Резюме с обновлениями от 2015 года
16 лет исследований в поддержку медицинской технологии INDIBA®, которая была и остается эталоном в восстановительной терапии и эстетической медицине. Настоящее исследование обосновывает значимость вклада INDIBA® в здоровье и качество жизни наших пациентов.1
Введение
Одной из определяющих черт INDIBA® применительно к области биомедицины являются техническая и клиническая базы, обеспечивающие продолжительный эффект, надежность и безопасность.
На протяжении более 16 лет INDIBA® поддерживает научный проект, реализуемый Департаментом биоэлектромагнитной терапии Больницы RAMÓN Y CAJAL HOSPITAL в Мадриде.
Настоящее исследование в силу своей специфики ограничено сферой биотехнологий и редко доходит до более широкой целевой аудитории. Однако оно имеет огромное значение для понимания механизма действия INDIBA® и его отличий от других методов, которые позиционируются как «идентичные» технологии INDIBA®, хотя таковыми не являются.
Кроме того, настоящее исследование может показать, что сфера применения нашей технологии гораздо шире, чем ряд эстетических или медицинских показаний, для которых она используется в настоящее время.
На самом деле, принимая во внимание основные механизмы естественных физиологических процессов, и то, что мы постоянно расширяем нашу базу знаний, аппарат INDIBA® имеет большой потенциал не только для улучшения текущих результатов, но и для потенциальных областей применения, что несомненно улучшит качество жизни наших пациентов и пользователей.
В настоящем резюме мы представляем актуальное положение дел в отношении уже завершенных и текущих исследований, проводимых Доктором Алехандро Убеда (Dr.Alejandro Úbeda) и Доктором Мариа Луиса Эрнандес-Буле (Dr. María Luisa Hernández – Bule), с целью обеспечения всех пользователей и заинтересованных лиц дополнительными знаниями об аппарате INDIBA®.
Мы надеемся, что нашим читателям будет интересно, и предлагаем всем нашим клиентам эту важную клиническую основу, подтверждающую, что INDIBA® является лидером в биомедицинских исследованиях с использованием радиочастотных технологий.
Сан-Кирзе-дель-Вальес (Sant Quirze del Vallés), September 2015
INDIBA Elite NS — аппарат для неинвазивной ревитализации, омоложения и ускорения заживления (INDIBA, Испания)
INDIBA — уникальный RF аппарат, в котором высокая мощность и монополярный принцип воздействия сочетаются с особой частотой генерации переменного тока — 448 кГц. Благодаря этой уникальной частоте и конструкции электродов INDIBA оказывает специфическое биомодулирующее воздействие на клетки кожи и подкожно-жировой клетчатки. Такое воздействие направлено на активацию здоровых клеток и приводит к целому ряду позитивных эффектов. В отличие от других RF аппаратов INDIBA работает не только за счет глубокого нагрева тканей, но также за счет специфической стимуляции клеток и увеличения локального кровообращения.
1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ БИОМЕДИЦИНСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ INDIBA®
Аппарат INDIBA® основан на технологии медицинского применения электротермической энергии, известной как емкостно-резистивная передача электрического тока (Capacitive—Resistive Electrical Transfer, CRET). Это неинвазивная терапия, заключающаяся в нагреве определенного органа или ткани путем воздействия радиочастотной энергии. Накопленные в течение более трех десятилетий эмпирические данные показали эффективность INDIBA® в реабилитационной, регенеративной и эстетической медицине. Однако развитие биомедицины требует, чтобы практические данные об эффективности любого терапевтического метода или стратегии были основаны на научных знаниях механизмов и процессов, способных на клеточном и молекулярном уровнях объяснить и обосновать и клиническую эффективность, и безопасность метода. В связи с вышеизложенным INDIBA® с 1998 года поддерживает исследования молекулярных и клеточных процессов, связанных с медицинским эффектом данной терапии.
