Между первым наблюдением, свидетельствующим о повышенной чувствительности жировой ткани к воздействию низких температур, и изобретением первого аппарата для криолиполиза прошло больше ста лет. Однако о механизме действия холода на адипоциты ученые спорят до сих пор. Процедуры удаления локальных жировых отложений — это самая быстроразвивающаяся отрасль эстетической медицины.
Непрерывное распространение проблемы избыточного веса и ожирения, которое ВОЗ называет проблемой XXI в., а также спрос на стройную фигуру, диктуемый масс-медиа, заставляют все больше и больше пациентов прибегать к услугам специалистов в области эстетической медицины. В распоряжении специалистов имеется большое количество методик, позволяющих избавить пациента от избыточных жировых отложений, — от классической хирургической липосакции до современных неинвазивных методов липолиза. Особое место среди них занимает криолиполиз — локальное воздействиенажировуютканьнизкимитемпературами. Этот метод, с одной стороны, запускает внутриклеточный липолиз, с другой стороны, стимулирует апоптоз адипоцитов — естественный для организма процесс. Это выгодно отличает криолиполиз от других методик, при которых происходит непосредственное разрушение клеток (некроз) и одномоментное высвобождение большого количества липидов. После криолиполиза уменьшение жировых отложений происходит постепенно, поэтому отсутствует резкое повышение уровня липидов в крови. Это, а также длительно сохраняющийся результат, высокая безопасность метода и возможность сразу после процедуры вернуться к своей повседневной деятельности позволили криолиполизу завоевать популярность как у пациентов, так и у врачей. История криолиполиза Первое научное сообщение о специфическом влиянии низких температур на жировую ткань появилось более века назад — австрийский педиатр Карл Хохзингер (Carl Hochsinger) в 1902 г. опубликовал статью о случаях холодового панникулита (воспаления подкожной жировой клетчатки). Он описывал детей в возрасте от 4 до 10 лет, у которых после пребывания в условиях необычно холодной погоды наблюдалось появление плотных, слегка покрасневших узелков в подбородочной области, богатой подкожной жировой клетчаткой, которые самостоятельно разрешались в течение 2–3 нед [1]. В 1941 г. датский дерматолог Хольгер Гакстгаузен (Holger Haxthausen) сообщил об аналогичных случаях у 4 маленьких детей и одной девочки-подростка после воздействия экстремального холода в зимнее время (рис. 1) [2]. Он назвал подобные изменения adiponecrosis e frigore — «адипонекроз замерзания».
В течение последующих лет в научной литературе появлялись сообщения о холодовом панникулите после сильного охлаждения как у детей, так и у взрослых [3]. Рис. 1. Холодовой панникулит — diponecrosis e frigore — у мальчика В 1970 г. американские врачи Эрвин Эпштейн (Ervin H. Epstein) и Марк Орен (Mark E. Oren) столкнулись со случаем некроза жировой ткани щек у младенца, поевшего мороженого, и ввели новый термин «эскимо панникулит» (popsicle panniculitis) [4]. Тогда же возникло предположение о повышенной чувствительности к холодовому воздействию тканей с высоким содержанием липидов. Однако его проверкой ученые занялись гораздо позже. В 2008 г. группа исследователей из Гарвардской медицинской школы под руководством доктора Дитера Манштейна (Dieter Manstein) провела первые исследования на свиньях и ввела термин криолиполиз акция для обозначения разрушения жировой ткани под воздействием холода [5]. А год спустя, в 2009 г., был создан первый аппарат для криолиполиза — Coolsculpting (Zeltiq® Aesthetics, Inc., США). Механизм криолиполиза Известно, что в ответ на охлаждение ткани в области воздействия развивается воспалительная реакция с последующим фагоцитозом продуктов распада адипоцитов и постепенным уменьшением толщины жирового слоя. Г
истологические исследования сразу после процедуры криолиполиза не показали никаких заметных изменений в тканях. Через 3 дня в зоне воздействия увеличивается количество макрофагов, нейтрофилов, лимфоцитов и моноцитов. К 7–14 дню воспалительный процесс становится все более выраженным и достигает максимума к концу первого месяца (тогда же становятся визуально заметны первые результаты процедуры).
