Ботулотоксин и пептиды: как частично отключить мимику
Примерно так выглядит мускулатура полностью расслабленного человека. (Источник: Атлас анатомии человека. В 3-х томах. Том 2. Автор: Билич, Крыжановский).
Ботулотоксин — очень крутая штука. Всего один нанограмм этого белка на один килограмм вашей массы убьёт вас с вероятностью в 50%. Наиболее близкий к нему биологический токсин — это тетаноспазмин от другой клостридии, которая является возбудителем столбняка.
Поначалу люди просто травились колбасой, консервами с неправильными pH и обработкой. Чуть позже решили попробовать его в медицине из-за исключительно эффективной блокады нервных окончаний. Ну и боевые отравляющие начали производить на его основе, куда ж без этого. Чуть позже к этому токсину присоединились другие вещества, но уже не белковой, а пептидной структуры, которые тоже можно использовать для подавления мышечной активности.
Ключевые задачи, которые могут решать пептиды и белки этого типа, — частичная или полная блокада мимической мускулатуры. Лица пожилых людей интересны тем, что они несут нестираемый отпечаток их повседневной мимики. Вы замечали, что условная учительница алгебры, наводящая страх на всю школу, часто выглядит презрительно-недовольно, даже когда отдыхает? Постоянно поджатые губы формируют специфические радиальные морщины вокруг рта, привычка хмуриться — специфические морщины между бровями.
Если правильным образом подавить работу отдельных мышечных волокон, то можно сохранить человеку нормальную мимику, подавив патологическую вроде привычки постоянно хмуриться, когда думаешь. Поэтому сегодня мы будем говорить о нескольких вещах:
- Что такое мимическая мускулатура и почему она нестандартно прикреплена?
- Как формируются морщины?
- Где грань между аминокислотами, пептидами и белками?
- Как работают ботулотоксин, аргирелин и леуфасил?
- Что будет, если неправильно уколоть ботокс?
Как мы улыбаемся
Duchenne de Boulogne заставит вас улыбаться. Стимуляция скуловых мышц электрическим током, 1862 год.
Мышцы головы делятся на две основные группы: жевательные и мимические. Жевательная мускулатура имеет довольно типичное строение, крепится к костным структурам как минимум в двух точках и глобально ничем не отличается от условного бицепса. Мимические мышцы намного интереснее. Они имеют либо только одну точку крепления к кости, либо не имеют вообще и вплетаются своими волокнами в кожу и слизистые, чтобы при сокращении изменять их рельеф.
Теоретически мы можем даже шевелить ушами, хотя эти мышцы атрофированы и отдельных волокон для поворота ушной раковины у нас уже нет. Источник: Атлас анатомии человека. В 3-х томах. Том 2. Автор: Билич, Крыжановский.
Собственно именно за счёт их работы у приматов такая богатая мимика.
VII пара черепных нервов — лицевой нерв.
Если за тактильную чувствительность лица у нас отвечает тот же тройничный нерв, который обеспечивает нам зубную боль, то двигательная иннервация реализуется VII парой черепных нервов. Лицевой нерв выходит из черепа в районе сосцевидного отростка и дальше формирует то, что называют «гусиной лапкой», охватывая все мышцы лица. Если его повредить, то у человека повиснет половина или чуть меньшая часть мышц лица.
Тут паралич временный за счёт того, что при проводниковой анестезии у стоматолога препарат утёк дальше, чем было задумано, и выключил не только тройничный, но и лицевой нерв. Выглядит страшно и похоже на инсульт, но это просто осложнение анестезии. Не самое редкое, кстати. Пройдёт в течение пары часов.
Мимическая мускулатура в области рта — одна из самых сложных. Можем и губы трубочкой свернуть, и улыбнуться. Скорее всего, это во многом связано с развитием речи у человека. Источник: Атлас анатомии человека. В 3-х томах. Том 2. Автор: Билич, Крыжановский.
