Что такое стволовые клетки?

Если говорить о стволовых клетках как таковых, то их главная особенность – способность к многократному делению. Проще говоря, благодаря им организм «обновляется». Но, увы, со временем скорость их деления уменьшается, и мы стареем. Несколько лет назад ученым показалось, что они нашли-таки «лекарство от возраста» – в виде эмбриональных, или зародышевых, стволовых клеток. Но чуда не случилось: из-за недостаточной изученности их действия и отдаленных последствий использования, а также многочисленной информации о потенциальной опасности такой клеточной терапии, к стволовым клеткам животного происхождения стали относиться очень настороженно. В большинстве стран их использование запретили. И сегодня, если речь идет о косметике со стволовыми клетками, имеются в виду так называемые растительные (фитостволовые, ростковые) клетки.

Откуда берутся фитостволовые клетки?

Термин «терапия стволовыми клетками растений» впервые был использован в 1970 году французским врачом Домиником Ришаром. Этот метод лечения также известен в США и Европе как фитоэмбриотерапия. Но вообще-то клетки растений, которые используются в косметических средствах, правильнее называть не стволовыми, а меристемными.

Об уникальной способности растений восстанавливать себя из мельчайших фрагментов известно давно. Но только во второй половине прошлого века выяснилось, что это возможно благодаря клеткам, которые содержатся в особой ткани растений – меристеме, сосредоточенной в почках, молодых корешках и проростках. Меристемные клетки и есть стволовые, то есть клетки-предшественники других, богатые пептидами, факторами роста, аминокислотами, антиоксидантами. Из них формируются ткани растений, от них зависит рост стеблей и корней и восстановление повреждений. Не удивительно, что чудо-клетки оказались в числе высокоактивных косметических компонентов!

Как «добывают» растительные стволовые клетки?

Обычно в косметику попадает не вся стволовая клетка, а только ее активные вещества. Чаще всего для этого используют биотехнологический способ. На кусочке растительной ткани делается надрез, клетки в его месте начинают активно делиться, образуя клеточную массу, обладающую всеми свойствами стволовых клеток. Ее помещают в жидкую среду с питательными веществами, а затем выделяют нужные компоненты, очищают их и стабилизируют. Такой процесс позволяет четко просчитать количество активных веществ и действие косметики.

Между эпидермисом и дермой есть так называемая базальная мембрана. Проникнуть через нее могут только гормоны и лекарственные вещества, но никак не косметика. Любые косметические средства, в том числе с ростковыми клетками, работают исключительно поверхностно, запуская процессы в дерме путем передачи информации через клетки-рецепторы. Растительные стволовые клетки – активные биостимуляторы клеток кожи. Благодаря факторам роста они способствуют улучшению тургора, исчезновению мелких и уменьшению крупных морщин.

Какого эффекта ждать от клеточной косметики?

Эдельвейс, женьшень, гардения, гинкго билоба, красный виноград, роза – вот лишь самые популярные из растений, стволовые клетки которых активно используются в косметике anti-age. Причем фитостволовые клетки способны влиять сразу на несколько причин старения кожи. Клетки с антиокислительными свойствами прерывают цепные реакции свободных радикалов, защищая клетки кожи от разрушения. Другие регулируют выведение токсинов, третьи – нормализуют процесс деления клеток и защищают ДНК… Чаще всего в одном косметическом средстве используются стволовые клетки одного-двух растений, но встречаются и рекордсмены, обогащенные пятью-шестью подобными экстрактами. Существует и нутрикосметика (например, на основе растительных стволовых клеток томата делается напиток Lifeade Beauty от Unhwa).

Опасны ли растительные стволовые клетки?

Ответ на этот вопрос однозначен: в данном случае нет. Косметика с ними не вызывает привыкания (впрочем, как и любая косметика), ей не запрещается пользоваться в период беременности. В отличие от клеток животного происхождения, растительные клетки не несут столь мощную информацию и не оказывают на человека такого серьезного и глобального воздействия, не вмешиваются в генный аппарат.

Откуда путаница?

Что заставляет нас относиться к стволовым клеткам растений с подозрением? Конечно, тут же возникающая ассоциация со стволовыми клетками человека. Сегодня хорошо известно, что на них возлагаются самые большие надежды на избавление от тяжелых хронических заболеваний, восстановление органов, продление молодости. При этом смысл ведущихся исследований в массовом сознании часто сводится к возможности превратить (дифференцировать) эти клетки-предшественники в нечто полезное: сосуды, органы, новую кожу. В этом контексте « клеткопревращений» душу потребителей и начинают разъедать сомнения: неужели ученые додумались, как превратить нечто растительное во что-то вполне человеческое? Ну, не орган, конечно, тут все остаются реалистами. А, например, в столь необходимый коже белок коллаген. И как помещенные в баночку с кремом стволовые клетки той же яблони могут «встроиться» в биохимические процессы и обмен веществ человека? В общем, самые фантастические возникают вопросы.

