Як досягти зменшення жирової тканини за допомогою монополярного RF та ультразвуку?

В естетичній медицині є два способи допомогти пацієнтам із зайвою вагою: або хірургічне видалення жирових відкладень, або видалення клітин, що утворюють підшкірну тканину, – адипоцитів. Неінвазивне видалення жиру відбувається під дією різних фізичних, хімічних і біологічних чинників, що призводять до некрозу або апоптозу адипоцитів, і це дбайливий метод, який ліг в основу апаратних технологій.

Запускаємо ліполіз

Жирова клітина складається з тригліцеридів, і в ній протікають певні процеси.

Ліполіз і ліпогенез – це два процеси, що синхронно протікають в організмі. У людини з нормальним індексом маси тіла ці процеси протікають рівною мірою, періодично змінюючи один одного. Дисбаланс в одну зі сторін призводить до набору або втрати жирової маси.

Синтезуються тригліцериди в адипоциті з гліцерину і СРК, які, своєю чергою, з’являються з Ацетил-КоА і фосфоліпідів. А ось уже Ацетил-КоА є кінцевим результатом органічного розпаду глюкози. Цей процес і називається ліпогенез.

Процес ліполізу має зворотний характер: тригліцериди розщеплюються до гліцерину і СРК, які піддаються карнітин-залежному В-окисненню і є кінцевим продуктом Ацетил-КоА. Ацетил-КоА вкрай важливий для організму: це один із провідних елементів енергообміну та клітинного дихання.

На сьогодні існують різні способи зменшити жировий прошарок, і це не тільки обмеження кількості калорій. Хірургічний та ін’єкційний вважаються найбільш травматичними, з великим періодом реабілітації, а до апаратного ліполізу прикута величезна кількість уваги.

Клітинна смерть на вибір

Коли ми говоримо про способи руйнування жирових клітин, застосовні такі терміни, як некроз і апоптоз. Під час некрозу з’являється сильне запалення, тому цей процес не є ідеальним механізмом для зменшення кількості жиру. Некроз спричиняє миттєву загибель ураженої клітини. Клітинна мембрана розривається, лізоцими виходять у навколишні тканини, і ці клітини розбухають. Цей процес також називається «онкозом», оскільки використання терміна «некроз» більш коректне для позначення клітини, коли вона мертва.

Однак дослідження останніх 10-15 років довели, що клітинна смерть не зводиться до простої дилеми «апоптоз – некроз». Способів загинути у клітини більше двох, і вони відрізняються один від одного біохімічно і морфологічно. Ба більше, ранні уявлення про те, що апоптоз є варіантом програмованої клітинної смерті, а некроз являє собою її неспецифічний варіант, виявилися помилковими: некроз теж може бути програмованим. На підставі останніх наукових відкриттів у 2012 р. Міжнародний номенклатурний комітет з клітинної смерті (Nomenclature Committee on Cell Death, NCCD) запропонував класифікацію, що включила в себе 12 типів програмованої клітинної смерті.

Аноікіс – варіант апоптозу у відповідь на порушення адгезії клітин, наприклад, зменшення об’єму молочної залози в жінки, яка припиняє годувати грудьми.
Аутофагічна клітинна смерть – процес, коли внутрішні структури клітини доставляються в лізосоми і там руйнуються.
Внутрішній (мітохондріальний) апоптоз, каспазозалежний і каспазонезалежний шляхи.
Корніфікація – кератинізація, процес зроговіння тканини.
Ентоз – одна клітина проникає в іншу і перетравлюється нею.
Онкоз – пасивна форма клітинної загибелі, альтернатива апоптозу, він же – некроз клітини.
Зовнішній апоптоз (рецепторно опосередкований).
Мітотична катастрофа – загибель клітини внаслідок грубих порушень мітозу під дією радіації або стресу. Мітотична катастрофа може протікати або у вигляді апоптозу, або у вигляді некрозу, залежно від того, які білки експресуються в тканині.
Некроптоз – програмована загибель клітини шляхом некрозу.
Нетоз – загибель нейтрофілів з утворенням мережі з ДНК і білків, у якій «заплутуються» патогенні мікроорганізми.
Партанатоз – загибель клітин унаслідок надактивації ферментів PARP – полі-(АДФ-рибоза) полімераз.
Піроптоз – так гинуть макрофаги в боротьбі з інфекційними агентами, піроптоз за своїми характеристиками посідає середнє місце між некрозом і апоптозом.
Піроптоз: загибель клітини без руйнування ДНК

Сьогодні для вчених і фахівців в естетичній медицині особливо цікавим є процес, який знаходиться посередині між некрозом і апоптозом, – піроптоз.