Затем интенсивность воспаления снижается, толщина междольковых перегородок в подкожной жировой клетчатке увеличивается. Предполагается, что последнее является результатом селективной гибели адипоцитов, уменьшения толщины жировой ткани и, таким образом, увеличения доли коллагена в гиподерме. Процесс полностью затухает приблизительно через 90 дней — к этому времени результаты криолиполиза становятся максимально выраженными (рис. 2) [5, 12, 13]. Рис. 2. Гистологические изменения в жировой ткани в разные сроки после процедуры криолиполиза (на моделях свиней) Точные механизмы реализации гибели адипоцитов в результате криолиполиза до сих пор неясны, многие данные о влиянии низких температур на ткани перенесены из наблюдений в области трансплантологии и хирургии. В настоящее время существует несколько гипотез, каждая из которых имеет право на существование. Одна гипотеза (ее придерживается большинство западных специалистов) связывает разрушение адипоцитов при криолиполизе с их механическим повреждением кристаллами охлажденных жиров. Исследования показали, что внутриклеточный «липидный лед» формируется при температуре, существенно более высокой, чем температура замерзания воды, — около +10 °С [5–7]. Это обусловлено переходом триглицеридов с насыщенными жирными кислотами, которые составляют значительную часть содержимого адипоцита, из жидкого состояния в твердое
Образование подобных липидных кристаллов может способствовать немедленной смерти (некрозу) или отсроченной (апоптозу) адипоцитов. Немедленная смерть связана с механическим разрывом клеточных мембран, а апоптоз — с повреждением клеточных мембран и мембран органелл, в первую очередь — митохондрий. Считается, что избирательная гибель адипоцитов в случае криолиполиза связана именно с уникальностью наличия большого количества триглицеридов, депонированных внутри них. Другая гипотеза объясняет действие криолиполиза запуском апоптоза адипоцитов через механизм его внутриклеточной активации. Так, известно, что в условиях пониженной температуры снижается активность мембранных ферментов — в том числе каскада митохондриальных ферментов, участвующих в синтезе АТФ. Продолжительная гипотермия вызывает снижение уровня внутриклеточной АТФ и угнетает все АТФ-зависимые процессы внутри клетки. Так происходит задержка активного трансмембранного транспорта ионов Ca2+ и увеличение концентрации Ca2+ внутри клетки, что является «спусковым крючком» в роли запуска программы апоптоза.
В ответ на действие холодовой ишемии нарушается осморегуляция (происходит отек) клеток, снижается активность Na-K-АТФазы и количество АТФ, что приводит к нарушению всех энергозависимых процессов, а также формированию внутриклеточного ацидоза за счет повышения уровня молочной кислоты [8]. Избирательность криолиполиза в отношении адипоцитов можно связать с пониженной способностью адипоцитов адаптироваться к условиям продолжительного снижения синтеза АТФ. «Парадокс белой жировой ткани» заключается в том, что адипоциты содержат внутри себя огромное количество запасенной энергии в виде триглицеридов, но не могут эффективно использовать запасы для синтеза собственной АТФ, поскольку их митохондриальной аппарат весьма скромен по сравнению с другими клетками, например, мышечными и нервными. Помимо описанных выше механизмов предполагается, что первоначальная кристаллизация и холодовое ишемическое повреждение усугубляются последующим восстановлением кровотока в тканях (реперфузией) и резким повышением содержания кислорода в них. Высокая концентрация кислорода обусловливает образование большого количества его активных форм (АФК), нарушающих функционирование трансмембранных ферментов.
Отмечается повышение уровня внутриклеточного кальция, стимуляция некоторых Ca2+-зависимых и Ca2+-независимых протеолитических ферментов, включающих каспазы. Это приводит к тому, что в процесс апоптоза вовлекается и значительная часть клеток с сублетальным уровнем повреждения [9–11]. Экспериментально было показано, что температуры, используемые в ходе криолиполиза, не оказывают повреждающего действия на эпидермис, дерму, волосяные фолликулы, потовые железы и мышцы