The use of microneedling and laser therapy in patients with involutive skin changes

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

В последние десятилетия отмечается тенденция к увеличению средней продолжительности жизни, что ставит вопросы поддержания здоровья и внешнего вида в ранг социально значимых. Изменения коллагеновых и эластических волокон являются основной причиной клинических проявлений старения кожи. УФ-излучение, являющееся основным экспосом-фактором инволютивных изменений кожи, усиливает деградацию коллагена за счёт усиления экспрессии матриксных металлопротеиназ (matrix metalloproteinases, MMP) и подавления сигнального пути трансформирующего фактора роста-β (transforming growth factor-β2, TGF-β) [1, 2]. TGF-β является основным регулятором продукции проколлагена I типа в коже человека, в то время как фермент MMP расщепляет белки внеклеточного матрикса, такие как коллаген, эластин, фибронектин и протеогликаны [3]. ММР относятся к внеклеточным цинкзависимым эндопептидазам, основная функция которых заключается в участии в деградации белков внеклеточного матрикса.

В ряде исследований было показано, что уровни MMР-1, MMР-2, MMР-3, MMР-9, MMР-10, MMР-11, MMР-13, MMР-17, MMР-26 и MMР-27 повышены в инволютивно изменённой коже человека [4]. Как правило, окислительное повреждение (стресс) более выражено в коже, подверженной фотостарению, и этим можно объяснить связанные с ним более заметные признаки старения, такие как глубокие морщины. В то время как основным источником ММР при естественном старении являются фибробласты дермы, при фотостарении ММР также продуцируются эпидермальными кератиноцитами [5].

В настоящее время для коррекции инволютивных изменений кожи стали разрабатываться новые методы, стимулирующие собственные регенеративные механизмы организма. Абляционные методы, такие как лазеры, пилинги и дермабразия, основаны на частичном удалении эпидермиса с целью активации репаративных процессов [6]. Основная концепция омоложения кожи фракционным лазером ― это процесс заживления ран, вызванный лазером. Приток иммунных клеток и увеличение количества медиаторов воспаления после лазерного воздействия индуцируют экспрессию ММР, которые разрушают старый аномальный внеклеточный матрикс и стимулируют выработку нового [7]. Недавно была введена концепция фракционного фототермолиза, которая широко используется в качестве лазерной терапии против старения [8].

К настоящему времени разрабатываются и изучаются новые методики коррекции инволютивных изменений кожи, в частности микронидлинг. Микронидлинг, известный как чрескожная индукция коллагена (percutaneous collagen induction, PCI), ― минимально инвазивная технология, используемая для лечения множества дерматологических заболеваний [9]. В 1995 г. Орентрейх описал ручное иглоукалывание для лечения рубцов, в то время как Камиран и Дусе использовали тату-пистолет для лечения рубцов [10]. В этих методах использовались иглы для разрушения кожного коллагена в рубцовой ткани с целью вызвать воспалительный каскад, в результате которого происходили ремоделирование дермы и шлифовка кожи [9].

Показания к применению микронидлинга расширились в последние несколько десятилетий и включают лечение акне, рубцов, диспигментации, алопеции, гипергидроза, а также омоложение кожи, в том числе в сочетании с лекарственным форезом.

Многие вопросы, касающиеся использования микронидлинга в эстетической медицине, остаются открытыми и требуют дальнейшего изучения, в том числе в аспекте сравнения с фракционными лазерными процедурами и возможности комбинированного применения.

Цель исследования ― определить степень влияния монотерапии микронидлинга, фракционного лазера, а также комбинации этих методов на содержание ММР-2, ММР-3, ММР-12, TGF-β2 в коже у пациентов с инволютивными признаками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Одноцентровое проспективное параллельное нерандомизированное.

Включено 82 пациента с инволютивными изменениями кожи лица. В зависимости от метода коррекции инволютивных изменений пациенты были разделены на 3 группы.

Гипотеза исследования (положение, что комбинация микронидлинга и лазерной терапии приводит к более выраженному снижению ММР и TGF-β, чем монотерапия с использованием микронидлинга или фракционного лазера) проверялась при помощи статистического анализа полученных результатов.

Продолжительность исследования

3 года.

Критерии соответствия

Критерии включения:

• возраст от 40 до 50 лет (включительно);
• признаки старения кожи, включая симптомы естественного старения и фотостарения;
• отсутствие противопоказаний для проведения процедур микронидлинга и лазерной терапии;
• подписанное информированное согласие в соответствии с принципами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice, GCP) и Хельсинкской декларации по правам человека;
• высокая комплаентность пациента.

