...

Kwas hialuronowy | HA

Kwas hialuronowy należy do grupy glikozaminoglikanów. Oddziałuje na wiele procesów biochemicznych zachodzących w organizmie. Wpływa korzystnie nie tylko na kondycję i wygląd skóry, ale także na zdrowie stawów, układu krążenia, wątroby i układu nerwowego.

Ciekawostka:

Najlepiej znaną właściwością kwasu hialuronowego jest jego korzystny wpływ na skóry. Wynika on z faktu, że związek ten znakomicie wiąże wodę - jedna jego molekuła może zatrzymać nawet 250 cząsteczek wody.

Spis treści:

1. Co to jest Kwas hialuronowy | HA?

1.1. Historia i pochodzenie

Kwas hialuronowy (HA, ang. hyaluronic acid) to substancja naturalnie występująca w organizmie człowieka. Jego nazwa pochodzi od greckiego słowa hylas oznaczający “szklisty” ze względu na jego podobieństwo do szklistej, gęstej substancji. Należy do glikozaminoglikanów, czyli polisacharydów zbudowanych z powtarzających się jednostek dwucukrowych (N-acetyloglukozaminy i kwasu D-glukoronowego) połączonych wiązaniami glikozydowymi. Ze względu na długość łańcucha i masę cząsteczkową kwas hialuronowy można podzielić na małocząsteczkowy, średniocząsteczkowy i wielkocząsteczkowy. Te trzy rodzaje różnią się właściwościami i pełnionymi funkcjami. Kwas hialuronowy jako składnik macierzy pozakomórkowej występuje we wszystkich tkankach i płynach ustrojowych kręgowców. Ponad 50% znajduje się w skórze, głównie w warstwie kolczystej i podstawnej naskórka oraz w skórze właściwej. Oprócz tego występuje w chrząstce, mazi stawowej, mięśniach, sercu, układzie limfatycznym, ciele szklistym oka, strunach głosowych, nerkach, płynie mózgowo-rdzeniowym, moczu i surowicy krwi. Szacuje się, że w organizmie dorosłego człowieka ważącego 70 kg znajduje się ok. 15 g kwasu hialuronowego. Występuje on głównie pod postacią soli sodowej – hialuronianu sodu. Synteza HA zachodzi po wewnętrznej stronie błony komórkowej, w czym uczestniczy enzym syntaza hialuronianowa. Następnie związek ten jest transportowany do przestrzeni pozakomórkowej i ulega degradacji przez hialuronidazy. Szybkość rozpadu zależy od miejsca występowania hialuronianu – w skórze jego okres półtrwania wynosi ok. 12 godzin, a w chrząstce nawet do 3 tygodni.

Kwas hialuronowy po raz pierwszy wyizolowano w 1934 roku z ciała szklistego oka bydlęcego. W 1964 roku został zsyntetyzowany w warunkach in vitro. Kwasu hialuronowego początkowo używano w cukiernictwie jako zamiennika kurzych jaj. Od 1980 roku zaczęto go wykorzystywać w medycynie, przede wszystkim weterynarii, dermatologii i medycynie estetycznej. Obecnie jest szeroko stosowany w wielu innych dziedzinach, m.in. kosmetologii, okulistyce, ortopedii, ginekologii, neurologii czy stomatologii. W medycynie i kosmetologii wykorzystuje się głównie kwas hialuronowy pochodzący z organizmów zwierzęcych, np. grzebieni kogucich, gałek ocznych kręgowców czy skóry rekina. Taki sposób izolacji jest jednak mało wydajny i niesie ze sobą ryzyko zanieczyszczenia produktu. Z tego względu obecnie coraz częściej stosuje się alternatywne metody pozyskiwania kwasu hialuronowego. Jedną z nich jest hodowla niektórych szczepów bakteryjnych, takich jak niepatogenne szczepy Streptococcus equi, Streptococcus equi zooepidemicus oraz Bacillus subtilis.

