Введение
Болезни кожи и подкожной клетчатки занимают 4-е место по первичной заболеваемости среди всех болезней в Российской Федерации [1]. Кроме того, за последнее десятилетие увеличилась востребованность эстетических процедур, и, по данным Международного общества эстетической ипластической хирургии (ISAPS) за2020г., число нехирургических манипуляций (инъекционных процедур, аппаратных технологий ит.д.) выросло на5,7% [2].
Коррекция врожденных и приобретенных морфофункциональных нарушений покровных тканей человека, в том числе возникающих вследствие травм и хирургических вмешательств, химиотерапевтического, лучевого воздействия, перенесенных заболеваний, а также после некорректного проведения эстетических процедур нехирургического характера, является одной из ключевых задач дерматовенерологии. Несмотря на совершенствование методов лечения и восстановления после повреждения кожи и подкожной клетчатки, высок процент постпроцедурных осложнений [3, 4]. Развитие осложнений обусловлено множеством факторов, среди которых – выбор препаратов, выбор метода коррекции, состояние кожи вместе проведения процедуры, наличие сопутствующей соматической патологии, индивидуальная непереносимость и т.д. [5–7].
Восстановление здоровой ткани после повреждения характеризуется сложным, высокоинтегрированным каскадом клеточных процессов, таких как воспаление, пролиферация, коллагеногенез и ремоделирование ткани, требующих взаимодействия многих типов клеток, включая воспалительные клетки, фибробласты, кератиноциты и эндотелиальные клетки, а также участия факторов роста и ферментов. Несостоятельность хотя бы одного из вышеназванных событий может привести к нарушению процесса заживления [8].
В связи с этим актуальным является поиск средства, способного модулировать различные фазы заживления тканей. Благодаря широкому спектру действия в качестве такого соединения можно рассматривать полидезоксирибонуклеотиды (PDRN) [9, 10]. Как агонист аденозиновых рецепторов A2A (A2AR) PDRN подавляет активацию иммунных клеток [11], стимулирует ангиогенез, оказывает противовоспалительное, противоишемическое и регенерирующее действие [12]. Многочисленные достоинства PDRN, такие как малоинвазивность, мощный терапевтический эффект в сочетании с низкой иммуногенностью, отсутствие токсичности и побочных эффектов, короткий период полураспада, вариабельность способов применения, открывают возможности их использования для решения различных терапевтических задач у пациентов [13, 14].
Целью данного обзора явились поиск и анализ литературных данных о коррекции морфологических и функциональных нарушений кожи и подкожной клетчатки с использованием PDRN.
Материалы и методы исследования. Поиск научной литературы проводили в базах eLIBRARY, PubMed, Scopus за период с 2015 по 2024 гг. по запросам: «кожа», «подкожная клетчатка», «полидезоксирибонуклеотиды», «заболевания кожи», «кожные раны», «рубцы», «фибробласты кожи», «регенерация», «воспаление», «ангиогенез». Было проанализировано 198 источников. Материал из 39 наиболее актуальных и отвечающих исследуемой проблеме работ использован в статье, ссылки на них включены в список литературы. Работа выполнена с соблюдением принципов подготовки современных обзоров, отраженных в протоколе Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses «PRISMA» [15].
Результаты исследования и их обсуждение
Многочисленные доклинические и клинические исследования при коррекции нарушений кожи и подкожной клетчатки продемонстрировали спектр фармакологической активности PDRN. Показано, что PDRN способствуют заживлению кожных ран, индуцируя синтез фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), и, следовательно, улучшают ангиогенез [16], оказывают противовоспалительное действие, подавляя провоспалительные цитокины, включая индуцируемую форму синтазы оксида азота (iNOS), интерлейкин 1β (IL-1β), интерлейкин-6 (IL-6) и фактор некроза опухоли-α (TNF-α) [8, 17]. Считается, что регенеративные свойства PDRN связаны с их противовоспалительным действием: они предотвращают чрезмерное образование рубцов и усиливают физиологическое восстановление тканей, подавляя цитокиновый медиатор амфотерин [6, 7].