«Насколько растительные стволовые клетки сходны со стволовыми клетками животных – наиболее часто задаваемый вопрос»,- рассказывает Татьяна Пучкова. –Первое, что нужно понять, они имеют общее базовое свойство. Это – недифференцированные, т.е. одинаковые клетки, которые потом становятся дифференцированными ( обладающими характеристиками определенной ткани, например, печени, мозга, кожи). Самое главное, в этих клетках заключен огромный потенциал роста, в них содержится максимальное количество необходимых для обновления веществ. Что же касается особенностей процесса дифференцировки клеток, совместимости с организмом человека… Здесь непаханое поле для исследований, какие-то выводы пока делать рано. Но в любом случае к косметическим средствам эти вопросы не имеют никакого отношения.

Дело в том, что сама клеточная масса – растительные клетки целиком — в косметическое средство не идет. Производителей интересуют содержащиеся в ней активные компоненты. Для этого клеточную массу обрабатывают специальным образом, экстрагируя из клеток те вещества, которые необходимы для решения определенных проблем кожи».

Источники стволовых клеток

Клетки растений, которые используются сегодня в косметике, правильнее называть не стволовыми, а меристемальными.

О свойственной растениям уникальной способности восстанавливать себя из мельчайших фрагментов известно давно. Но только во второй половине прошлого века выяснилось, что ее обеспечивают так называемые инициальные клетки. Их содержит особая ткань растений – меристема, сосредоточенная в почках, молодых корешках и проростках. Меристемальные клетки и есть стволовые, то есть клетки-предшественники. Из них формируются ткани растений, они определяют рост стеблей и корней, заживлении повреждений. В процесе деления одна из меристемальных клеток дифференцируется в какой-то определенный вид (это зависит от условий или микроокружения, в которое она попадает). А другая остается унипнтентной стволовой. Унипотентность означает, что в дальнейшем из нее может развиться любая клетка растительного организма.

В отличие от стволовых клеток человека все растительные стволовые клетки способны дифференцироваться в любую из клеток растения. У человека и животных этим свойством обладают только эмбриональные стволовые клетки, и то только на первых этапах процесса деления. Кроме того, специализированные потомки стволовых клеток легко возвращаются в недифференцированное состояние, чем объясняется свойственное растениям вегетативное размножение.

Вещества молодости

В меристемальных клетках растений заложен мощнейший потенциал роста, — признают все исследователи. Это проявляется в высокой концентрации активных веществ. Когда клетки станут дифференцированными и определятся их функции, останутся лишь те вещества, которые для этой функции необходимы. Совокупность активных веществ – это гарантия будущей полноценной жизни растения: его формирования, защиты на стадии «проростка» от неблагоприятных факторов окружающей среды, сохранения генетической информации и синхронизации процессов деления клеток. К этим веществам относятся жирные кислоты, нуклеиновые и аминокислоты, пептиды, витамины и кофакторы, ферменты пролиферативной и антиоксидантной защиты, фитогормоны, антиоксиданты. Открыты целые классы веществ регуляторов, обеспечивающих процессы межклеточного взаимодействия: ауксины, гиббереллины, цитокинины, брассинолиды, жасмонаты, полиамины, пептидные гормоны. Стволовые клетки растений производят большое количество рибонуклеиновых кислот (РНК).

Многочисленные исследования показывают, что многие участники и регуляторы процессов роста и жизнеобеспечения растений имеют сходное строение с теми, что есть в организме человека. И даже выполняют сходные функции. Например, в 2003 году группа флорентийских ученых доказала удивительное сходство стероидов растений и человека. Однако когда речь идет об экстрагировании определенных веществ для косметики, полного совпадения не нужно:

«Возьмем простые молекулы, те же аминокислоты, — объясняет Татьяна Пучкова.- Они одинаковы у растений и человека. Если мы говорим о каких-то биологически активных факторах, гормонах роста, то, как правило, это пептиды: короткие молекулы, которые состоят из нескольких аминокислот».

Современные технологии позволяют нам получить с химической точки зрения совершенно одинаковые соединения. При правильно поставленном «производственном процессе» нашему организму будет все равно, откуда взяты эти вещества. Один из таких примеров — использование гиалуроновой кислоты. Сначала ее выделяли из хрусталика быка, потом — из гребешков неполовозрелых петушков, сейчас практически всю «гиалуронку» получают путем микробиологического синтеза. Когда с ней работает производитель косметики, для него не имеет значения источник происхождения. Главное, чтобы она была качественная и хорошо очищенная».

Способы получения

Экстракты меристемальных клеток, использующиеся в косметике, получают двумя способами.