Піроптоз було відкрито порівняно недавно, 2001 року. Метод було виявлено вченим Бредом Куксоном, який спостерігав за хворими, інфікованими шигелою і сальмонелою. Він виявив, що клітина утворює в мембрані маленькі пори, через які витікає частина цитозолі, клітина зморщується, а цитокіни дають клітині команду на знищення.

Механізм індукції піроптозу починається з формування сигналу позаклітинними стимулами – Tall-подібними рецепторами (TLR), розташованими в плазматичній мембрані. У неактивному стані вони мають згорнуту конфігурацію. Після взаємодії із зовнішніми факторами зв’язок розривається, і TLR стає складовою інфламмасоми.

Під час піроптозу відбувається активація каспази 1, яка, за рахунок обмеженого протеолізу, сприяє активації та виходу пірогенних інтерлейкінів – ІЛ 1(В), ІЛ 18. Каспази – це сімейство з 15 висококонсервативних аспартат-специфічних цистеїнових протеаз. Реакція буде істотно меншою, ніж за некрозу, оскільки весь процес піроптозу розтягнутий у часі. За піроптозу, так само як і за апоптозу, спостерігається конденсація хроматину і фрагментація ДНК. Однак при цьому процесі руйнування ДНК не є обов’язковою умовою загибелі клітини.

Індукована піроптозом поява пор діаметром 1,1-2,4 нм у плазматичній мембрані порушує клітинний іонний градієнт. У результаті збільшення осмотичного тиску спричиняє приплив води з подальшим набуханням клітини та її лізисом. Таке явище називається електропорація.

Як працює радіочастотний ліполіз? Його принцип дії заснований на нагріванні ПЖК змінним електричним струмом до температури 43-45 ℃. Адипоцити, які майже повністю складаються з ліпідів, погано проводять електричний струм, але сполучнотканинні перегородки, які оточують адипоцит, оточуючі жирові часточки, містять воду, асоційовану з білковими молекулами, і мають гарну електричну провідність. Саме ці сполучнотканинні перегородки і нагріваються під дією змінного електричного струму, а від них нагрівання поширюється вглиб жирових часточок, викликаючи підвищення температури в адипоцитах.

RF-вплив запускає апоптоз адипоцитів: підвищення температури стає пусковим сигналом для активації ліполітичних ферментів, які розщеплюють нейтральні жири до гліцерину і вільних жирних кислот. СЖК виходять у кровотік і лімфоток, далі метаболізуються в печінці та м’язах.

«Посилений RF-ліполіз» – це нова технологія, заснована на комбінації РФ-ліполізу та електропорації жирової тканини. Остання забезпечує створення мікроотворів у мембранах клітин під впливом зовнішнього коливання, що необоротно змінює проникність клітини.

Виходить, що піроптоз цікавіший, коли ми говоримо про зменшення жирового прошарку. Тільки ось як його досягти?

Подвійна дія Exion проти жирових клітин

Новий винахід у сфері корекції тіла – апарат Exion компанії BTL. Процедура на апараті Exion викликає одночасно і апоптоз жирової тканини, і її піроптоз.

В апараті дві технології для поєднаного впливу: монополярний RF і таргетований ультразвук (ТУЗ). Технології застосовуються одномоментно, посилюючи і доповнюючи одна одну.

Маніпула для тіла оснащена системою безпеки та візуалізації (має вбудовану тепловізорну камеру), що унеможливлює ризик опіку та неефективності процедури. Завдяки візуалізації, системі охолодження, наявності температурного датчика, процедура проходить максимально комфортно для пацієнта.

Радіочастотне прогрівання дає змогу розігріти жирову тканину до процесу апоптозу, ущільнити шкіру, зробити целюліт менш вираженим завдяки впливу на дермальний шар і стимуляції неоколагеногенезу. Залежно від товщини ПЖК і проблем пацієнта, можна регулювати рівень впливу RF – так, на максимальній глибині, можна працювати на складці до 5 см. Спочатку підвищення температури призводить до посилення кровотоку і прискорення метаболічної активності. У результаті ліпіди, що містяться в жирових клітинах у формі тригліцеридів, розщеплюються (гідролізуються) на вільні жирні кислоти та гліцерин; два продукти згодом повільно й безпечно вивільняються та потрапляють у кровотік. Діаметр уражених жирових клітин зменшується.

Інший прямий ефект нагрівання жирової тканини виникає, коли підвищена температура підтримується протягом достатнього періоду часу. Адипоцити, які зазнали впливу температури в 43-45 °С, протягом декількох хвилин втрачають свою клітинну цілісність і життєздатність, і частина їх буде змушена вступити в процес апоптозу. Це означає, що апоптотичні клітини втрачають цілісність своєї мембрани і перетравлюються макрофагами (іноді в супроводі інших імунних клітин), відповідальними за видалення клітин, що деградували, для підтримки тканинного гомеостазу.

