Гистологические особенности биодеградации нитей, используемых в косметологии.
Крюкова Светлана Викторовна
к.м.н., врач-дерматовенеролог, косметолог, тренер компании «БИФАРМ», Москва
Мезенцев Юрий Александрович
аспирант НИУ БелГУ, врач-дерматовенеролог, косметолог, Школа нитевого лифтингa Mezentsev School, Москва
Мухина Татьяна Сергеевна
к.м.н, врач-патологоанатом, доцент кафедры анатомии и гистологии человека БелГУ, Белгород
ГИСТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БИОДЕГРАДАЦИИ НИТЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В КОСМЕТОЛОГИИ.
На сегодняшний день в арсенале индустрии красоты имеется большое количество методов и способов коррекции эстетических недостатков и омоложения лица и тела, в частности процедура лифтинга. Эта процедура направлена на стимуляцию образования в коже дополнительного коллагена, который обеспечивает улучшение ее тургора и эластичности за счет укрепления каркаса. Применение в эстетической медицине нитей основывается на их способности стимулировать коллагеногенез. При этом в современной косметологии распространенной малоинвазивной методикой лифтинга тканей лица стало использование биорезорбируемых нитей, состоящих из биорассасывающихся полимеров, которые находят все большее применение в современной медицине [1].
Биорезорбируемые полимеры благодаря своим механическим и термическим свойствам в области медицины успешно применяются уже 30 лет. Их получают из лактида, гликолида, триметиленкарбоната, n-диоксанона и ε-капролактона. Попадая в ткани человека, эти полимеры запускают процессы регенерации по мере разрушения имплантата, из них изготовленного. Ряд полимеров обладает дополнительными специфическими характеристиками, позволившими использовать их для производства нитей, применимых в косметологии [2].
С тех пор как хирургическая операция подтяжки тканей была впервые описана немецкими хирургами в 1910 г., во всем мире было выполнено значительное количество подобных пластических операций. Согласно отчетам Международного общества эстетической пластической хирургии (ISAPS) в пяти странах, включая США, Бразилию, Японию, Мексику и Германию, наблюдается самый высокий уровень востребованности в подобных операциях, который составляет около 41,1% от мирового [3]. Согласно данным, опубликованным ISAPS, с 2014 по 2018 г. доля лицевых пластических операций за 5 лет упала на 21%, в то время как количество нехирургических процедур лифтинга тканей лица возросло до 50,2%, что показывает тенденцию увеличения востребованности в эстетической медицине менее агрессивных методов омоложения [4].
Косметология – наиболее динамично развивающееся направление современной эстетической медицины [5]. Нитевой лифтинг постепенно стал одним из самых популярных методов омоложения. Для перемещения тканей в настоящее время успешно используются биостимулирующие нити малого диаметра (USP 5-0 или 7-0) без фиксирующих приспособлений для уплотнения тканей и улучшения их качественных характеристик.
Вне зависимости от материала и вида нити основной эффект от их применения – выработка белков соединительной ткани и прорастание новых здоровых капилляров по ходу нити. Из белковых компонентов наиболее значим коллаген, поскольку он обширно представлен в соединительной ткани, выполняет функции сохранения упругости и эластичности тканей, хорошо изучен, его синтез достаточно просто инициировать. Созревание коллагена проходит в два этапа:
- неоколлагеногенез – образование внутри фибробласта незрелого тропоколлагена;
- неофибриллогенез – сборка во внеклеточном пространстве отдельных молекул тропоколлагена в фибриллы и закручивание фибрилл в конечное волокно зрелого коллагена.
При нитевой имплантологии очень много нюансов влияют на успех неофибриллогенеза: генетика, соматическая отягощенность, аминокислотный состав организма, достаточное количество энергии и кофакторов для сборки коллагена, материал нитей и длительность его нахождения в тканях (скорость резорбции нити).
Наиболее часто используемые в современной эстетической медицине нити состоят из биорассасывающихся материалов, таких как поли-L-молочная кислота (PLLA), поликапролактон (PCL) или полидиоксанон (PDO). Хотя считается, что для каждого типа нити существуют свои преимущества и недостатки, предпочтение косметолога является основным фактором при выборе типа нити, используемой для процедуры лифтинга.
В научной литературе имеются многочисленные отчеты о биосовместимости разных материалов нитей с тканями животных и людей, но систематическое и всестороннее изучение и сравнение косметологических нитей из PLLA, PCL и PDO с точки зрения образования коллагена и пролиферативной активности, ангиогенеза и реальных сроков биодеструкции для каждого из этих типов нитей отсутствует.