Биологические механизмы, посредством которых PDRN реализуют свой терапевтический эффект, а именно воздействие на аденозиновые рецепторы олигонуклеотидов и «путь спасения», включают различные сигнальные пути, активируя те или иные фазы заживления кожи и подкожной клетчатки [15]. Посредством передачи сигналов ERK (extracellular signal-regulated kinase) PDRN влияют на пролиферацию и миграцию клеток кожи, а также на уровень экспрессии коллагена [5]. A2AR активирует транскрипционный фактор CREB, участвует в модуляции воспаления путем ингибирования фактора транскрипции NF-κB, регулирующего экспрессию генов иммунного ответа, апоптоза и клеточного цикла [18]. Кроме того, A2AR участвует в регуляции деятельности митоген-активируемой протеинкиназы MAPK (mitogen-activated protein kinase) [19]. Трансдукция сигнала через A2AR и последующая активация фосфолипазы C стимулируют протеинкиназу C (PKC), запускающую фосфорилирование киназ ERK, JNK (c-Jun N-terminal kinases) и AKT (serine/threonine-protein kinase), вызывая пролиферацию клеток [20]. Воздействуя на транскрипционные факторы NF-kB и CREB, PDRN при стимуляции A2AR запускают синтез ростовых факторов, включая фактор роста фибробластов (FGF) и фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), эпидермальный фактор роста (EGF) и инсулиноподобный фактор роста (IGF), стимулирующие регенерацию кожи [21]. Регенерирующий эффект PDRN также осуществляют посредством стимуляции сигналинга Wnt/β-катенин, что было показано в экспериментальных исследованиях на моделях псориаза [16].
Различные исследования на клеточных культурах фибробластов кожи человека показали, что PDRN оказывают трофическое воздействие и стимулируют секрецию белков коллагена и других белков внеклеточного матрикса[22]. S. Belletti и соавторы показали, что добавление PDRN в культуральную среду с фибробластами кожи человека, поврежденными воздействием ультрафиолетового излучения типа B, способствует более ранней и более быстрой реакции репаративной системы за счет экстренной поставки предшественников пула дезоксирибонуклеотидтрифосфатов [23]. При воздействии PDRN на дермальные фибробласты наблюдаются увеличение синтеза коллагена I типа, что свидетельствует о синтезе коллагена de novo, а также увеличение синтеза коллагена III типа и рост активности матриксной металлопротеиназы I типа, что отражает активацию процессов реорганизации коллагеновых волокон [24].
Ингибирование белков соединительной ткани, а также регуляция меланогенеза обнаружены при действии на клетки покровных тканей полидезоксинуклеотидов [25]. В исследовании меланоцитов мышей линии B16-F10 PDRN напрямую ингибировали активность тирозиназы, значительно снижая содержание меланина.Экспрессия мРНК и белка фактора транскрипции, ассоциированного с микрофтальмией (MITF), который является ключевым фактором транскрипции генов меланогенной системы, значительно снижалась под действием PDRN, уменьшая экспрессию тирозиназы, регулируемой MITF. Кроме того, PDRN сильно подавлял активность фермента эластазы in vitro в клетках фибробластов кожи человека [26].
Завершение воспаления зависит не только от подавления провоспалительных механизмов, но и от сложного набора активных противовоспалительных сигналов. Макрофаги представляют собой основных производителей VEGF при разрешении воспалительных состояний, а активация A2AR на макрофагах, активированных TLR, вызывает переключение с провоспалительного фенотипа М1 на противовоспалительный фенотип М2, увеличение экспрессии VEGF и противовоспалительного IL-10 [25]. Существуют доказательства, что PDRN контролирует эти биологические механизмы. Считается, что PDRN способствует ангиогенезу с увеличением экспрессии VEGF, что было продемонстрировано на нескольких клеточных моделях, включая макрофаги, активированные LPS [27]. В отличие от других препаратов ДНК, таких как дефибротид, демонстрирующий ингибирующий эффект, PDRN стимулирует ангиогенез [10].