Ефективність Exion, що випромінює два типи енергій, для зменшення об’єму жиру, підтверджена результатами клінічних випробувань. Гістологічні дослідження, проведені Дж. Голдбергом і Р. Вейсом і співавторами, підтвердили помітні зміни форми адипоцитів після терапії, включно з їхнім сплощенням, зморщуванням і розривами мембран. Вивільнення внутрішньоклітинного вмісту за рахунок ліполізу призвело до зменшення розмірів адипоцитів на 33%. Крім того, у досліджуваній тканині тривав апоптотичний процес, про що свідчить підвищена присутність пікнотичних ядер адипоцитів. Ці гістологічні дані збіглися з результатами скануючої електронної мікроскопії (СЕМ), яка виявила наявність менших за розміром і деформованих адипоцитів з розірваними мембранами і помітною екструзією крапель ліпідів за межі клітин.

Спалюванню жиру під впливом РЧ також сприяє метаболічний ефект ультразвуку для жирової тканини при одночасному застосуванні двох типів енергій.

ТУЗ виконує роль коливальної акустики в пружному середовищі, тобто повертає кровообіг у мікроциркуляторному руслі, додатково прогріває тканину завдяки таргетному, а не радіальному впливу, стимулює вироблення власної гіалуронової кислоти в тканинах, а також впливає на проникність мембран жирових клітин.

Основу фізіологічної та лікувальної дії ультразвуку становлять механічний, тепловий і фізико-хімічний ефекти, співвідношення між якими залежить від інтенсивності впливу та умов його проведення. Механічна дія зумовлена високочастотними коливаннями, які передаються тканинам, що контактують із випромінювачем ультразвуку. У результаті відбувається мікровібрація, тобто мікромасаж на клітинному і субклітинному рівнях. Це стимулює функції клітинних елементів і всієї клітини, веде до підвищення проникності клітинних мембран, розриву слабких зв’язків, зменшення в’язкості цитозолю, зміни мікроциркуляції, розпушення сполучної тканини, прискорення дифузних процесів, підвищує чутливість клітин до фізичних і хімічних агентів. Ці ефекти відбуваються за рахунок зміни провідності іонних каналів мембран клітин і посилення мікропотоків метаболітів у цитозолі та органелах, підвищення проникності клітинних і внутрішньоклітинних мембран. Спостерігається розрив лізосом, вихід ферментів, активація мембранних ензимів і, як результат, активація обмінних процесів, тисотропні (розпушення сполучної тканини), тиксотропні (перехід гелю в золь) ефекти. Високочастотні механічні коливання посилюють проникність гістогематичних бар’єрів.

Фізико-хімічна дія ультразвуку визначається також механічним резонансом, під впливом якого прискорюється рух молекул, посилюється їх розпад на іони, змінюється ізоелектричний стан, утворюються нові електричні поля, з’являються вільні радикали. Виникають електронні збуджені стани, активується перекисне окислення ліпідів, змінюється ферментативна активність і активність мітохондрій, стимулюються фізико-хімічні та біохімічні процеси в тканинах, активізуються обмін речовин, збільшується кількість простагландинів групи Р2а, змінюється рН тканин, із опасистих клітин вивільняються БАР: гістамін, серотонін, гепарин. Ультразвук стимулює тканинне дихання й окислювальні процеси в тканинах, чинить нормалізуючий вплив на вуглеводний, жировий і мінеральний обмін. Ці зміни багато в чому визначають стимулюючий вплив ультразвуку на процеси фізіологічної та репаративної регенерації.

Таким чином, ефект від ультразвуку можна порівняти з ефектом від електропорації – відбувається тимчасова зміна положення іонних каналів, унаслідок чого в клітину і з клітини може активно мігрувати речовина.

Гістологічно доведено

На прикладі гістологічних досліджень, проведених Девідом Дж. Голдбергом, спостерігаються ознаки, характерні для апоптозу і піроптозу. У вихідних і контрольних зразках було виявлено переважно нормальні здорові адипоцити круглої/багатокутної форми без будь-яких пошкоджень жирової тканини. Через чотири дні після останньої обробки спостерігалася зміна форми клітин. Адипоцити були помітно сплющені та мали менший розмір (p, 0,001;), при цьому в багатьох жирових клітинах спостерігалися розриви мембран. Сполучна тканина (колагенові волокна) показує зміни в структурі. Також спостерігався початок легкої запальної реакції у деяких нейтрофілів, лімфоцитів і макрофагів, видимих периваскулярно, і оточуючих адипоцити. Наявність ледь помітної інфільтрації цими клітинами вказувала на те, що видалення пошкоджених жирових клітин уже почалося. Через два тижні після закінчення лікування адипоцити стали більш плоскими і значно (p, 0,001) зменшилися в розмірах через вивільнення ліпідів, що містяться в них, спричиненого ліполітичним ефектом одночасного застосування RF-терапії та УЗ-терапії