Каждая мимическая мышца нужна для какого-то своего действия. Большая и малая скуловые тянут уголки рта вверх и наружу (латерально). Человек при этом улыбается, как на иллюстрации выше. Другое дело, что если работать отдельными мышцами изолированно, то вы скорее получите эффект «зловещей долины». Искренняя улыбка обязательно включает в себя сложное согласованное движение мелкой мускулатуры вокруг глаз и лба. А ещё должна подключаться мышца смеха, чтобы это не выглядело, как трупный оскал.
При рассинхроне будете выглядеть, как Шварценеггер в роли Терминатора. Мы обычно достаточно тонко реагируем на мелкие мимические акценты.
К сожалению, чем активнее мы используем нашу мускулатуру, тем быстрее формируются морщины. Больше всего это похоже на накопление усталости в материале. Если мимика есть, но она не чрезмерная, то морщины сформируются, но неглубокие и в более позднем возрасте. Если же вы по жизни похожи на персонажей Джима Керри, то, скорее всего, ваши характерные гримасы отпечатаются в виде глубоких заломов кожи и морщин. Собственно родители в детстве были не так уж неправы, когда говорили: «Будешь так кривляться, таким и останешься». Только процесс этот растягивается на десятилетия.
Уинстон Черчилль — прекрасный пример как глубоких мимических морщин между бровями, так и гравитационных изменений кожи.
Примерно к 30 годам, когда начинает падать тургор кожи, а её межклеточный матрикс теряет свою упругость, становятся заметны эти изменения. Часть из них происходит из-за того, что кожа постоянно «провисает» в определённых участках. Постоянное воздействие гравитации приводит к обвислости лица. Особенно сильно это проявляется у людей с избыточным весом и отёками, когда напитанные жидкостью клетки подкожно-жировой клетчатки и дермы постоянно растягиваются под собственным весом.
Другие изменения связаны именно с постоянными привычными жестами, особенно если они имеют большую амплитуду. Классический пример — морщина в районе переносицы у людей, которые пренебрегают солнечными очками и постоянно жмурятся на солнце. Эта морщина возникает из-за работы мышцы гордецов — musculus procerus. Она опускает кожу надпереносья книзу, образуя поперечные складки в области корня носа. Также там ещё часто добавляется результат работы мышцы, опускающей бровь.
Круговая мышца рта формирует характерную сетчатую морщинистость вокруг губ, она особенно хорошо заметна, если человек что-то пьёт из трубочки или что-то обхватывает губами. Мышца смеха вместе со скуловыми и часть круговой мышцы глаза формируют характерный морщинистый отпечаток человека, который «часто улыбается».
Чтобы подавить чрезмерную или патологическую мимику, обычно используют ботулотоксин. Он часто бывает полезен при неврологических нарушениях, когда у человека есть постоянные мучительные спазмы скелетной мускулатуры. Кроме этого белкового токсина, также используют различные пептиды.
Аминокислоты, пептиды и белки
Образование пептидной связи.
Элементарная структурная единица любого белка или пептида — аминокислота. За счёт возможности образования пептидных связей мы можем собирать их в сколь угодно сложные и длинные цепочки полимеров.
Если говорить с химической точки зрения, то аминокислота — это мономер, пептид — олигомер, а белок — полимер. То есть разница — только в количестве структурных единиц. Белки могут быть огромных размеров, особенно когда мы говорим о структурных белках вроде коллагена. Из них формируются волокна соединительной ткани.
Ботулотоксин.
Ботулотоксин — классический представитель сложных и очень крупных белков. Со своей страшноватой формулой C6760H10447N1743O2010S32 он имеет молярную массу аж в 149322 г/моль. Кстати, его белковая природа и сложная структура играют нам на руку в плане продуктовой безопасности. Он легко денатурирует и инактивируется при кипячении. Поэтому, если вы уже решили есть сомнительную тушёнку, то её можно прокипятить в открытой банке в течение получаса. Но лучше выбросьте.
Пептиды же, напротив, мелкие. Точные границы не обозначены, но обычно олигопептидами называют любые цепочки длиной до 10–20 аминокислотных остатков, а полипептидами — до 50 аминокислот. Дальше уже формально начинаются белки. Пептиды обычно выполняют регуляторную роль в организме. Многие гормоны вроде окситоцина имеют пептидную природу.
