Метиленовый синий для омоложения кожи как применять
Обновлено: 30.04.2024
Метиленовый синий против редкого генетического заболевания и симптомов старения
Прогерия – редкое генетическое заболевание, при котором нормальный процесс старения ускоряется. Симптомы заболевания обычно появляются в течение первых лет жизни и большинство заболевших не доживают до подросткового возраста.
Новая работа учёных Мэрилендского университета (Safe, Inexpensive Chemical Found to Reverse Symptoms of Progeria in Human Cells) позволяет предположить, что повсеместно распространённый, недорогой, безопасный химикат – метиленовый синий – может быть эффективен для лечения прогерии. Также вероятно, что он может противодействовать внешним проявлениям нормального старения. Впервые показано, что малые дозы метиленового синего практически полностью устраняют дефекты в клетках больных прогерией, а также устраняют возрастные повреждения здоровых клеток. Исследование опубликовано онлайн в журнале Aging Cell 10 декабря (Xiong et al., Methylene blue alleviates nuclear and mitochondrial abnormalities in progeria).
«Мы очень старались изучить влияние метиленового синего на все известные симптомы прогерии внутри клетки, – сказала Кань Цао (Kan Cao), старший автор исследования. – Похоже, что метиленовый синий спасает каждую повреждённую структуру внутри клетки. Когда мы смотрели на обработанные клетки, было трудно поверить, что они были повреждены прогерией. Это словно волшебство».
Прогерия развивается из-за дефекта в одном гене. Этот ген производит белок ламин А, который находится внутри ядра клетки, под ядерной мембраной, и необходим для нормального клеточного деления. Недостаток этого белка вызывает деформацию ядра, которое делает невозможным нормальное функционирование клетки.
Также в клетках с прогерией наблюдаются деформированные и дефектные митохондрии. Хотя о повреждении митохондрий в клетках с прогерией было известно и ранее, новое исследование является первым документом, в котором детально описаны характер и степень ущерба. Оказалось, что большинство митохондрий в клетках с прогерией отекают и фрагментируются, теряя, как и ядро, способность правильно функционировать.
Команда Кань Цао обнаружила, что метиленовый синий полностью устраняет оба типа повреждений – и митохондрий, и ядра. Точный механизм действия химиката пока неясен, но обработанные им клетки с прогерией почти неотличимы от нормальных.
Исследователи также протестировали действие метиленового синего на здоровые клетки. Оказалось, что химикат устраняет некоторые симптомы клеточного старения. При нормальном старении функция митохондрий ухудшается, старые митохондрии напоминают те, что наблюдаются в клетках с прогерией. И метиленовый синий устраняет эти повреждения.
«Мы повторили эксперименты много раз и не увидели ни одного сбоя, – отмечает Чжэн-Мэй Сюн (Zheng-Mei Xiong), ведущий автор исследования. – Это захватывающий результат с огромным потенциалом, как в деле лечения прогерии, так и противодействия старению. Метиленовый синий повсеместно распространён и недорог. Это полностью водорастворимое и нетоксичное вещество. Люди используют его для обработки рыбоводных водоёмов, потому что он безопасен для икры». (Метиленовый синий используют в промышленном рыбоводстве и аквариумистике как антисептик и антимикотическое средство, также считается, что он способствует нормализации тканевого дыхания рыб и эффективен при устранении симптомов отравления рыб цианидами и нитратами. – Прим. XX2 ВЕК).
Метиленовый синий может устранять клеточные дефекты, которые в конечном итоге приводят ко всем симптомам, наблюдаемым у пациентов с прогерией. Предположительно, он может быть использован в качестве лекарства для лечения этой болезни. Вероятно также, что с его помощью возможно устранение симптомов нормального процесса старения.
«Пока мы делали всю нашу работу на стволовых клеточных линиях. Крайне важно проверить, будет ли эффект распространяться на всё животное, – поясняет Цао. – Также мы хотим посмотреть, может ли метиленовый синий восстановить последствия прогерии в различных типах клеток, таких как клетки костей, кожи, сердечно-сосудистой системы и других. Далее можно будет начать клинические испытания на людях. Это очень увлекательно».