1.2. Klasyfikacja

Kwas hialuronowy, jako przedstawiciel glikozaminoglikanów, wchodzi w interakcje z różnymi cząsteczkami, takimi jak białka enzymatyczne, czynniki wzrostu czy białka macierzy zewnątrzkomórkowej. Dzięki temu oddziałuje na wiele procesów biochemicznych, zarówno wewnątrz- jak i zewnątrzkomórkowych. Odpowiada za regulację przepuszczalności błon komórkowych, wpływa na elastyczność i stopień uwodnienia macierzy pozakomórkowej. Dodatkowo ma silne właściwości higroskopijne – 1 cząsteczka kwasu może związać ok. 250 cząsteczek wody.

1.3. Występowanie

Kwas hialuronowy jest częstym składnikiem suplementów diety stosowanych m.in. w celu poprawy wyglądu i jakości skóry czy wspomagania funkcjonowania stawów. Na rynku występuje pod postacią tabletek, kapsułek, ampułek czy proszku do sporządzenia roztworu. Przez długi czas kwas hialuronowy pozyskiwano z organizmów zwierzęcych, m.in. z krowiego oka czy grzebieni kogucich. Obecnie dominują biotechnologiczne metody izolacji polegające na fermentacji ze szczepów bakterii takich jak Streptococcus i Pasteurella.

2. Jak działa Kwas hialuronowy | HA?

2.1. Wpływ na skórę

Kwas hialuronowy tworzy na powierzchni skóry płaszcz lipidowy, który zapobiega utracie wody i chroni przed działaniem szkodliwych czynników zewnętrznych. Działa jak humektant, czyli substancja silnie wiążąca wodę, która poprawia elastyczność i nawilżenie skóry. Wraz z wiekiem ilość kwasu hialuronowego w skórze stopniowo maleje. Proces ten rozpoczyna się już w 25. roku życia, a w momencie ukończenia 50. roku życia jego stężenie może się zmniejszyć o połowę. Prowadzi to do odwodnienia skóry oraz wystąpienia zaburzeń strukturalnych w postaci dezorganizacji kolagenu i włókien etylenowych. Objawia się to utratą jędrności i elastyczności skóry. Z tego powodu kwas hialuronowy jest głównym składnikiem kosmetyków pielęgnacyjnych o działaniu przeciwstarzeniowym, nawilżającym i ochronnym: kremów, toników czy masek, gdzie jego stężenie może wynosić maksymalnie 2%. Kwas hialuronowy o niskiej masie cząsteczkowej przenika do głębszych warstw naskórka, przez co ma silniejsze działanie przeciwzmarszczkowe. Z kolei ten o wysokiej masie cząsteczkowej utrzymuje się na powierzchni skóry tworząc hydrofilową barierę zmniejszającą utratę wody. Kwas hialuronowy stosowany doustnie może poprawiać wygląd i jakość skóry.

Oprócz kosmetologii, kwas hialuronowy jest powszechnie wykorzystywany w medycynie estetycznej i chirurgii plastycznej. Pełni rolę implantu poprawiającego wygląd skóry. Używa się go m.in. do korekty zmarszczek i blizn potrądzikowych. Modeluje wygląd policzków, podbródka, nosa czy opadających kącików ust. Kwas hialuronowy stosuje się również w preparatach powiększających usta.