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
В настоящее время представлен незначительный обзор современных знаний об экспериментальных методах контроля биодеградируемости полимерных материалов. Основное внимание уделяется, в частности, биодеградации материалов в условиях окружающей среды.
Большинство работ по применению резорбируемых нитей для подтяжки кожи посвящено показаниям к их применению, технике установки и клиническим результатам. Но как ведут себя нити при имплантации, остается пока вопросом, недостаточно изученным. Также нет единых данных о том, как скоро и каким образом нити биодеградируют, как отвечают ткани на имплантацию нитей из разных материалов у человека, зависит ли характер тканевых реакций от материала нитей, их устройства, количества?
Поэтому компанией BEPHARM было инициировано гистологическое исследование на крысах с целью получения объективных данных о поведении различных биодеградирующих материалов в биологических тканях.
В исследовании изучали и сравнивали гистологические особенности биодеградации 4 видов биорезорбируемых нитей, используемых в косметологии, в частности: PDO COG 19G 100 мм, PLLA COG 18G 100 мм, PCL COG 18G 100 мм, PDO Press COG 18G 100 мм при их введении под кожу крыс.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Были оценены четыре различных вида биодеградируемых нитей:
- первый тип – PDO COG, находятся внутри канюли 19G, длина 100 мм;
- второй тип – PLLA COG, находятся внутри канюли 18G, длина 100 мм;
- третий тип – PCL COG, находятся внутри канюли 18G, длина 100 мм;
- четвертый тип – PDO Press COG, находятся внутри канюли 18G, длина 100 мм.
Исследования выполнены на 12 половозрелых дворовых серых крысах самках массой 100–130 г в возрасте 5–6 недель, которым в подкожно-жировую клетчатку в область холки под местной анестезией были имплантированы нити.
Экспериментальные животные были разделены на 4 группы по 3 особи в каждой в зависимости от вида имплантированных нитей. Всем 3 крысам каждой из групп имплантировался однотипный шовный материал:
- 1-я группа – PDO COG 19G 100 мм,
- 2-я группа – PCL COG 18G 100 мм,
- 3-я группа – PLLA COG 18G 100 мм,
- 4-я группа – PDO Press COG 18G 100 мм.
Четыре однотипные нити вводили с помощью канюли. Образцы из окружающей подкожной ткани вместе с нитью собирали для гистологического анализа через 63 дня после имплантации. Крысы не проявляли явных признаков воспаления в области введения нитей в течение экспериментального периода.
Всех животных содержали в условиях вивария, эксперименты проведены в соответствии с положением Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и других научных целях (Страсбург, 1986), Директивы Совета Европы 86/609/ЕЭС (1986). Животных выводили из опыта путем передозировки эфирного наркоза (экспозиция 5–7 минут) на 63-й день эксперимента.
Условно можно предположить, что скорость биодеградации нитей у крыс будет происходить в 5 раз быстрее, чем у человека. Исходя из этого предположения, будем считать, что 63-дневный период для человеческих тканей приравнивался бы к приблизительно одному году.
Для морфологического исследования использовали фрагменты кожи с подкожной жировой клетчаткой с участка спины. Образцы тканей фиксировали 10% формалином и заливали парафином. Проводилось гистологическое окрашивание гематоксилин-эозином. После окрашивания ткани слайды фотографировали с помощью оптической микроскопии (Leica, Wetzlar, Германия) и визуализировали с помощью программного обеспечения Leica.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Чтобы исследовать гистологические изменения после имплантации нитей крысам вводили соответствующие нити (1-й группе – PDO COG 19G, 2-й группе – PCL COG 18G, 3-й группе – PLLA COG 18G, 4-й группе – PDO Press COG 18G), а ткани дорсальной поверхности кожи собирали и окрашивали через 63 дня после имплантации.
На гистологических препаратах интактных крыс толщина кожи значительно меньше, чем у человека, и имеет трехслойное строение. У животных граница слоев в многослойном плоском ороговевающем эпителии нечеткая, и количество клеточных элементов каждого из них отличается (рис. 1).