Ученые из Мэрилендского университета выяснили, что метиленовый синий может служить эффективным средством для омолаживания кожи. Обработка фибробластов этим красителем вызвала повышение пролиферации и жизнеспособности этих клеток, ускоряла заживление ран, а также увеличивала увлажненность кожи и плотность ее дермального слоя. Исследование опубликовано в Scientific Reports.
Оксидативный стресс — один из главных факторов старения кожи. Результат такого стресса — повышенное содержание активных форм кислорода (АФК). Оно приводит, в частности, к расщеплению коллагена, вызывает появление морщин и пигментации кожи, а также снижает ее способность к заживлению ран. В природе повышенное содержание АФК в клетках связано, во-первых, с естественным старением организма, а во-вторых, с воздействием на организм ионизирующего излучения или загрязненного воздуха. Антиоксиданты, снижающие последствия оксидативного стресса, широко применяются в косметической индустрии. Они снижают выработку и нейтрализуют уже имеющиеся АФК в фибробластах кожи человека.
Метиленовый синий (МС) впервые был синтезирован Генрихом Каро в 1876 году. Он используется как краситель, в том числе — в аналитической химии, позволяя определять наличие примесей хлоратов, магния, кальция и других соединений; кроме того, он используется в качестве антисептика и антидота. Также он является эффективным антиоксидантом.
Ученые работали с культурами фибробластов кожи человека, взятых у здорового человека среднего возраста и у человека с синдромом прогении Хатчинсона-Гилфорда — генетическим заболеванием, вызывающим преждевременно старение. Действие МС сравнивали с действием других антиоксидантов, часто использующихся в целях замедления старения (N-ацетил-L-цистеином, MitoQ — модифицированным коэнзимом Q-10 и MitoTEMPO — агонистом супероксиддисмутазы). Клетки обрабатывали этими антиоксидантами в течение четырех недель. Выяснилось, что МС наиболее эффективно снижает уровень АФК в митохондриях.
Интересно, что MitoQ в рамках данного исследования показал не положительные, а резко отрицательные результаты — он увеличивал число АФК в митохондриях и замедлял пролиферацию как больных, так и здоровых фибробластов. N-ацетил-L-цистеин также практически не оказывал влияния на АФК в этом долговременном эксперименте и замедлял пролиферацию клеток. MitoTEMPO несколько снижал уровень АФК у клеток здорового человека, но не оказывал воздействия на фибробласты больного.
Ученые создали трехмерную модель кожи человека в лабораторных условиях и провели «тест на раздражительность» для МС. Его результаты показали, что МС, по-видимому, не вреден при долгосрочном применении и не оказывает какого-либо отрицательного воздействия на кожу. Напротив, он увеличивал жизнеспособность ее клеток, ускорял заживление ран, способствовал повышению увлажненности кожи и плотности дермального слоя. По-видимому, он оказывает влияние на липидный состав рогового слоя эпидермиса.
Обрабока МС клеточных линий от людей разного возраста показала, что этот препарат способен снижать в фибробластах 80-летнего человека уровень АФК и сигналов, характерных для сенесцентных клеток (SA-β-gal и p16), и доводить их до уровня клеток людей моложе 30 лет. МС стимулировал пролиферацию фибробластов и замедлял процессы их старения.
Анализ экспрессии генов показал, что МС меняет характер работы ряда генов, имеющих отношение к внеклеточному матриксу кожи, в том числе повышает выработку эластина и коллагена 2A1. Кроме того, он усиливает синтез транскрипционного фактора Nrf2 и, соответственно, синтез регулируемых им белков, имеющих антиоксидантные свойства.
Следующим этапом является разработка косметических средств на основе метиленового синего, к которой исследователи уже приступили. Раньше мы рассказывали, что его восстановленная форма также показывает хорошие результаты в качестве лекарственного средства для борьбы с болезнью Альцгеймера.
Одна из точек зрения на старение состоит в том, что это болезнь, которую можно и нужно лечить. Ряд исследований свидетельствует, что с этим процессом могут успешно бороться антиоксиданты. К антиоксидантам относится и метиленовый синий – очень «разностороннее» органическое вещество, используемое как краситель, антисептик, антидот при некоторых отравлениях и т.п. Ранее было установлено, что метиленовая синька замедляет старение клеток, а теперь ученые из Мэрилендского университета (США) показали, что этот недорогой и безопасный химикат может надолго сохранить нашу кожу молодой и свежей.