Исследования с использованием нормальных фибробластов кожи подтвердили, что PDRN стимулируют экспрессию ангиогенных факторов роста, включая FGF и VEGF, а также способствуют образованию новых кровеносных сосудов [12]. У крыс с перемещенным кожным лоскутом внутрибрюшинные инъекции PDRN уменьшали среднюю площадь некроза лоскута, увеличивали толщину грануляционной ткани на 7-й день после операции, а иммуногистохимический анализ показал увеличение VEGF-положительных клеток и большую плотность микрососудов с положительным PECAM-1/CD31 [28]. PDRN улучшали перфузию крови ишемических лоскутов у крыс, способствуя полному восстановлению и заживлению трансплантата, увеличивая неоваскуляризацию, что подтверждено иммуноокрашиванием на CD31 и усилением экспрессии VEGF [29].
Недавние исследования показали, что важную роль в заживлении ран может играть активация аденозиновых рецепторов A2A[29], в связи с чем PDRN демонстрируют ранозаживляющее и регенеративное действие [30, 31]. На модели экспериментальной кожной раны от термического повреждения показано, что системное введение PDRN ускоряло реэпителизацию ожоговых ран и сокращало время до полного заживления ран, уменьшая воспалительную инфильтрацию и отек, а также стимулируя регенерацию дермы и эпидермиса, пролиферацию фибробластов и неоангиогенез [30]. Введение PDRN способствовало увеличению плотности микрососудов и высокой экспрессии молекул клеточной адгезии в образцах кожи. Также он снижал уровень плейотропного цитокина TNF-α в сыворотке крови и повышал экспрессию VEGF, iNOS и содержание продуктов оксида азота в ране.
При заживлении лазерно-индуцированных кожных ран у крыс (модель фракционной лазерной шлифовки) при гистологическом исследовании обнаружено значительное увеличение плотности микрососудов, экспрессии VEGF и количества PECAM-1/CD31-положительно окрашенных микрососудов [31]. Применение PDRN внутрибрюшинно крысам в течение 7 дней способствовало уменьшению эритемы кожи, улучшению состояния и уменьшению времени заживления ран.
При лечении умеренных и тяжелых рубцов после акне A. Araco, F. Araco (2021) оценивали эффективность высокоочищенного PDRN (PN-HPT) в проспективном исследовании [32]. Полинуклеотиды с высокой степенью очистки – соединение, содержащее смесь полимеров ДНК разной длины, которое служит источником энергии, тем самым влияя на рост и жизнеспособность клеток. Лечение 30 пациентов в течение 6 месяцев показало значительные улучшения внешнего вида рубцов в двух группах, однако группа с применением PN-HPT продемонстрировала более выраженные улучшения в поднятии рубца, текстуре кожи и удовлетворенности пациентов[32]. Показано профилактическое действие PDRN на рубцы после тиреоидэктомии: у 60 пациентов, перенесших тиреоидэктомию, инъекции PDRN вокруг места операции значительно улучшили качество рубца и уменьшили его ширину[33].
Также преимуществом PDRN является активирующее воздействие на мезенхимальные стволовые клетки (МСК) за счет влияния на дифференцировку последних [34, 35]. PDRN подавляет влияние провоспалительного IL-1β на хондрогенную дифференцировку МСК человека, стимулируя экспрессию генов через путь cAMP/PKA/CREB и блокируя активацию NF-κB [34]. На основании полученных результатов авторы делают вывод, что МСК человека в сочетании с PDRN могут стать частью эффективной терапевтической стратегии в области регенеративной медицины мезенхимальных тканей.
Предполагают, что один из патогенетических факторов эритемы при воспалительных дерматозах лица состоит в том, что повторяющиеся эпизоды расширения микрокапилляров приводят к потере сосудистого тонуса и последующему постоянному расширению микрокапилляров, что может привести к высвобождению воспалительных цитокинов и активных форм кислорода (АФК) [36]. D. Lee и соавторы по данным опроса врачей-косметологов обнаружили, что для лечения эритемы лица, вызванной воспалительным дерматозом, повторными лазерными процедурами или чрезмерным использованием стероидов, большинство из них применяют PDRN [37]. Примерно 80% врачей подтвердили следующие эффекты PDRN в порядке убывания: заживление ран и регенерация, увлажнение, стабилизация сосудов и противовоспалительное действие. Авторы показали, что в 71% случаев PDRN были эффективны в уменьшении покраснения и воспаления кожи, и только в 26% – не эффективны в предотвращении эпизодов эритемы лица.
