косвенных механизмов, выдвинув следующие гипотезы для объяснения данного феномена. Прямой механизм, по их мнению, связан с тем, что по меланоциты имеют эктодермальное происхождение, как и нейроны. И их связи с кератиноцитами через дендриты очень похожи на нервно-мышечные соединения, передачу сигнала между которыми блокирует ботулотоксин. Для подтверждения этого они использовали иммунофлуоресцентный анализ с клетками нейробластомы SH-SY5Y в качестве положительного контроля и дермальными фибробластами человека в качестве отрицательного контроля. Как и ожидалось, клетки SH-SY5Y, также как меланоциты и кератиноциты, показали значительное поглощение ботулинического токсина типа А, а дермальные фибробласты ботулотоксин не абсорбировали. Эти результаты подтверждают прямое влияние ботулинического токсина типа А на меланоциты.
Косвенный механизм связан с выявленным противовоспалительным действием ботулотоксина. Как известно, любой вид воспаления, в том числе и УФ-индуцированного, может приводить к развитию поствоспалительной гиперпигментации. Соответственно, уменьшение числа провоспалительных цитокинов под действием ботулотоксина также будет снижать выраженность пигментации.
Разумеется, данная работа является пилотной и имеет множество ограничений. Для разработки качественно новых методов борьбы с пигментацией кожи, вызванной УФ излучением, основанных на использовании ботулинического токсина типа А необходимы дальнейшие клинические исследования. Однако то, что в арсенале косметологов может появиться и такой инструмент для борьбы с пигментными дефектами — информация весьма интересная.
Источники:
Jung J.A., Kim B.J., Kim M.S., You H.J., Yoon E.S., Dhong E.S., Park S.H., Kim D.W. Protective Effect of Botulinum Toxin against Ultraviolet-Induced Skin Pigmentation. Plast Reconstr Surg 2019; 144(2): 347-356.