Эксперименты с метиленовым синим ученые проводили на культурах фибробластов – клеток соединительной ткани, производящих и обновляющих коллагеновые и эластиновые волокна, которые участвуют в поддержании упругости и тонуса кожи.
Сначала использовались фибробласты здоровых людей среднего возраста и пациентов с диагнозом «прогерия» (это редкое генетическое заболевание характеризуется преждевременным старением). Исследователи в течение месяца добавляли в культуральную среду метиленовый синий или другие антиоксиданты (N-ацетил-L-цистеин, MitoQ и MitoTEMPO). Добавление метиленового синего оказало наиболее выраженный эффект: во всех клеточных культурах уменьшилось количество активных форм кислорода, повреждающих клеточные макромолекулы, снизилась скорость гибели клеток и возросла скорость их деления.
Затем метиленовый синий в течение месяца тестировали на фибробластах пожилых людей (возрастом более 80 лет). Оказалось, что в присутствии этого вещества фибробласты лучше растут, в них слабее активируются два гена – биомаркера старения, которые кодируют ассоциированный со старением фермент бета-галактозидазу и белок р16, супрессор опухолевого роста.
Наконец ученые провели эксперимент с разработанной ими «искусственной» кожей – трехмерной «вещественной» моделью, где клетки эпителия и фибробласты человека растут на специальном каркасе, формируя все типичные структуры кожи, кроме потовых желез и волос. На этой модели было изучено действие метиленового синего на те проявления старения, которые нельзя увидеть на клеточной культуре. Выяснилось, что благодаря обработке метиленовым синим кожа лучше сохраняет воду и становится более толстой – оба эти признака характерны для молодых людей.
По словам ученых, все наблюдаемые эффекты – не временные и являются следствием фундаментальных, долгосрочных изменений в клетках. Так что метиленовый синий можно признать эффективным средством, позволяющим замедлить старение кожи.
Кроме того, так как искусственную кожу можно использовать и для проверки безопасности применяемых веществ, было доказано, что даже в высоких концентрациях метиленовый синий практически не вызывает раздражения. И сейчас ученые уже приступили к разработке безопасных и эффективных косметических составов, содержащих метиленовый синий.
Кстати сказать, использование трехмерной модели кожи навело ученых на мысль пойти дальше: c помощью технологий биопринтинга создавать персонализированные модели этого органа для конкретного пациента, и уже на них подбирать индивидуальные схемы коррекции возрастных изменений.
Фото препарата
- Латинское название: Methylenum coeruleum
- Код АТХ: V03AB17
- Действующее вещество: Метилтиониния хлорид (Methylthioninium chloride)
- Производитель: Самарамедпром, ЭргоПродакшн ООО (Россия), ХайМедия Лабораториз Пвт. Лтд (Индия)
Состав
Метиленового синего раствор содержит в составе действующее вещество метилтиониния хлорид и очищенную воду.
Форма выпуска
Лекарство выпускается в виде раствора и порошка.
Фармакологическое действие
Метиленовый Синий представляет собой антисептический препарат.
Фармакодинамика и фармакокинетика
Данное средство принадлежит к антисептическим. Его действие основано на способности лекарства взаимодействовать с некоторыми группами веществ грамположительных бактериальных клеток, их белками и мукополисахаридами с образованием малорастворимых и медленно ионизирующих комплексов.
Препарат обладает окислительно-восстановительными свойствами и способен играть роль донора ионов водорода в организме. Благодаря этому он может применяться как антидот при некоторых отравлениях.
Средство не поступает в системный кровоток при местном применении. При внутреннем приеме лекарство экскретируется через почки.
Кроме того, данное средство может использоваться для аквариумных рыб. Оно препятствует размножению ихтиофтириусов, триходин, аэромонад, миксобактерий, хилодонелл, костий, псевдомонад. Метиленовый синий для аквариума также используется с целью улучшения кислотного обмена в тканях рыб, если их транспортировали, приготовления антибактериального корма, обработки икры и мальков.