Несмотря на достигнутые положительные результаты применения PDRN при различных нарушениях покровных тканей, до настоящего времени не существует четких рекомендаций по используемой дозе, способах введения, а также сведений о различиях в эффективности их использования в монорежиме или в сочетании с другими процедурами.
Так, было обнаружено влияние молекулярной массы PDRN (низкомолекулярные <50 кДа, среднемолекулярные 50–1500 кДа и высокомолекулярные >1500 кДа) на качество регенерации клеток кожи [8]. Инъекции PDRN с молекулярной массой 50–1500 кДа способствовали более раннему образованию коллагена, а также усилению реэпителизации.
Показано, что в регулирование воспаления и стимулировании пролиферации клеток кожи вклад вносит синергический эффект PDRN и гиалуроновой кислоты (ГК) [38]. После нанесения на кожу механической травмы мышам применяли комбинацию препаратов, содержащую PDRN (14 мг/мл) и ГК (6 мг/мл), и через 72 часа после последнего нанесения анализировали толщину эпидермиса и дермы, инфильтрацию раны нейтрофилами и экспрессию структурного белка кожи филаггрина. Наблюдались уменьшение утолщения эпидермиса и дермы, снижение инфильтрации нейтрофилами и повышение уровня филаггрина.
Для лечения striae distensae пациентов I.P. Palmieri и соавторы использовали внутрикожное введение комбинации PDRN, гиалуроновой кислоты и маннитола с помощью инновационного устройства. Результаты 6-месячного наблюдения за 20 пациентами показали значительные улучшения внешнего вида растяжек с незначительными побочными эффектами. Авторы предполагают, что сочетание PDRN, гиалуроновой кислоты и маннитола может помочь улучшить внешний вид растяжек за счет стимуляции выработки коллагена, улучшения эластичности кожи и уменьшения воспаления [39].
Заключение. Обзор современной литературы показал, что различные фазы восстановления и заживления кожи и подкожной клетчатки могут модулировать полидезоксирибонуклеотиды – фармакологические средства плейотропного действия. Широкий спектр терапевтических свойств полидезоксирибонуклеотидов опосредуется активацией рецептора аденозина A2A, запуском различных сигнальных путей, таких как MAPK/ERK, PKC/сАМР и Wnt/β-катенин.
Исследования на клеточных культурах фибробластов кожи человека показали, что PDRN модулируют секрецию белков коллагена и других белков внеклеточного матрикса, увеличивая синтез коллагена de novo, снижая экспрессию белков деградации межклеточного матрикса. На культурах клеток кожи человека и на экспериментальных моделях кожных ран продемонстрировано, что PDRN стимулируют экспрессию ангиогенных факторов роста, таких как VEGF, FGF, EGF и IGF, и способствуют образованию новых кровеносных сосудов, а также стимулируют регенерацию дермы и эпидермиса, пролиферацию фибробластов, уменьшают воспалительную инфильтрацию, снижая уровень провоспалительных цитокинов, таких как IL-1β, IL-6 и TNF-α. В клинических исследованиях аналогично показано регенерирующее и противовоспалительное действие при коррекции рубцов и эритемы различного генеза.
Таким образом, полидезоксирибонуклеотиды участвуют в процессах восстановления поврежденной кожи и подкожной клетчатки, купируя воспаление, стимулируя пролиферацию, коллагеногенез и ремоделирование ткани. Кроме того, применение полидезоксирибонуклеотидов как терапевтических агентов обусловлено их безопасностью в связи с низкой иммуногенностью, отсутствием токсичности и побочных эффектов. Несмотря на многочисленные положительные фармакологические эффекты PDRN, сохраняется ряд ограничений, связанных с используемой концентрацией, способами и режимами введения при различных нарушениях кожи. В связи с этим для создания патогенетически обусловленного подхода в коррекции морфофункциональных нарушений покровных тканей человека и уточнения нюансов использования PDRN необходимо проведение дальнейших исследований.