2.2. Wpływ na stawy

Kwas hialuronowy odpowiada za prawidłowe funkcjonowanie stawów. Jest głównym składnikiem mazi stawowej. Warunkuje lepkość mazi, ułatwia poślizg powierzchni stawowych oraz zwiększa przenikanie substancji odżywczych do chrząstki stawowej. Oprócz tego kwas hialuronowy uczestniczy w chondrogenezie (procesie tworzenia tkanki chrzęstnej), co wykorzystuje się przy przeszczepach chrząstki. HA jest szeroko stosowany w ortopedii i reumatologii w leczeniu chorób artretycznych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów czy osteoartretyzm. W przebiegu tych schorzeń stężenie kwasu hialuronowego zmniejsza się oraz traci on swoje nawilżające i amortyzujące właściwości. Tym samym struktura stawu ulega zniszczeniu. Stosuje się wtedy wiskosuplementację – dostawowe iniekcje kwasu hialuronowego, które uzupełniają ubytki w mazi stawowej, łagodzą ból i objawy choroby oraz poprawiają motorykę stawów. Oprócz tego, staw hialuronowy przyjmowany doustnie zapewnia prawidłowe funkcjonowanie stawów poprzez poprawę ich ruchomości i elastyczności.

2.3. Wpływ na oczy

Kwas hialuronowy wchodzi w skład filmu łzowego, który nawilża powierzchnię oka i stanowi barierę ochronną przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi. Ma właściwości zbliżone do mucyny, czyli głównego składnika łez. Oprócz tego występuje w ciele szklistym oka. Z tego względu kwas hialuronowy jest szeroko stosowany w okulistyce. Wykorzystuje się go przy zabiegach implantacji rogówki czy soczewki wewnątrzgałkowej, operacjach zaćmy i jaskry oraz laserowej chirurgii oka. Jest składnikiem kropli do oczu używanych w zespole suchego oka, czyli upośledzenia fizjologicznego wydzielania łez.

2.4. Wpływ na nerki

Kwas hialuronowy występuje w nerkach, głównie w brodawce nerkowej wewnętrznej części rdzenia. Odpowiada za regulację gospodarki wodno-elektrolitowej organizmu poprzez wpływ na homeostazę, dystrybucję i przepływ wody. Razem z wazopresyną (hormonem wytwarzanym w podwzgórzu) współuczestniczy w regulacji gęstości moczu.

2.5. Wpływ na serce

Kwas hialuronowy jest syntetyzowany przez elementy ścian tętnic – fibroblasty, śródbłonek i mięśnie gładkie. Odgrywa rolę w interakcji naczyń i elementów morfotycznych krwi. Reguluje również proces angiogenezy, czyli tworzenia nowych naczyń krwionośnych. Kwas hialuronowy o wysokiej masie cząsteczkowej hamuje ten proces, a ten o niskiej masie cząsteczkowej – pobudza go. Wyniki badań naukowych na modelu zwierzęcym wykazały, że stężenie kwasu hialuronowego w surowicy krwi wzrasta w pierwszych dobach po zawale mięśnia sercowego. Może działać ochronnie na serce – wykazano, że poprawia jego funkcje mechaniczne poprzez wiązanie wody w mięśniu sercowym. Stąd obecnie trwają badania nad zastosowaniem HA jako elementu leczenia wspomagającego u pacjentów po zawale. Wykazano, że stężenie HA jest również zwiększone w blaszkach miażdżycowych, przez co związek ten może okazać się w przyszłości wczesnym predyktorem miażdżycy i ryzyka sercowo-naczyniowego.

2.6. Wpływ na wątrobę

Kwas hialuronowy jest syntetyzowany przez komórki gwiaździste wątroby. Wyniki badań naukowych wykazały, że podwyższone stężenie HA w osoczu wiązało się ze znacznym ryzykiem wystąpienia chorób wątroby, takich jak marskość wątroby i wirusowe zapalenie wątroby typu B i C. Tym samym HA może okazać się w przyszłości biomarkerem do oszacowania ryzyka chorób wątroby.

2.7. Wpływ na układ nerwowy

Kwas hialuronowy reguluje funkcjonowanie ośrodkowego układu nerwowego poprzez wpływ na migrację, proliferację i różnicowanie komórek nerwowych. Przyczynia się do utrzymania homeostazy ośrodkowego układu nerwowego. Wykazano, że kwas hialuronowy gromadzi się w pobliżu uszkodzeń w układzie nerwowym, co jest widoczne np. w przypadku stwardnienia rozsianego. Związek ten jest wykorzystywany w regeneracji uszkodzonych nerwów i poprawy ich funkcjonowania.