Так, шиповатый слой тонкой кожи у человека содержит 3–5 рядов клеток, а у крыс можно четко различить 1–2 слоя, то же наблюдается в зернистом и роговом слоях, где рядов в 2 раза меньше, чем у человека. Дерма образована тонким сосочковым слоем рыхлой волокнистой соединительной ткани и толстым сетчатым слоем плотной неоформленной волокнистой соединительной ткани. Эпидермальные и дермальные сосочки у животных выражены слабо. По данным литературы это связано с наличием у крыс шерсти, которая предохраняет кожу от излишнего механического воздействия и трения, которое у человека компенсируется этими складками [6]. У человека в дерме тонкой кожи на препаратах сильно развита капиллярная сеть, участвующая в терморегуляции. У крыс кровеносные сосуды локализуются больше в области волосяных фолликулов, что согласно литературным данным обусловлено сложным циклом жизни волос. Среди клеток в дерме у человека и животных встречаются фибробласты, фиброциты, фиброкласты, тканевые базофилы, макрофаги, плазмоциты, лимфоциты, моноциты, зернистые лейкоциты. Сальные железы имеют место как в дерме крыс, так и в дерме человека. Потовые железы на препаратах выявляются только в дерме у человека. Гиподерма образована преимущественно белой жировой тканью, а у половозрелых крыс встречается и бурая жировая ткань.
У экспериментальных животных всех групп сохраняется трехслойное строение кожи. В участке имплантации нити на препаратах отмечается прозрачный дефект (так как нить не окрашивается красителями). Края дефекта относительно ровные. Вокруг имплантата формируется капсула из соединительной ткани.

В месте дефекта, вызванного имплантацией нити PDO COG 19G, стенка соединительнотканной капсулы имеет два слоя. Ближе к дефекту располагается слой грануляционной ткани, где наряду с фибробластами и макрофагами присутствуют нейтрофилы и единичные миофибробласты вокруг сосудов.
В составе внеклеточного матрикса коллагеновые пучки тонкие и располагаются беспорядочно. При этом на периферии капсулы располагается слой зрелой соединительной ткани. Он содержит единичные фиброциты между пучками плотно упорядоченно расположенных коллагеновых волокон. Встречаются единичные сосуды. В просвете дефекта визуализируются перегородки соединительной ткани с единичными дифференцированными фибробластами, макрофагами и миофибробластами (рис. 2). Исходя из увиденной картины мы можем сделать выводы, что нить PDO COG 19G обладает высокой пролиферативной активностью в отношении соединительной ткани, стимулируя активизацию фибробластов, ангиогенез и неоколагеногенез в высокой степени. Также мы наблюдаем максимальную регенераторную активность в области насечек, что, вероятно, связано с более выраженной шероховатостью поверхности. К концу испытательного срока сама нить частично гидролизирована, но структура ее сохранена.
В месте дефекта, вызванного имплантацией нити PCL COG 18G, стенка соединительнотканной капсулы имеет один слой зрелой соединительной ткани. Последний содержит единичные фиброциты между пучками плотно упорядоченно расположенных коллагеновых волокон. В просвете дефекта визуализируется массивная перегородка соединительной ткани, которая делит нить на две разные по размерам части. В центре данной септы располагается преимущественно зрелая соединительная ткань, а со стороны имплантированной нити – грануляционная ткань. В последней выявляются дифференцированные фибробласты (в некоторых участках в виде цепочки), множество макрофагов, единичные нейтрофилы. Одиночные миофибробласты преимущественно располагаются вокруг многочисленных сосудов (рис. 3). Исходя из увиденной картины мы можем сделать выводы, что нить PCL COG 18G обладает низкой пролиферативной активностью, практически отсутствующей по периметру самой нити и наблюдающейся только в области насечек. Структура нити полностью сохранена, проникновения грануляционной ткани нет.
Вокруг дефекта, вызванного имплантацией нити PLLA COG 18G, наблюдается полная фиброзная трансформация грануляционной ткани. Большая часть капсулы вокруг дефекта содержит единичные фиброциты, расположенные между коллагеновыми волокнами, которые горизонтально ориентированы параллельно поверхности раны и в соответствии с механической нагрузкой. Один из участков капсулы вдается в нить, а другой – снаружи горизонтальных ориентированных волокон, содержит поперечно идущие коллагеновые волокна, организованные в отдельные пучки.
Присутствия сосудов нет, зрелая соединительная ткань присутствует по всему периметру нити (рис. 4).
Исходя из описанного состояния тканей мы можем сделать вывод, что нить PLLA COG 18G по прошествии испытательного периода обладает умеренной пролиферативной активностью по отношению к соединительной ткани, хорошо выраженным коллагеногенезом и невыраженным ангиогенезом.