Критерии невключения:

• наличие противопоказаний для проведения микронидлинга, лазерной терапии;
• пациенты, получавшие любые виды эстетических процедур (аппаратные, инъекционные методы) менее чем за 6 мес до начала исследования;
• сопутствующие соматические заболевания в стадии обострения;
• психические заболевания и поражения центральной нервной системы;
• сопутствующие кожные заболевания в стадии обострения;
• беременность и период лактации;
• пациенты с указанием в анамнезе на наркотическую зависимость или регулярное употребление алкоголя.

Критерии исключения:

• отклонение от протокола или любое невыполнение назначений исследователя;
• наступление беременности у женщины;
• развитие аллергической реакции/непереносимости;
• развитие нежелательных явлений, при которых продолжение участия в исследовании, по мнению исследователя, может представлять угрозу для жизни и здоровья пациента.

Условия проведения

Исследование выполнено на кафедре физической и реабилитационной медицины с курсом клинической психологии и педагогики Федерального государственного бюджетного учреждения дополнительного профессионального образования «Центральная государственная медицинская академия» Управления делами Президента Российской Федерации и в отделении дерматовенерологии Университетской клиники МГУ имени М.В. Ломоносова в период с 2018 по 2021 г.

Описание вмешательства

В ходе исследования пациенты группы 1 (n=26) получали монотерапию микронидлинга общим объёмом 3 процедуры кратностью 1 раз в 3 нед; группа 2 (n=27) ― монотерапию эрбиевым лазером (фракционный лазер; Er:YAG: erbium-doped yttrium aluminium garnet laser ― лазер на иттрий-алюминиевом гранате с легированием эрбием), 3 процедуры кратностью 1 раз в 4 нед; группа 3 (n=29) ― комбинированную терапию микронидлинга и лазерную терапию, по 3 процедуры кратностью 1 раз в 4 нед. В данной группе микронидлинг проводился на 0, 4 и 8-й нед, а лазеротерапия ― на 2, 6, 10-й нед.

Микронидлинг проводился от аппарата для микронидлинга Ultima-А1-W (производство Vector Trade Limited, Китай). Устройство изготовлено в соответствии с Директивами 2014/30/EU, соответствует ТР ТС 004/2011, протокол испытаний № 9/273/77TT от 17.11.2016. Аппарат соответствует ГОСТ 30804, ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007, ГОСТ 12.2.207.0-75 ССБТ.

Производилась вертикальная подача игл с контролируемой скоростью от 3600 до 5400 колебаний в минуту; толщина игл 0,25 мм, длина игл в зависимости от локализации от 1,0 мм до 2,5 мм.

Выбирались иглы и скорость проколов с помощью настроек на корпусе аппарата. В ряде случаев (повышенная чувствительность кожи) проводилось обезболивание (крем для анестезии). Процедуры проводились 1 раз в 3–4 нед (зависело от группы исследования), на курс 3 процедуры.

Процедуры фракционной лазеротерапии с использованием Er:YAG-лазера (длина волны 1550 нм) осуществлялись с помощью аппарата Fraxel SR (Reliant Technologies, Inc., США; регистрационное удостоверение ФС № 2006/1506). Воздействие проводилось во фракционном режиме (Рег. № ФС-2007/172 от 09.08.2007). Методика проведения: лазерное излучение в постоянном режиме, энергия излучения 25–70 мДж, размер лазерного луча 100 микрон, облучение одного микроучастка 1,5–5 мс. Пациентам проводили по 3 процедуры 1 раз в месяц.

Методы регистрации исходов

Для гистологического исследования у пациентов из каждой группы до начала терапии и по её окончании брался биопсийный материал (панч-биопсия) из заушной области, который подвергался эстетическим процедурам. Затем проводился иммуноферментный анализ для определения ММР-2, ММР-3, ММР-12, TGF-β2. Использовали реактивы Human Quantikine ELISAKit ― RnD Systems, Bio-Plex Pro, Plex Bio-Rad Laboratories, AESKULISA с конъюгатами биотинмоноклональных анти-ММР-2, анти-ММР-3, анти-ММР-12, анти-TGF-β2. Концентрацию определяли по интенсивности окраски в диапазоне 450 нм на спектрофотометре (Bio-Rad). Все данные были занесены в программу MS Excel (версия 2104).

Статистический анализ

Размер выборки предварительно не рассчитывался. Обработка полученных данных проводилась одним исследователем с использованием программы Statistica (версия 8.0, StatSoft Inc., США).