Результаты, полученные в этой связи, показывают, что терапевтическое действие INDIBA® происходит за счет двух типов биофизических явлений:
— Термического эффекта, эффекта Джоуля, возникающего за счет проведения через ткани электрического тока в относительно широком диапазоне радиочастот. Несмотря на все еще продолжающиеся исследования, терапевтические свойства термического воздействия описаны в различной научной литературе.
— Эффекта от воздействия электрического тока, который приводит к клиническим эффектам, более тонким по сравнению с термическими, поскольку действует на клеточном и молекулярном уровнях. Реакция происходит в основном или только при воздействии электрического тока с частотой более специфичной, чем в случае с радиочастотной энергией.
INDIBA®, работающая на частоте 448 кГц, способна совмещать эти два эффекта. Это делает INDIBA® уникальной электротермической технологией по сравнению с другими, сосредоточенными только на термальном эффекте.
1«Здоровье является состоянием полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствием болезней и физических дефектов», согласно преамбуле Конституции Всемирной организации здравоохранения, принятой Международной конференцией здравоохранения в Нью-Йорке 19–22 июня 1946 года, подписанной 22 июля 1946 года представителями 61 страны (согласно официальному отчету Всемирной организации здравоохранения № 2, стр. 100), вступившей в силу 07 апреля 1948 года.
2. ТЕРМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЛЕЧЕНИЯ INDIBA®
Емкостной режим (CAP): В этом режиме поверхность активного электрода, вступающая в контакт с кожей пациента, имеет изолирующий слой, служащий диэлектриком для электрода. Электрический ток, поступающий из генератора, заряжает электрод. В положительном полуцикле волны металлическая часть активного электрода положительно заряжена, а кожа
– отрицательно. При отрицательном полуцикле полярность обратная, электроны движутся в обратном направлении, и то, что раньше было положительно заряженным, становится отрицательно заряженным. Показатели полярности зависят от частоты волны или сигнала. Когда электронный ток достигает тканей пациента, он преобразуется в ионный. Поток ионов и заряженных молекул сталкивается с неподвижными частицами тканей, что вызывает повышение температуры в зоне воздействия. Достигаемая температура зависит от интенсивности электрического тока и анатомических характеристик тканей. Емкостная техника в основном воздействует на поверхностные, наиболее васкуляризованные анатомические области.
Резистивный режим (RES): Используемый в этом режиме активный электрод не имеет изолирующего покрытия, служащего диэлектриком. Таким образом, электрический ток, вырабатываемый генератором, поступает непосредственно в зону воздействия и вызывает в ней нагрев согласно закону Джоуля. В этом случае гипертермия происходит в определенных тканях на большей глубине, чем при работе с емкостным электродом. Это позволяет работать с фиброзной тканью, в которой выше сопротивляемость и импеданс и ниже гидратация и васкуляризация.
3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НЕТЕРМАЛЬНЫХ ЭФФЕКТОВ INDIBA®
3.1. Исследования реакции клеток на стимуляцию INDIBA®; применение при оценке надежности и безопасности
Главным приоритетом развития и применения любого терапевтического метода является его безопасность в среднесрочной и долгосрочной перспективе. В случае с INDIBA® Испанское агентство лекарственных средств и медицинского оборудования (AEMPS) Департамента здравоохранения исторически считало, что следует сосредоточиться на изучении возможных негативных побочных эффектов, связанных с потенциальным слабым субтермальным нагревом, которому подвергаются ткани вокруг органов и зон, на которых проводится процедура. AEMPS было особенно заинтересовано в исследовании влияния субтермального эффекта на раковые клетки, поскольку это могло стать значительным риском для данного вида технологии. Отделение биоэлектромагнитной терапии больницы Ramón y Cajal Hospital в Мадриде было уполномочено на проведение исследований в области потенциального влияния электрического тока INDIBA® на развитие опухолей. Исследования in vitro, проводимые более восьми лет на раковых клетках печени и нейробластомы показали, что нетермальное или субтермальное действие электрического тока не вызывает пролиферацию этих клеток, а, наоборот, в действительности дает антипролиферативный ответ в обоих типах раковых клеток.