В месте дефекта, вызванного имплантацией нити PDO Press COG 18G, стенка соединительнотканной капсулы имеет наружный слой зрелой соединительной ткани. Последний содержит единичные фиброциты между пучками плотно упорядоченно расположенных коллагеновых волокон. А непосредственно на границе с просветом визуализируется слой грануляционной ткани. В области дефекта между основной нитью и насечкой визуализируется массивная перегородка соединительной ткани, которая делит нить на две разные по размерам части. Центральная часть данной септы образована преимущественно зрелой соединительной тканью, а со стороны имплантированной нити – грануляционная ткань. В последней выявляются дифференцированные фибробласты, множество макрофагов, умеренное количество плазмоцитов, единичные нейтрофилы и клетки с явлениями апоптоза. Одиночные миофибробласты преимущественно располагаются вокруг многочисленных сосудов. Следует отметить, что процессы образования грануляционной ткани активно выражены в сторону дефекта, что уменьшает размеры последнего в большей степени, чем имплантация вышеупомянутых нитей. (рис. 5).
Исходя из полученной картины мы можем сделать выводы, что нить PDO Press COG 19G обладает выраженной пролиферативной активностью по отношению к соединительной ткани, также стимулирует организованный неоколлагеногенез и ангиогенез. Структура нити практически полностью сохранена, присутствуют единичные вкрапления грануляционной ткани в теле нити, наиболее выраженная пролиферативная активность наблюдается в области насечки.
ОБСУЖДЕНИЕ
Биорассасывающиеся материалы для имплантации приобрели популярность и продемонстрировали безопасность в клинических условиях. В клинической практике имеются нити разного диаметра, и диаметр выбирается в зависимости от конкретного применения на целевых участках. Процесс распада нити идет за счет гидролиза полимера, который затем распадается на воду и углекислый газ и поглощается кожей. Лифтинговый эффект достигается благодаря механическому перемещению тканей и последующей фиксации в новом положении благодаря насечкам имплантированной нити. Макрофаги, фибробласты и единичные лейкоциты образуют вокруг нити клеточный инфильтрат со слабовыраженными клеточными реакциями. В наружной части инфильтрата, за счет отдельных активированных фибробластов, идет формирование первичного соединительнотканного футляра из тонких коллагеновых волокон, которые постепенно утолщаются и созревают. Этот процесс продолжается до полного рассасывания нити. Таким образом, вначале нить постепенно замещается рыхлой соединительной тканью, которая постепенно может переходить в плотную соединительную ткань, уплотняя кожу за счет упорядоченного синтеза коллагеновых и эластиновых волокон в дерме. Именно этим и обусловлен отсроченный лифтинговый эффект [7].
Мы исследовали способность к биодеградации у нитей 4 видов. Обоснованием использования нити является то, что пролиферация соединительной ткани возникает при контакте с биоразлагаемой нитью, и, таким образом, введение нити должно увеличить количество коллагеновых волокон и в дальнейшем усилить собственный каркас кожи и сопротивляемость к растяжению. Действительно, в нашем исследовании через 9 недель после имплантации нить PDO COG частично фрагментирована, по ее периметру отмечена активная пролиферация соединительной ткани, юные фибробласты и макрофаги, что подтверждает ожидаемую пролиферативную активность. Нить PLLA COG сохранена, по периметру пролиферация не особенно выраженная, выявлены волокнистые структуры. Нить PCL COG через 9 недель была практически полностью сохранена, насечки были без признаков биодеградации, периферическая пролиферация присутствует только в области насечек.
Нить PDO Press COG была полностью сохранена, по периметру выявлена активная пролиферация соединительной ткани, юные фибробласты и макрофаги.
ВЫВОДЫ
В нашем текущем исследовании группе крыс были имплантированы PDO COG, PLLA COG, PCL COG и PDO Рress COG нити на срок до 9 недель (по оценкам периода жизни человека примерно в 1 год).
Нить PDO COG была частично видна на срезах ткани – она отчасти фрагментирована, по ее периметру наблюдается активная пролиферация соединительной ткани, выявлены юные фибробласты и макрофаги. Нити PDO Press COG, PLLA COG и PCL COG были видны на срезах тканей в большей степени.
Исходя из полученных морфологических описаний можно сделать следующие выводы:
- у нити PDO COG – самые быстродеградируемые нити, отмечена активная пролиферация и выраженная биоремодуляция тканей;
- у нити PLLA COG отмечена длительная биодеградация и умеренная пролиферативная активность;
- у нити PCL COG выявлена самая длительная биодеградация без выявленной биомодуляции тканей;
- у нити PDO Press COG также выявлена длительная биодеградация и выраженная пролиферативная активность.