Первый предоставила нам сама природа, сосредоточив эти клетки в точках активного роста растения. Ранней весной собирают почки, проростки, молодые корешки и побеги и свежими их очищают, измельчают и готовят экстракты. Экстрагирующая смесь, в состав которой входят вода, глицерин, спирт, сама по себе является прекрасным консервантом. Поэтому никаких других веществ добавлять в нее не требуется. Полученные этим способом экстракты имеют особую ценность – в них сохраняется целостность межклеточных взаимоотношений и гармоничное сочетание «аутентичных» активно действующих веществ. К сожалению, данный метод не дает того выхода биологического материала, который необходим для широкого производства косметики.

Второй путь – биотехнологический – заключается в следующем. На кусочке растительной ткани – экспланте – делают надрез. В месте повреждения клетки начинают активно делиться, образуя бесцветную клеточную массу – каллус. Клетки каллуса обладают некоторыми признаками стволовых. Затем каллус помещают в особые жидкие среды, содержащие питательные вещества и стимуляторы, для наращивания биомассы. Завершает цикл гомогенизация клеток, экстракция необходимых компонентов и их стабилизация. Этот способ получения экстракта имеет свои сложности, что делает конечный продукт достаточно дорогостоящим. Каллусные клетки вне организма растут хаотично, в процессе культивирования постепенно теряют способность к регенерации, являются генетически нестабильными (число и «качество» хромосом в них может сильно различаться). Основное преимущество биотехнологического способа – возможность получить большие количества стандартизированных экстрактов недифференцированных тканей растений. Но по мере совершенствования биотехнологических процессов, качество таких экстрактов становится все выше.

Использование в косметике

Увы, стволовые клетки человека стареют вместе с нами, и уже не способны поддерживать работоспособность тканей и органов. Опыт американских и европейских врачей показал, что применение экстрактов растительных стволовых клеток помогает откорректировать многие патологические сдвиги, сопровождающие старение: улучшает клеточный метаболизм, очищает клетки от токсинов, восстанавливает их поврежденные компоненты, обеспечивает адекватную реакцию не стрессовые ситуации. В 2008 году, после того, как в руках ученых оказались стандартизированные экстракты растительных стволовых клеток, в ходе лабораторных экспериментов было доказано, что экстракт каллуса одного из видов яблони увеличивает пролиферативную активность стволовых клеток человека, выделенных из пуповинной крови. А также на генетическом уровне восстанавливает уменьшающуюся с возрастом активность фибробластов – клеток межклеточного матрикса, от которых зависит выработка коллагена и эластина. При нанесении этого экстракта на кожу в зону так называемых «гусиных лапок» после 4-х недель применения зарегистрировано уменьшение глубины морщин на 15 %.

Многочисленные открытия тут же были взяты на вооружение косметическими концернами. Появились целые линейки продуктов, содержащих экстракты растительных стволовых клеток. Например, клеток яблони сорта Utwier Shatlauber, отличающейся повышенной устойчивостью к воздействию окружающей среды, центеллы азиатской, содержащей вещества, помогающие контролировать воспаление, тонус и проницаемость кровеносных сосудов. Эдельвейса, обладающего мощным антиоксидантным действием, и многих других.

Наличие в этих экстрактах факторов роста, регулирующих деление, рост и обмен веществ в клетках, действительно, позволяет использовать их как активные биостимуляторы клеток человека. «При этом стоит отметить, что для получения растительных стволовых клеток высокой чистоты, функциональности и активности необходимо использование новейших методов, строго контролируемых условий, современных знаний на основе длительных исследований и испытаний.

А что в будущем?

И у растительных, и у эмбриональных стволовых клеток есть свои сторонники. Возможно, когда-нибудь и стволовые клетки человека и займут свое место в космецевтике, учитывая потрясающую способность кожи к восстановлению. Но пока это время еще не пришло. Современная наука уже знает, что и растения и животные в качестве фактора роста используют сходные химические соединения. Но при этом, по словам Татьяны Пучковой, современная наука по большому счету еще не изучено, как эти физиологически активные соединения работают в организме человека, как проникают сквозь кожу. Пока эта область знаний находится на стадии экспериментов. Тем не менее, использование в составе косметических средств растительных стволовых клеток — очень перспективное направление с нескольких точек зрения:

• Возможность получать нужные вещества в нужной концентрации. Наладив технологический процесс производства экстракта из растительной массы, можно сделать стандартный продукт. То есть получить экстракт с четко определенным количеством активных веществ
• Безопасность ингредиентов. Мы можем выбрать растение полностью здоровое, выросшее в идеальных условиях, не обрабатываемое пестицидами. То есть соблюсти массу факторов, которые позволяют говорить, что мы максимально отсекаем побочные эффекты.
• Доступность сырья даже из самых редких растений: Так как при биотехнологическом способе используется только кусочек ткани из точки роста, и в дальнейшем рост культуры клеток происходит в искусственных условиях, мы можем получить растительный материал из очень редких растений. Например, Эдельвейса, растущего высоко в горах. Или водорослей, произрастающих на морской глубине в арктических условиях. Эти растения обладают высоким регенеративным потенциалом, поскольку живут в условиях стресса.
• Сохранение окружающей среды. Нам не нужно выращивать плантации растений, заготавливать их, сушить, перемалывать. Для получения большого количества сырья достаточно небольшого, специальным образом оснащенного помещения.