Эти реакции, которые могут служить поддержкой предшествующих эмпирических наблюдений потенциальной эффективности INDIBA® как дополнительной терапии при лечении рака, могут показывать эффективность в замедлении процесса деления клеток.
3.2. Исследования реакции клеток на стимуляцию INDIBA®; применение для регенерации поврежденных тканей и ускорения заживления.
Терапия INDIBA® повседневно используется в сфере физической реабилитации и спортивной медицине для лечения повреждений опорно-двигательного аппарата, включая мышцы, связки, суставы и кости. INDIBA® также показала эффективность в лечении сосудистых заболеваний. В отличие от других методов, используемых в восстановительной медицине, INDIBA® не вызывает таких побочных эффектов, как отек, дермальные или эпидермальные ожоги. Несколько клинических исследований показали, что INDIBA® ускоряет процессы восстановления после травм, предотвращает увеличение зоны повреждения, обладает анальгезирующим и противовоспалительным эффектом. Эти эффекты, наблюдаемые у пациентов, объясняются восстановительными процессами, происходящими на клеточном уровне. Так исследования in vitro с использованием стволовых клеток здоровых взрослых пациентов‑добровольцев показали, что электрическая субтермальная стимуляция INDIBA® значительно усиливает пролиферацию этих клеток. Это увеличение популяции стволовых клеток обеспечивает регенерацию за счет увеличения количества клеток, способных восстанавливать поврежденные ткани. Кроме того, в отличие от других методов, способствующих пролиферации стволовых клеток, стимуляция INDIBA® не влияет на способность этих клеток дифференцироваться в специфические типы клеток в тканях, на восстановление которых направлена процедура.
3.3. Исследования реакции клеток на стимуляцию INDIBA®; применение при нарушениях опорно-двигательного аппарата
3.3.1. Восстановление хрящей. Хрящ является тканью, которая, благодаря таким естественным характеристикам, как низкий уровень пролиферации и низкая васкуляризация, высоко устойчива к стандартным методам восстановительного лечения. Поэтому поиск новых терапевтических методов в настоящее время представляет для медицины серьезный интерес.
Рис. 1. Фотомикрография клеток гепатоцеллюлярной карциномы человека (HepG2) в клеточной культуре
Учитывая научные данные об эффективности INDIBA® в лечении повреждения хрящей, разумен вопрос, может ли INDIBA®, в дополнение к основному эффекту повышения пролиферативной функции клеток, повлиять на регенерацию хрящевой ткани за счет: а) дифференцирования стволовых клеток в клетки хрящевой ткани и/или б) синтеза хондроцитов, присутствующих в тканях, в специфические макромолекулы внеклеточного матрикса хрящевой ткани. Результаты экспериментов доказали, что воздействие INDIBA® может давать оба эффекта на клеточном уровне. Так после электропроцедур в стволовых клетках наблюдалась повышенная экспрессия и активация белка Sox5, одной из ключевых молекул, вовлеченных в хондрогенез и формирование хрящевой ткани. Также было обнаружено, что в человеческих стволовых клетках INDIBA® вызывает макромолекулярный синтез хрящевого матрикса, в том числе хондроитинсульфата и других глюкозаминогликанов (GAG). Обе реакции, полученные как одновременно, так и последовательно, связанные с пролиферативным эффектом, описанным выше, будут приводить к значительному ускорению заживления тканей, имеющих низкую способность к восстановлению.
3.3.2. Регенерация костной ткани. Те же причины, что и описанные выше, влияют и на способность INDIBA® ускорять процессы регенерации поврежденной костной ткани, независимо от того, вызвано ли повреждение травмой или процессами дегенерации. Предварительные результаты исследований в этой области показали, что в стволовых клетках, дифференцирующихся в остеобласты (клетки костной ткани), воздействие INDIBA® увеличивает активность щелочной фосфатазы и формирование отложений кальция в культуре тканей. Поскольку обе реакции ясно показывают минерализацию тканей, предполагается, что воздействие INDIBA® может усиливать восстановление костей через формирование костной ткани за счет усиления минерализации.
