Гиалуроновая кислота. Что это такое?

Гиалуроновая кислота ГК – полисахарид из семейства глюкозаминогликосахаридов, биохимическая составляющая самых разнообразных живых организмов от бактерии до человека.
Независимо от происхождения ГК имеет одинаковый состав и свойства, т.е. молекула не обладает видоспецифичностью (одинакова у разных видов организмов) и является универсальной. Функции ГК основаны на уникальной гидрофильности – она связывает и удерживает большое количество воды. Одна молекула связывает до1000 молекул воды и удерживается даже в сухой атмосфере. ГК создает внутренний объем тканей. Вязкие растворы ГК способны образовывать тончайшую пленку на соприкасающихся поверхностях, что сопровождается резким уменьшением трения тканей.
Молекула состоит из чередующихся дисахаридных субъединиц Натрия глюкоронат и N-ацетилглюкозамин



 

 

 

 

Молекула имеет линейную структуру – в водных растворах линейные молекулы принимают форму клубка. При концентрации выше 1мг/мл рыхлые клубки занимают весь объем раствора, формируя вязкий гель. Вязкость зависит от концентрации ГК, молекулярной массы и возможной химической концентрации.

Историческая справка
1934- из стекловидного тела глаза выделено новое вещество и идентифицирована его структура – ГК.
40-е годы установлено, что ГК входит в состав всех живых организмов. Получен первый патент на практическое использование ГК в качестве заменителя яиц в хлебобулочных изделиях.
50-е годы - кол-во и качество ГК ее молекулярная масса, является маркером различных заболеваний.
60-е годы изучена биологическая роль ГК.
70-е годы первый опыт применения ГК в медицине.
80-е годы первый коммерческий продукт на основе ГК для офтальмологии. Исследование материала в ветеринарии, использование ГК для лечения суставов.
90-е годы – по настоящее время, широкое использование материала в медицине, эстетической медицине и косметологии.
В России первые препараты с использованием ГК созданы в 1954 – «Регенератор» и «Стекловидное тело».
Наиболее подробно изучена ГК в составе синовиальной жидкости (суставной жидкости), как в норме так и при патологии.
Первые попытки создания лекарственных форм на основе ГК были предприняты с использованием ГК из пупочного канатика. А петушиные гребешки - основной коммерческий источник получения ГК.
Любые клетки организма способны к синтезу ГК, активнее всего клетки дермы – фибробласты. Синтез ГК происходит на внутренней стороне клеточной мембраны. Наружу выходит уже готовая полимерная цепь.
Имеются данные, что активизация синтеза глюкозаминглюканов фибробластами с помощью ферментов гиалуронатсинтетаз происходит в ответ на сигналы, поступающие от других клеток, например кератиноцитов и макрофагов. Клетки – разрушители ГК называются фиброкластами, при этом особую активность проявляет специфический фермент – гиалуронидаза. ГК – основное вещество межклеточного матрикса. Межклеточный матрикс заполняет пространство между клетками и обеспечивает оптимальное условие для жизнедеятельности клеток.
Механические свойства кожи: упругость,  прочность, эластичность обеспечиваются дермой. Если представить дерму в виде упругого матраса, то роль пружинок выполняют волокна коллагена и эластина, формирующие опорную сеть, а вот основным наполнителем матраса, придающим ему необходимый объем, как раз и служит ГК.
Создание и содержание внутреннего объема тканей, обеспечение оптимальной среды для жизнедеятельности клетки – основная биологическая задача ГК. Например:

В эпидермисе кожи отсутствуют кровеносные сосуды.

•Водная среда, в том числе за счет присутствия ГК, обеспечивает транспорт кислорода, питательных элементов, сигнальных молекул, миграцию микрофагов и др. форменных элементов крови в область травмы.
•ГК повышает активность лимфоцитов - транспортная, трофическая и иммуномодулирующая функция.
•При механическом повреждении кожи ГК фиксирует фибрин в очаге воспаления, способствует аттракции и повышению активности фибробластов, что сопровождается усиленным синтеза структурных белков и ГК. Создаваемая влажная среда является оптимальной для миграции кератиноцитов и эпителизации ран – реализация ранозаживляющей роли ГК.
•С другой стороны инфицирования приводит к повышению вязкости среды с кислотными свойствами, что является неблагоприятным фактором для микроорганизмов
•Обсуждаются и антиоксидантные свойства ГК, которая является не только пространственной ловушкой свободных радикалов, но и способствует их инактивации.

Концентрация ГК в коже относительно невелика, но, учитывая размеры этого уникального органа, можно сказать, что именно в коже содержится основная масса ГК. В коже ГК играет роль
•поддержании нормального водного баланса
•определяет структуру и функционирование кожного покрова.

С возрастом уменьшается количество функционально активных фибробластов, снижается содержание ГК в коже, что сопровождается уменьшением гидрофильности межклеточной среды. Внешним проявлением этого служат нарастание сухости кожи, снижение тургора, углубление морщин и складок.