В описательной статистике базовых характеристик указаны следующие параметры: минимальное значение (Min); максимальное значение (Max); арифметическое среднее (M); стандартное отклонение (standard deviation, SD); стандартная ошибка (standard error, SE); 95% доверительный интервал (confidence interval, CI) для среднего; медиана (Me); верхний и нижний квартили (Q1 и Q2). В качестве основных статистических инструментов использованы t-критерий Стьюдента (t) и U-критерий Манна–Уитни (U).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

Под наблюдением находилось 82 пациента (все женщины) в возрасте от 40 до 50 (средний возраст 46,3) лет. У всех пациентов отмечались признаки естественного старения и фотостарения.

Основные результаты исследования

После терапии микронидлингом (группа 1) у пациентов отмечалась выраженная положительная достоверно значимая динамика показателей ММР и TGF-β (табл. 1).

 

Таблица 1. Результаты иммуноферментного анализа в группе 1

Table 1. Results of enzyme immunoassay in group 1

Показатель	M	95% CI (Min и Max)		Me	Min	Max	Q2	Q1	SD	SE
До терапии
ММР-2	8,4	5,1	11,7	5,2	0,86	30,3	2,1	15,0	8,1	1,6
ММР-3	4,9	3,26	6,61	3,3	0,27	16,5	2,1	7,5	4,1	0,8
ММР-12	9,6	5,79	13,4	5,9	1,98	32,9	3,6	10,9	9,5	1,9
TGF-β	18,3	12,3	24,3	17	0,18	75,3	7,3	24,0	14,7	2,9
После терапии
ММР-2	2,8	1,5	4,08	2	0,02	15,6	0,9	3,5	3,2	0,6
ММР-3	2,0	1,44	2,51	1,9	0,16	5,99	1,1	2,5	1,3	0,3
ММР-12	4,1	2,41	5,82	2,7	0,7	21,5	1,6	5,2	4,2	0,8
TGF-β	7,2	5,66	8,74	5,9	1,97	16,7	4,8	9,2	3,8	0,7

 

После фракционной лазерной терапии также отмечалась выраженная положительная динамика в отношении всех изучаемых показателей (табл. 2).

 

Таблица 2. Результаты иммуноферментного анализа в группе 2

Table 2. Results of enzyme immunoassay in group 2

Показатель	M	95% CI (Min и Max)		Me	Min	Max	Q2	Q1	SD	SE
До терапии
ММР-2	8,9	6,09	11,8	5,7	2,13	30,3	3,6	12,2	7,2	1,4
ММР-3	5,2	3,77	6,61	3,7	0,82	14,7	2,6	9,1	3,6	0,7
ММР-12	9,7	6,39	13,1	6,9	1,05	31,7	4,4	11,7	8,4	1,6
TGF-β	16,2	12,8	19,6	16	0,18	34,4	9,2	21,6	8,6	1,7
После терапии
ММР-2	2,7	2,06	3,37	2,4	0,58	7,82	1,5	3,8	1,7	0,3
ММР-3	1,6	1,18	2,11	1,3	0,06	4,76	1,1	2,4	1,2	0,2
ММР-12	2,5	2,02	3,05	2,4	0,86	6,23	1,4	3,5	1,3	0,3
TGF-β	5,9	4,85	6,96	5,6	1,79	11,7	3,7	7,6	2,7	0,5

 

После комплексного метода лечения наблюдалась наиболее значимая положительная динамика показателей ММР и TGF-β (табл. 3).

 

Таблица 3. Результаты иммуноферментного анализа в группе 3

Table 3. Results of enzyme immunoassay in group 3

Показатель	M	95% CI (Min и Max)		Me	Min	Max	Q2	Q1	SD	SE
До терапии
ММР-2	9,6	6,68	12,5	6,7	1,31	26,2	3,3	15,9	7,7	1,4
ММР-3	5,0	3,6	6,38	3,9	0,55	14,6	2,4	5,5	3,7	0,7
ММР-12	9,4	6,54	12,3	6,7	1,19	31,7	4,6	11,6	7,6	1,4
TGF-β	17,4	13,9	20,8	18	2,61	41,9	9,3	23,9	9,1	1,7
После терапии
ММР-2	2,3	1,81	2,69	1,8	0,53	4,64	1,3	2,8	1,2	0,2
ММР-3	1,4	1,11	1,73	1,3	0,06	2,76	1,0	2,3	0,8	0,2
ММР-12	2,0	1,65	2,32	1,7	0,24	4,34	1,4	2,5	0,9	0,2
TGF-β	4,8	3,87	5,78	4,6	1,65	12,9	2,9	5,6	2,5	0,5