3.4. Исследование ответа клеток на воздействие INDIBA®; применение при лечении целлюлита и процедурах по сокращению жировых отложений
Результаты опытов показывают, что INDIBA® также эффективна в эстетической медицине при процедурах по уменьшению абдоминального жира и моделированию абдоминальной зоны, или при лечении целлюлита. Клеточные и молекулярные процессы, лежащие в основе реакции на лечение, экспериментально изучались на стволовых клетках, полученных из жировой ткани здоровых взрослых доноров. Цель исследования – установить, может ли процедура INDIBA®: а) влиять на образование новых жировых клеток (адипогенез и/или б) усиливать разрушение уже сформированной жировой ткани (липолиз). Результаты исследований in vitro показали, что под воздействием INDIBA® сокращается количество жирных кислот, синтезируемых и накопленных клетками на начальных этапах их дифференциации в жировые клетки. Это сокращение жирных кислот вызвано субэкспрессией (снижение экспрессии, подавление функций) молекул, которые усиливают формирование жировой ткани, таких как рецепторы PPAR (P—pair gamma). Помимо того, на более поздних стадиях дифференциации стволовых клеток было обнаружено, что INDIBA® усиливает выработку перилипина, защитной молекулы жировых везикул, присутствующих в клеточной цитоплазме. Это показывает, что воздействие INDIBA® может вызвать деградацию или мобилизацию жира в зрелой жировой ткани. На самом деле, снижение экспрессии перилипина вызывает активность липазы – фермента, который разрушает липиды в жировых клетках, таким образом сокращая жир в соответствующих зонах.
Вкратце, экспериментальные исследования стволовых клеток показали, что в формировании жировой ткани INDIBA® препятствует синтезу и накоплению межклеточного жира, когда в более зрелой жировой ткани электрический ток может вызвать разрушение и внутриклеточного жира.
3.5. Исследования реакции клеток на воздействие INDIBA®; применение в иных поддерживающих и ремоделирующих процедурах
Эффекты, описанные в предыдущих разделах, усиление дифференцирования и пролиферации стволовых клеток или синтеза внеклеточного матрикса, могут, при углубленных исследованиях в этой специфической области, обеспечить использование INDIBA® при других показаниях, таких как поддержание и/или ремоделирование тканей, лечение повреждений вследствие травм, дегенерации тканей, в процедурах до или после хирургических операций.
Дополнения
A1. Особенность частоты INDIBA®
Ранее мы говорили, что процедуры, основанные на емкостных методах, используют термические сигналы в большом диапазоне частот от кГц до нескольких МГц, тогда как терапевтический эффект от электростимуляции будет возникать на более ограниченных параметрах частоты. Аппарат INDIBA®, совмещающий термическое и электрическое воздействие, работает на частоте 448 кГц. Экспериментальные исследования in vitro проводились при нетермальном воздействии, сравнивался ответ клеток на две разные частоты. В то время как частота 570 кГц вызывала только антипролиферативный ответ в клетках нейробластомы человека, частота 448 кГц вызывала кроме антипрофилеративного эффекта и цитотоксический эффект (гибель от апоптоза) у того же типа клеток. Эти данные подтверждают значение частоты в усилении ответа клеток на нетермальное и субтермальное воздействие.
Рис. 2. Фотомикрография фазового контраста стволовых клеток в культуре ткани
A2. Антипролиферативная реакция человеческих раковых клеток против пролиферативного ответа стволовых клеток – противоречие?
Исследования in vitro INDIBA® показали два разных ответа двух типов клеток человека – антипролиферативный эффект на раковых клетках и пролиферативный эффект на стволовых клетках. Эти два противоположных эффекта могут быть неверно интерпретированы.