Аргирелин, леуфасил и ботулотоксин
14-летний ребёнок, пострадавший от ботулизма. Паралич мускулатуры лица, невозможность глотать и другая неврология. Причина — раневая клостридиальная инфекция при переломе.
Ботулотоксин — один из мощнейших токсинов, известных человечеству. Всего 30–40 нанограммов этого вещества почти гарантированно вас убьет. Соответственно килограммов пять этого токсина хватит, чтобы убить абсолютно всё человечество, если разделить поровну. Производится анаэробной бактерией Clostridium botulinum.
Токсин, попадая в нервную клетку, блокирует SNARE-белки. После этого клетка теряет способность высвобождать нейромедиатор ацетилхолин в синаптическую щель. В результате химическая передача сигнала между отдельными нейронами становится невозможной. Если при высоких концентрациях токсин смертельно опасен, то в медицинском применении он помогает бороться с проблемами неврологического характера. Им лечат нистагм, гемифациальный спазм, спастическую кривошею и спастические болезни конечностей.
Кроме этого, было несколько работ, которые показывают его эффективность в минимизации посттравматических рубцов, особенно на лице. По-видимому, эффект связан с тем, что выключенные мышцы в области повреждения принудительно расслабляются и перестают непроизвольно тянуть края раны при эпителизации.
Молекула аргирелина.
Аргирелин схож с ботулотоксином, но не блокирует полностью передачу нервного импульса, а только частично снижает его. Он тоже используется в эстетической медицине, но работает мягче, без полной блокады. Сам по себе он является фрагментом SNAP-25 — одной из разновидностей SNARE-белков, которые являются мишенью для того же ботулотоксина. В результате его действия частично снижается высвобождение ацетилхолина, что выражается в эффектах, схожих с ботулотоксином, но в значительно более мягком варианте.
Леуфасил тоже относится к пептидам. Этот пентапептид имитирует действие естественных энкефалинов. Он связывается с энкефалиновыми рецепторами нейронов и работает как конкурентный ингибитор. Рецептор не активирован, но уже занят синтетическим пептидом. Естественные энкефалины, которые регулируют активность нейрона, не могут связаться с рецепторами. В результате падает возбудимость нейрона. Требуется большее количество нейромедиатора, чтобы активировать нейрон через синапс. Эффект аналогичный: мимика несколько сглаживается. Возможность улыбнуться и нахмуриться никуда не девается, но, чтобы сделать это очень активно, придётся приложить дополнительные усилия.
Меньше мимики — меньше морщин
Ботулотоксин имеет свои проблемы. В эстетической медицине он применяется для частичного выключения отдельных мышечных волокон мимической мускулатуры. Если специалист сертифицированный и идеально знает анатомию и иннервацию, то никаких спецэффектов в виде потрясающей мимики Кристен Стюарт не будет. Просто будет немного сложнее нахмуриться, но полной амимичности не будет.
Если специалист криворукий, прошёл экспресс-курсы и принимает в подвале со скидкой, то возможны очень неприятные последствия вплоть до того, что при некорректном выключении иннервации в области круговой мышцы рта и мышц подбородка возможны опущение губы и постоянно подтекающая слюна, причём со старческим пошлёпыванием губами при произнесении взрывных согласных вроде буквы «п».
К ботулотоксину вырабатывается толерантность. Он, конечно, самый опасный биологический яд, но в небольших дозах работает как вакцина. Дозировки приходится рассчитывать индивидуально под каждого пациента, что в теории может привести к передозировке. Есть даже байка о девушке, которая единственная осталась в живых после того, как компания поела грибочков у бабушки на отдыхе. Утром все были мертвы от летальной дозы ботулотоксина в консервах, а она с неврологическими симптомами поступила в больницу и выжила из-за антител к этому белковому токсину.