Во время исследования поведения нитей в коже подопытных крыс установлено, что по состоянию на 63-й день эксперимента ни одна из нитей не биодеградировала полностью. Таким образом, можно сделать вывод, что различные виды материалов для косметологических нитей влияют на сроки биодеградации и пролиферативной активности. Но мы не говорим, что существуют «хорошие» или «плохие» нити для лифтинга, у каждого материала есть особенности в зависимости от задач, поставленных перед косметологом. Например, в нашем эксперименте объективно видно, что нити из PDO существенно больше влияют на неоангиогенез, чем нити из других материалов, проращивая новые здоровые сосуды, а это, в свою очередь, ведет к улучшению притока питательных веществ и улучшению оттока продуктов метаболизма и лишней жидкости. Соответственно, если перед нами будет стоять задача работы с тяжелым лицом, склонным к отекам и имеющим признаки купероза, то PDO будет материалом выбора, поскольку этот материал оптимально сочетает в себе свойства, приводящие к улучшению трофики и уплотнению ткани.
Несколько клинических примеров примененияразличных модификаций нитей INTRARICH (Рег. удостоверение № РЗН 2015/3022 от 02.09.2015), приведенных ниже, подтверждают объективность этого вывода.
КЛИНИЧЕСКИЕ ПРИМЕРЫ
КЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ № 1
Пациентке, 65 лет, имплантированы 40 биостимулирующих линейных нитей INTRARICH 26G 90 мм из PDO в область передней брюшной стенки над пупком.
Техника установки: диагональная сетка.
Цель: уплотнение тканей, устранение дряблости в надпупочной зоне, сокращение излишков объема мягких тканей. Оценка результата производилась через 6 месяцев после имплантации нитей. Фото делались с динамической нагрузкой на ткани – на максимальном выдохе, где наиболее ярко видны качественные изменения.
Результат: даже при стойкой регрессии функции яичников существенное уменьшение дряблости, уменьшение количества и глубины морщин, сокращение кожного лоскута, улучшение цвета кожи (рис. 6).
КЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ № 2

Пациентке, 38 лет, с деформационноотечным типом старения установлены 10 армирующих нитей INTRARICH из PDO, предустановленных в канюлю 19G100 с насечками Cog Cobra в область средней и нижней трети лица.
Техника установки: классический нисходящий веер из скуловой точки.
Цель: лифтинг средней трети лица, возвращение опущенных тканей в исходное положение. Оценка результата производилась через 4 месяца после имплантации нитей. Результат: устранение пастозности, улучшение цвета лица, компактизация «тяжелого» лица, видимый эффект лифтинга (рис. 7).
КЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ № 3

Пациентке, 46 лет, были установлены 10 армирующих нитей INTRARICH из PDO, предустановленные в канюлю 19G100 мм с насечками Cog Cobra в область средней и нижней трети лица.
Техника установки: классический нисходящий веер из волосистой части головы и от области сосцевидного отростка.
Цель: лифтинг средней и нижней трети лица, возвращение опущенных тканей в исходное положение, замедление гравитационных изменений мягких тканей лица. Оценка результата производилась через 2 месяца после имплантации нитей и через 4 года.
Результат: устранение «тяжести» в нижней трети лица, улучшение цвета лица, видимый эффект лифтинга через два месяца после имплантации нитей, отсутствие прогресса гравитационных изменений через 4 года после имплантации (рис. 8).
И В ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, мы видим, что и биостимулирующие, и армирующие нити из полидиоксанона отлично справляются с основной задачей тредлифтинга – замедлить старение и опущение тканей, помимо этого они улучшают качественные показатели тканей.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Pavelec K.M., Best S.M., and Cameron RE. Collagen: a network for regenerative medicine. J Mater Chem B 2016; 4: 6484– 6496.
[2] Floyd E., Perkins S. V. (2019) The past, present, and future of facial plastic and reconstructive surgery: Facelift. Facial Plastic Surgery 35 (4): 353–357.
[3] ISAPS (International Society for Aesthetic Plastic Surgery), Statistics of the Global Plastic Surgery Study (2018), https:// www.isaps.org. Accessed December 3, 2019. [4] Statistics of the National Cosmetic Surgery Data Bank, Aesthet. Surg. J. (2020) 40, 1–26.
[5] Stoyan A.P. Hainarosje R. Pietrosanu C., Rusescu A., Andronach L.F., Paunica S., Balalau C., Pituru T. S. (2019) «Modern Concepts of Non-Surgical aesthetics; review», Journal of Mind and Medical Sciences: Vol. 6: Issue 2, article 3.
[6] Ковалева М.А. Сравнительная морфология кожи человека и лабораторных животных (краткое сообщение) // Лабораторные животные для научных исследований. – 2019. – № 2 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://doi.org/10.29296/2618723X-2019–02-06.
[7] Chang Gong Li (2018) Histological evaluation of bioresorbable filaments in rats. Korean Journal J Clin Lab Sci 50 (3): 217–224.