Однако следует подчеркнуть, что контроль пролиферации в раковых клетках затруднен. Важно, что для раковой клетки мало механизмов контроля за делением клеток в отличие от нормальных клеток, что приводит к бесконтрольному разрастанию раковых тканей и формированию опухолей. INDIBA® повышает выработку ключевых молекул для контроля клеточного цикла, таких как p53, таким образом замедляя цикл деления этих раковых клеток. И наоборот, у стволовых клеток механизм регулирования клеточного цикла стабилен и пролиферация находится под контролем. В этих нормальных стволовых клетках INDIBA® усиливает пролиферацию через активацию белка P—ERK1/2 без нарушения нормального цикла регулирования клеток и способности клеток дифференцироваться в другие специфические формы клеток.
Влияние на ответ двух типов клеток далее оценивалось, когда INDIBA® применялась в отношении старых стволовых клеток, для которых были показаны генетические отклонения или нарушения в контроле цикла деления. В этих условиях, схожих с ситуацией с раковыми клетками, воздействие INDIBA® вызывало в стволовых клетках антипролиферативный эффект, схожий с тем, который достигался у раковых клеток.
A3. Синергия электрического и термического воздействия. Важно понимать, что экспериментальные исследования, приведенные здесь относятся в основном к электрическому, а не к термическому эффекту от INDIBA®. Мы увидели, что эти эффекты составляют признаки ответа клеток на терапевтическое применение в онкологии в восстановлении и заживлении различных тканей, и медицинских эстетических процедурах для уменьшения жировых отложений. Кроме использования функций электрического тока, INDIBA® является также тепловой процедурой, а эффект гипертермии в онкологии, при регенерации тканей и удалении подкожного жира уже известен. Соответственно, предполагается, что значительная эффективность INDIBA® в отношении указанных показаний может быть связана с синергией между двумя действиями INDIBA® электрического и термического характера.
ССЫЛКИ
- Hernández-Bule ML, Trillo MA, Bazán E, Martínez-Pascual MA, Leal J, Úbeda A. Niveles atérmicos de corrientes eléctricas usadas en terapia por trasferencia eléctrica capacitiva inducen efectos citotóxicos parciales en cultivos de neuroblastoma humano. Neurocirugía. Sociedad Luso Española de Neurocirugía 15: 366- 371. 2004.
- Úbeda A, Hernández-Bule ML, Trillo MA, Cid MA, Leal J. Cellular Response to Non-thermal Doses of Radiofrequency Currents Used in Electro-thermal Therapy. Journal of Japan Society for Laser Surgery and Medicine. 27(3):187. 2006.
- Hernández-Bule ML, Trillo MA, Cid MA, Leal J, Úbeda A. Electrically-induced cytostasis in HepG2 hepatocarcinoma cells in vitro. International Journal of Molecular Medicine 20: Supplement 1. 2007.
- Hernández-Bule ML, Trillo MA, Cid MA, Leal J, Úbeda A. In vitro exposure to 0.57-MHz electric currents exerts cytostatic effects in HepG2 human hepatocarcinoma cells. International Journal of Oncology 30: 583-592. 2007.
- Hernández-Bule ML, Cid MA, Trillo MA, Leal J, Úbeda A. Cytostatic response of HepG2 to 0.57 MHz electric currents mediated by changes in cell cycle control proteins. International Journal of Oncology 37: 1399-1405. 2010.
- Hernández-Bule ML, Roldan E, Matilla J, Trillo A, Úbeda A. Radiofrequency electric currents exerts cytotoxic effects in human neuroblastoma cells NB69 but not in peripheral blood cells PBMC. International Journal of Oncology 41: 1251-1259, 2012.
- Hernández-Bule ML, Trillo MA, Úbeda A. Molecular Mechanisms Underlying Antiproliferative and Differentiating Responses of Hepatocarcinoma.Cells to Subthermal Electric Stimulation. PLoS ONE 9(1): e84636. doi:10.1371/journal.pone.0084636, 2014.
- Hernández-Bule ML, Paíno CL, Trillo MÁ, Úbeda A. Electric stimulation at 448 kHz promotes proliferation of human mesenchymal stem cells. Cell Physiol Biochem. 2014;34(5):1741-55.