 

Сравнительные данные между группами выявили различие в содержание ММР и TGF-β. Так, во 2-й группе результаты были с большей положительной динамикой по сравнению с 1-й группой по показателям ММР-12 (р=0,0484) и TGF-β (р=0,0367). В 1-й группе результаты были хуже по всем изучаемым показателям в сравнении с группой 3: ММР-2 (р=0,0390), ММР-3 (р=0,0466), ММР-12 (р=0,0104) и TGF-β (р=0,0080). При сравнении 2-й и 3-й групп более значимая динамика отмечалась в 3-й группе по показателям ММР-2 (р=0,0290), ММР-12 (р=0,0511) и TGF-β (р=0,0241). Таким образом, наиболее значимые результаты были получены в 3-й группе (табл. 4).

 

Таблица 4. Сравнительные результаты данных иммуноферментного анализа между группами

Table 4. Comparative results of enzyme immunoassay data between groups

Группы 1 и 2
Показатель	1-я	2-я	p (t)	SD	SE	U
До терапии
ММР-2	8,39	8,94	0,7944	8,13	7,20	0,3642
ММР-3	4,94	5,19	0,8114	4,15	3,59	0,4933
ММР-12	9,61	9,73	0,9621	9,48	8,44	0,5161
TGF-β	18,30	16,21	0,5286	14,75	8,57	0,8868
После терапии
ММР-2	2,79	2,71	0,9107	3,19	1,65	0,3148
ММР-3	1,97	1,64	0,3408	1,33	1,17	0,4081
ММР-12	4,12	2,53	0,0484	4,22	1,30	0,0163
TGF-β	7,20	5,90	0,0367	3,82	2,67	0,0498
Группы 1 и 3
	1-я	3-я	p (t)	SD	SE	U
До терапии
ММР-2	8,39	9,60	0,5737	8,13	7,67	0,2921
ММР-3	4,94	4,99	0,9606	4,15	3,65	0,6673
ММР-12	9,61	9,43	0,9387	9,48	7,61	0,4948
TGF-β	18,30	17,37	0,7775	14,75	9,08	0,7551
После терапии
ММР-2	2,79	2,25	0,0390	3,19	1,15	0,0296
ММР-3	1,97	1,42	0,0466	1,33	0,82	0,0331
ММР-12	4,12	1,99	0,0104	4,22	0,89	0,0224
TGF-β	7,20	4,82	0,0080	3,82	2,50	0,0106
Группы 2 и 3
	2-я	3-я	p (t)	SD	SE	U
До терапии
ММР-2	8,94	9,60	0,7437	7,20	7,67	0,8698
ММР-3	5,19	4,99	0,8347	3,59	3,65	0,8184
ММР-12	9,73	9,43	0,8908	8,44	7,61	0,9608
TGF-β	16,21	17,37	0,6240	8,57	9,08	0,6344
После терапии
ММР-2	2,71	2,25	0,0290	1,65	1,15	0,0030
ММР-3	1,64	1,42	0,4156	1,17	0,82	0,6879
ММР-12	2,53	1,99	0,0511	1,30	0,89	0,0424
TGF-β	5,90	4,82	0,0241	2,67	2,50	0,0344

Примечание. Полужирным шрифтом выделены достоверно значимые результаты.

Note: The results that are reliably significant are highlighted in bold.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Терапия инволютивных изменений кожи, несмотря на множество существующих способов, до сих пор вызывает ряд трудностей и не всегда демонстрирует результат, отвечающий ожиданиям пациентов, что создаёт предпосылки для поиска новых комбинированных методов лечения.

Комбинированная терапия инволютивных изменений кожи с использованием микронидлинга и фракционного лазера снижает число ММР и TGF-β, ответственных за деструкцию белков внеклеточного матрикса, что позволяет рассматривать данный метод в качестве перспективного способа лечения старения кожи.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ / ADDITIONAL INFORMATION

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при подготовке статьи.

Funding source. This work was not supported by any external sources of funding.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Author contribution. Аll authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

About the authors

Larisa S. Kruglova

Central State Medical Academy of the Presidential Administration of the Russian Federation

Email: kruglovals@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5044-5265
SPIN-code: 1107-4372

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow

Mariya A. Avagumyan

Central State Medical Academy of the Presidential Administration of the Russian Federation

Email: maruya-kamalova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1898-678X
Russian Federation, Moscow

Anait V. Tamrazova

Central State Medical Academy of the Presidential Administration of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: anaittamrazova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4672-697X
Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files