Пептиды, в свою очередь, не формируют толерантности из-за простоты молекулы. С ними меньше зависимость от специалиста, и их можно применять даже в домашних условиях. Плюс эффект более плавный без вариантов вроде «глаз повис и не открывается». Становится чуть сложнее активно шевелить бровями, грубо говоря.
При длительной терапии эстетический эффект достигается за счёт того, что в расслабленной коже фибробласты успевают немного восстановить заламывающийся при нагрузке участок. Плюс даже после окончания действия препаратов исчезают патологические привычки хмуриться или задирать брови. Это именно то, что способствует образованию глубоких морщин и заломов.
Пептиды нежные и могут разрушаться
Нужно помнить, что средства, которые содержат регуляторные пептиды, довольно нежные. Пептидные связи могут подвергаться гидролизу при повышенной температуре или неправильном pH. Поэтому их, например, надо обязательно разводить по времени со средствами, которые содержат фруктовые кислоты. Одно наносим утром, другое — вечером.
Хранить их надо тоже при температуре от + 5 до + 25. Но лучше обойтись без холодильника, если вы живёте не в Индии без кондиционера. Мы тестировали средства при комнатной температуре в течение всего срока хранения.
То есть получилось средство для парализации лица?
Конечно, мы в своей лаборатории не могли не разрабатывать что-то, что решает эту проблему с кожей. Но получилось ли средство для парализации лица — если коротко, то нет. Этот эффект скорее ближе к парезу — ослаблению мышечной силы за счёт угнетения нервной проводимости. Звучит немного страшновато, но процесс обратимый, убираем регулярные дозы пептидов — восстанавливаем нервную возбудимость. Повредить нервное волокно вплоть до гибели нейронов практически невозможно, даже если мазаться толстым слоем. Есть исследования по цитотоксичности аргирелина.
Долгосрочные эффекты, связанные с потенциальной атрофией мускулатуры при применении годами, пока не изучались, так как само вещество получено относительно недавно, и было доказано только отсутствие острых тяжёлых эффектов. Через несколько лет жёсткого применения также гипотетически может развиться атрофия мышц, и это может привести к обвисанию кожи. В протоколах испытаний такой риск не рассматривался: условно мы убедились, что клетки не умирают и что добровольцы остаются в порядке с точки зрения системного здоровья. Но эффект в моменте средство даёт очень заметный, и для кого-то это важнее подобных рисков.
Если у вас есть другие варианты идти к красоте — старайтесь применять менее радикальные средства. Ботоксом инъекционно можно выключать изолированные волокна мышцы, но метод очень сильно зависит от прямизны рук врача. Здесь можно намазать средство на всё лицо и постепенно ослабить амплитуду мимики в целом. Зато нет требований к мануальным навыкам, и проще отменить эффект, просто прекратив нанесение.
Молодая и зрелая кожа
Если это молодая кожа до 30 лет, но хочется предотвратить образование глубоких морщин заранее, то будет достаточно использовать наш Миорелакс. Там содержится только полипептид (аргирелин), который затрудняет деполяризацию нейронов и высвобождение ацетилхолина. Мимика станет чуть более спокойной, но не потеряет живости. Если всё же есть выраженный гипертонус мускулатуры, особенно асимметричный, то, скорее всего, придётся добавить ещё и ботулотоксин. Пептиды в данном случае будут работать как синергисты, продлевая эффект инъекционной терапии.
После 30 лет неплохо бы ещё и стимулировать выработку нормального коллагена и пролиферацию фибробластов. Тут подойдут дополнительные регуляторные пептиды релистаз и матриксил. Мы их положили в омолаживающий концентрат 5 peptides. Кроме них, там ещё есть медьсодержащий трипептид — металлопротеид, который играет важную роль в регенеративных процессах. Ну и, конечно, два миорелаксанта — аргирелин и леуфасил в придачу.
Ну и не забывайте про банальные тёмные очки. Это важно для защиты зрения и профилактики мимических морщин из-за постоянной нахмуренности.
Если интересно, как мы создаём новые средства, то заходите к нам в telegram-канал (@geltek_cosmetics). Там мы рассказываем интересные штуки про хроники нашей уютной лаборатории.