2.8. Właściwości przeciwzapalne

Wykazano, że hialuronian o dużej masie cząsteczkowej ma właściwości przeciwzapalne, immunosupresyjne i antyoksydacyjne. Hamuje fagocytozę oraz wpływa na integralność tkanek, chroniąc je przed uszkodzeniami i apoptozą. Z kolei kwas hialuronowy o małej masie cząsteczkowej moduluje działanie cytokin prozapalnych i pobudza kolejne etapy odpowiedzi immunologicznej. Właściwości te wykorzystuje się w wielu dziedzinach medycyny w leczeniu infekcji. Przykładem jest zastosowanie kwasu hialuronowego w leczeniu infekcji dróg rodnych. Związek ten łagodzi objawy infekcji i zapobiega ich nawrotom.

2.9. Przyspieszenie gojenia ran

Kwas hialuronowy jako składnik macierzy zewnątrzkomórkowej odgrywa istotną rolę w procesie regeneracji tkanek. Uczestniczy w każdym etapie gojenia ran, tworząc środowisko sprzyjające bliznowaceniu. Zapewnia odpowiednie uwodnienie tkanek, działa przeciwzapalnie oraz uczestniczy w sygnalizacji oraz migracji komórek. Właściwości te wykorzystuje się w chirurgii w celu przyspieszenia gojenia ran. Dotyczy to zarówno ran ostrych (na przykład po urazach i oparzeniach) jak i przewlekłych (na przykład powstałych w przebiegu zespołu stopy cukrzycowej czy przewlekłej niewydolności żylnej).

3. Jak stosować Kwas hialuronowy | HA?

Nie masz dostępu do tych treści

Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik,
aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej.

Bibliografia

  1. Abatangelo G. et al Hyaluronic Acid: Redefining Its Role. Cells 2020
  2. Borowy S. et al Zastosowanie kwasu hialuronowego w leczeniu ran w świetle najnowszych doniesień naukowych. Leczenie Ran 2018; 15(4):183-186
  3. Czajkowska D., Milner-Krawczyk M., Kazanecka M. Kwas hialuronowy – charakterystyka, otrzymywanie i zastosowanie. Biotechnology Food Science, 2011, 75(2), 55-70
  4. Dalmata W., Gąbka I., Rzepa P. Kwas hialuronowy – zastosowanie w kosmetologii i medycynie. Zakład Kosmetologii i Medycyny Estetycznej, Uniwersytet Medyczny w Lublinie, 2020
  5. Gudowska M. et al Hyaluronic acid concentration in liver diseases. Clin Exp Med. 2016; 16(4): 523–528.
  6. Jensen G. et al Hyaluronic Acid Biomaterials for Central Nervous System Regenerative Medicine. Cells 2020
  7. Papanastasopoulou C. Cardiovascular Risk and Serum Hyaluronic Acid: A Preliminary Study in a Healthy Population of Low/Intermediate Risk. J Clin Lab Anal. 2017 Jan; 31(1): e22010.
  8. Wilk-Jędrusik M. Kwas hialuronowy w dermatologii i kosmetologii: intradermoterapia, suplementacja doustna oraz aplikacja zewnętrzna. Rozprawa doktorska, Poznań 2013
  9. https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-1062/hyaluronic-acid
Kwas hialuronowy HA
nazewnictwo
Nazwa polska: kwas hialuronowy
Nazwa angielska: hyaluronic acid
Nr CAS: 9004-61-9
hialuronian, hialuronian sodu, HA
Podstawowe korzyści
chroni skórę przed czynnikami zewnętrznymi
odpowiada za odpowiedni poziom nawilżenia skóry
wspomaga gojenie się oparzeń i ran
łagodzi ból stawów
ma działanie przeciwzapalne