Однако при его применении вода становится синей, из-за чего пачкается оборудование и аксессуары в аквариуме, затрудняется наблюдение за питомцами. Поэтому использовать данное средство желательно в отдельном сосуде.
Показания к применению
Препарат применяется при ожогах, гнойно-воспалительных заболеваниях кожных покровов, пиодермии.
В случае циститов и уретритов лекарство может использоваться как внутрь, так и наружно, в том числе для диагностики почечной функции.
Иногда применяется Метиленовый синий при стоматите. Препаратом обрабатываются пораженные участки слизистой полости рта. В некоторых случаях это приводит к дополнительным ожогам, так что в настоящее время данное средство используется редко, особенно в свете того, что сейчас более популярны другие действенные препараты.
Противопоказания
Нельзя применять средство при негативной реакции на его компоненты. Кроме того, оно противопоказано детям до 1 года.
Побочные действия
Среди побочных действий препарата указаны повреждения тканей почек и мочевого пузыря, тошнота, анемия, болезненные ощущения в эпигастральной области, рвота.
При наружном использовании средства возможны аллергические реакции. Притом чем большая площадь обрабатывается, тем выше вероятность их возникновения.
Инструкция по применению Метиленового синего (Способ и дозировка)
Инструкция на Метиленовый синий в случае применения наружно сообщает, что пациентам необходимо смазать раствором пораженные места кожных покровов, немного захватывая окружающие здоровые области. В этом случае нужно использовать 1-3% раствор препарата. Места на теле, в которых проводится обработка, следует заранее очистить. Раствор наносится посредством ватного тампона.
При заболеваниях органов мочевыводящей системы используют водный раствор Метиленового Синего 0,02%. Для этого препарат разводят самостоятельно.
Внутрь лекарство взрослые принимают в дозировке 0,1 г по 3-4 раза в день. Для детей дозы рассчитываются, исходя из возраста, – по 0,005-0,01 г на 1 год жизни. Дети должны принимать лекарство с той же частотой, что и взрослые.
В случае тяжелых отравлений окисью углерода, сероводородом и цианидами применяют 50-100 мл водного раствора 1% или раствор 1% на 25% глюкозе. Лекарство вводится в/в.
При отравлениях нитритом или производными анилина Метиленовый Синий используется как противоядие. Раствор 1% вводят в/в по 0,1-0,15 мл/кг.
Во всех случаях продолжительность курса лечения определяется специалистом индивидуально.
Кроме того, данное лекарственное средство используется для аквариумов. Инструкция для рыб предусматривает несколько способов применения:
- очистка пресноводного аквариума – вводится раствор из расчета 1 капля на 2,5 л воды, предварительно его растворяют в 100-200 мл воды, после чего вливают небольшими порциями, немного помешивая. Спустя 5 суток половину воды в аквариуме заменяют. При необходимости процедуру можно повторить еще на 5 дней. По завершению обработки воду осветляют, применяя фильтры с активированным углем, или же частично заменяют ее;
- улучшение тканевого дыхания рыб – раствор в течении 5 суток вводится в дозировке 1 мл на 75 л воды;
- антибактериальный корм – 3 капли раствора разводят водой в соотношении 1 к 2 и смешивают с 3 г корма, массу хорошо перемешивают и подсушивают при комнатной температуре. Рыбы должны получать такой корм на протяжении 10 суток;
- обработка икры – разводят препарат из расчета 1 мл на 50 мл воды и помещают в такой раствор икру на 2-3 часа;
- обработка морских рыб – препарат добавляют в отсадник, в котором содержится аквариумная вода, из расчета 1 мл раствора на 10 л воды, после чего хорошо перемешивают и запускают туда рыб. Так их выдерживают на протяжении трех часов. Такую обработку следует проводить через день 5 раз.
Передозировка
При передозировке возможно усиление побочных действий. Лечение симптоматическое.
Взаимодействие
Значимое взаимодействие с другими средствами не выявлено.
Условия продажи
Данное средство продается без рецепта.
Условия хранения
Лекарство необходимо держать в сухом и темном месте. Оно должно находиться в оригинальной упаковке. Температура хранения 15-25 °С.