ГК ввиду отсутствия видоспецифичности и благодаря возможности получения высокоочищенного сырья, обладет биосовместимостью с тканями и средами человеческого организма.Однако введенная экзогенная ГК подвергается биорезорбции очень быстро в течении нескольких дней. Проблему создания длительного присутствующего материала безуспешно пытались решить использованием ГК с высокой молекулярной массой. Единственный на сегодня реальный путь создания медленно резорбирующихся материалов – химическая модификация или стабилизация структуры ГК.

Использование ГК в медицине. Преимущество использования ГК обусловлены высокой совместимостью с биологическими тканями, лекарственными препаратами, создания форм пролонгированного действия. Кроме того, во многих из них реализуется биологическая активность и самой ГК (в раневых покрытиях).При местном применении материалы с ГК являются стимуляторами регенерации. Уменьшают отечность тканей. Воспаление, служат профилактикой образования грубых рубцов.

Применение ГК в косметологии. ГК в виде растворимых солей входит в состав лосьонов, эмульсий, кремов гелей, солнцезащитных средств, шампуней, мыла и даже декоративной косметики.
Уникальная гидрофильность ГК обуславливает широкое применение:
•при нанесении на кожу создает тончайшую пленку на поверхности кожи, следовательно способствует удержанию воды в тканях.
•ГК, как улучшение биодоступности активных ингредиентов косметических средств. Возможное объяснение – увеличение содержания влаги в роговом слое и за счет этого повышение проницаемости.

Проникает ли ГК сквозь эпидермальный барьер?
Однозначного ответа нет. Ряд исследований с использованием меченных радиоактивных изотопов обнаруживали после нанесения ГК в крови и моче. Согласно др. исследованиям , высокомолекулярные соединения не проникают в глубокие слои кожи. И все же даже если сфера влияния косметического средства, содержащего ГК, ограничена роговым слоем, оно способно смягчать, увлажнять, защищать кожу, заметно улучшая ее внешний вид.

Способность ГК создавать внутренний объем тканей и поддерживать гомеостаз реализована в препаратах для мезотерапии, биоревитализации и инъекционных материалах для контурной пластики.

В мезотерапии используется 1% раствор ГК животного и неживотного (микробного ) происхождения.

Введенная внутрикожно экзогенная ГК интегрирует с др. компонентами межклеточного матрикса и «узнается» клеточными структурами и ферментами. Она восполняет дефицит собственной ГК, усиливает гидратацию кожи, оказывает местное регенеративное, антирадикальное и иммуностимулирующее действие, улучшает информационное межклеточное общение.

Клинически уже после первых инъекций заметно улучшение состояния кожи: она становится более эластичной и увлажненной, неглубокие морщины расправляются; при повторном применении усиливается ангиогенез (укрепление сосудов), что приводит к улучшению цвета лица.

При внутрикожном введение ГК рассасывается достаточно быстро, так как в организме имеются отлаженные механизмы ее катаболизма. Поэтому эффект от однократного введения бывает кратковременным и пролонгируется лишь при повторных инъекциях, т.к. начинают действовать запущенные собственные резервные механизмы кожи.

В эстетической медицине с целью коррекции морщин и складок используются материалы на основе химически стабилизированной или модифицированной по функциональным группам ГК. Стабилизация предусматривает создание химических «мостиков», скрепляющих отдельные цепи ГК. Таким образов, ее структура становится менее узнаваемая для ферментов, и материал медленнее подвергается биодеградации. Стабилизированная ГК «задерживается» в месте введения 3-18 месяцев..
Значительная степень стабилизации вызывает негативную реакцию тканей в ответ на имплантацию. Стоит задача поиска разумного компромисса между временем присутствия материала в тканях и его биосовместимостью.
Наиболее отработанной и изученной является ГК NASHA , предусмотривающая щадящую стабилизацию.
Увеличение внутритканевого объема, расправление морщин и складок при введение материалов на основе ГК происходит за счет физического присутствия имплантата. Методика введения очень проста, безопасна, дает немедленный результат, поэтому привлекательна для специалистов и для пациентов.
Фирма производители разрабатывают целые семейства гелей одинаково состава, но с разными свойствами. Появилась возможность использовать комбинации различных материалов.

Помнить: правило комбинации материалов одного производителя и не смешивать материалы животного и неживотного происхождения при комбинировании мезотерапии с инъекционной контурной пластикой.
При грамотном сочетании биоревитализации с использованием гелей на основе ГК с контурной пластикой аналогичными материалами эстетический эффект будет выражен наиболее ярко, а действие наиболее продолжительно.
Ученый – геронтолог академик ВВ Фролькис говорил, старение наступает тогда, когда нарушается равновесие между процессами разрушения и восстановления в человеческом организме. Сохранения баланса зависит от резервных возможностей самого организма. ГК - реально помогает бороться с проявлением старения кожи.