«Однако, самое интересное еще впереди, — считает Татьяна Пучкова. — Если экспериментатор научится варьировать условия деления клеток, он сможет получать стандартизованные экстракты с четко определенными веществами. Например, мы знаем, что какое-то вещество стимулирует рост волос. И сможем направить процесс деления клеток так, что получим именно его. Это реальный путь получения натуральных и эффективных ингредиентов для косметики. Мне в этом подходе нравится красивый симбиоз натуральности и высоких технологий».

Подробнее о растительных стволовых клетках можно узнать из книги Т.Пучковой «Космецевтика как косметика интенсивного действия», Москва, 2010.

— Стволовые клетки растений: прощание со старостью или рекламная уловка?

А что же в этот раз, в случае со стволовыми клетками? У растений вообще есть стволовые клетки? И если да, действительно ли они могут творить чудеса с кожей, или маркетологи опять «немного» преувеличивают?

Несколько лет назад о стволовых клетках растений в косметологии говорили как об инновации, прорыве. На упаковках косметики пишут, что стволовые клетки делают кожу моложе, свежее и налаживают цикл ее жизнедеятельности. Но вокруг этих компонентов до сих пор остается много вопросов.

Что такое стволовые клетки растений?

Это клетки, которые находятся в зонах роста растения: ростках, почках, побегах, молодых корешках. Они могут превращаться в другие виды клеток, а также самообновляться. По этим признакам они похожи на человеческие стволовые клетки — за что и получили свое название. В биологии такие клетки растений называются меристемальными — это их правильное научное наименование.

Человеческие стволовые клетки используют в медицине — в перспективе они могут помочь излечить множество серьезных заболеваний и травм. И именно с применением человеческих стволовых эмбриональных клеток связан серьезный этический спор.

Со стволовыми клетками растений не связано никаких скандалов или споров.

Зачем стволовые клетки в косметологии?

Растения используют в качестве факторов роста вещества, сходные с теми, что использует человеческий организм. Чтобы защитить росток от неблагоприятных факторов окружающей среды, природа насыщает его жирными кислотами, витаминами, антиоксидантами, фитогормонами и другими биологически активными веществами. Многочисленные исследования подтверждают: многие вещества — регуляторы роста и жизнеобеспечения растений — сходны с теми, что присутствуют в наших организмах.

В 2008 году, когда ученые впервые выделили экстракт меристемальных клеток, в ходе лабораторных исследований было показано, что косметика с этим компонентом может восстановить в коже активность фибробластов — клеток, от которых зависит выработка эластина и коллагена. Это позволяет избавиться от неглубоких морщин и в целом сделать кожу более упругой. Таким образом, стволовые клетки растений стали многообещающим прорывом в области разработки anti-age косметики.

Откуда получают стволовые клетки?

Клетки получают из растений или в лаборатории.

Чаще всего используют яблоки так называемого швейцарского сорта, центеллу азиатскую, виноград. Срезают побеги, молодые корешки и другие части растений с меристемальными клетками, а затем добывают из них экстракт.

Недавно биотехнологи научились выращивать клетки в лабораторных условиях. На растении делают небольшой разрез, чтобы клетки начали активно делиться. В месте повреждения образуется множество бесцветных клеток со свойствами стволовых. Их собирают и помещают в питательную среду, чтобы нарастить биомассу. Эти клетки могут самообновляться и остаются свежими на протяжении длительного периода времени.

В косметологии используют, в основном, клетки из выращенных в земле растений, так как их производство обходится дешевле. Лабораторный метод дороже, хотя с его помощью можно быстрее заготавливать большие объемы биоматериала.

Насколько действенна косметика со стволовыми клетками?

Достоверно пока не известно. Согласно некоторым исследованиям, она стимулирует обновление клеток, выработку коллагена и эластина. По мнению многих покупателей, средства со стволовыми клетками дают более выраженный результат, чем обычная антивозрастная косметика.

В числе брендов, разрабатывающих косметику на меристемальных клетках, можно назвать DermaQuest Skin Therapy, Cellcosmet, AmaDoris, Histomer и другие.