Специалисты из Мэрилендского университета в Колледж-Парке обнаружили, что метиленовый синий может предотвращать старение кожи и ускорять ее регенерацию.
Наиболее выраженно видимые признаки биологического старения проявляются на коже. Деградация наружного покрова тела происходит по двум направлениям: под влиянием естественных структурных изменений (морщины) и экологических факторов, например ионизирующего излучения и загрязнения воздуха. На молекулярном уровне этот механизм опосредуется оксидативным стрессом. Воздействие среды стимулирует образование в клетках активных форм кислорода (ROS), избыток которых приводит к ускоренным выработке свободных радикалов и расщеплению коллагена — это деформирует дермальный матрикс. Поэтому основной стратегией профилактики старения кожи служит применение антиоксидантов.
Сейчас на основе антиоксидантов выпускаются разные косметические продукты, целью которых выступает подавление выработки или нейтрализация свободных радикалов в дермальных фибробластах. Авторы новой работы использовали для этого метиленовый синий — препарат, синтезированный в 1876 году. Помимо промышленности (например, текстильной) он широко представлен в медицине — как антисептик и антидот. Кроме того, прошлые исследования показали, что соединение обладает нейропротекторными свойствами и может улучшать симптомы при болезни Альцгеймера. Опыты на мышах также выявили способность метиленового синего продлевать жизнь на шесть процентных пунктов.
На первом этапе американские ученые сравнили показатель поглощения ROS у метиленового синего и трех других препаратов — N-ацетил-L-цистеина (NAC), MitoQ и MitoTEMPO. В течение четырех недель они наносились на фибробласты кожи, полученные от пожилого человека и пациента с синдромом Гетчинсона-Гилфорда — генетической аномалией, которая выражается в преждевременном старении. Анализ показал, что, в отличие от метиленового синего, NAC не только хуже справлялся с нейтрализацией ROS, но и увеличивал их уровень. Остальные соединения продемонстрировали умеренный положительный эффект (MitoTEMPO не влиял на клетки пациента). Затем авторы изучили воздействие препарата на фенотип.
Снижение числа митохондриальных ROS в фибробластах молодых (1-YM, 2-YF) и пожилых (3-OM, 4-OF) людей после обработки метиленовым синим (голубой цвет) и контрольным препаратом (серый цвет) / ©Zheng-Mei Xiong et al., Scientific Reports, 2017
Для этого они культивировали линии фибробластов от доноров старше 80 лет и моложе 30 лет. Сортировка с активированной флуоресценцией (FASC) подтвердила, что в «старых» клетках наблюдается значительный рост митохондриальных ROS (MitoSOX), а обработка метиленовым синим (в одной линии) уменьшала показатель до уровня молодых людей. Последующий анализ методом вестерн-блоттинга позволил определить, что эффект обусловлен стимуляцией белка Nrf2 — важного регулятора антиоксидантной защиты. Дополнительные эксперименты с клетками пациента также обнаружили рост экспрессии матричной РНК (мРНК) в генах с антиоксидант-респонсивными элементами (ARE), в том числе GCLC, GSR и GPX7.
Наконец, ученые проверили действие препарата на двух трехмерных моделях эпидермиса, состоящих из линий фибробластов и кератиноцитов на гелевой подложке. По словам авторов, при длительной обработке (в течение двух недель) высокие концентрации метиленового синего — от пяти микромоль — окрашивают поверхность образцов и снижают жизнеспособность клеток. При этом низкий уровень соединения (менее 2,5 микромоль) не только не окрашивал кожу, но и стимулировал ее жизнеспособность. Небольшие концентрации препарата также повышали толщину, эластичность, упругость образцов и содержание в них влаги. Более того, опыты in vitro показали, что он ускоряет регенерацию кожи.
Как сообщили ученые, они уже приступили к разработке косметических средств на основе метиленового синего. Также команда ищет способы коммерциализации нового продукта.
Статья опубликована в журнале Scientific Reports.
В марте стало известно, что австрийские исследователи разработали и испытали геропротектор на основе кофермента NAD+, «омолаживающий» ДНК.
Читайте также: