Гиалуроновая кислота — одна из самых известных макромолекул в мире. Она встречается в организме человека и в других животных организмах и широко применяется в медицине и фармации.
Гениальность заключается в простоте – здесь эта максима еще раз подтверждается. Чрезвычайно простая и воспроизводимая структура биополимера гиалуроновой кислоты скрывает богатство физико-химических свойств и биологических функций.
Что такое гиалуроновая кислота?
Гиалуроновая кислота (ГК) относится к группе соединений, называемых гликозаминогликанами (ГАГ), т.е. полисахаридами, с цепью из повторяющихся дисахаридов. Молекула гиалуроновой кислоты состоит из молекулы D-глюкуроновой кислоты и молекулы N-ацетилглюкозамина. Они попеременно соединены β-(1-4) и β-(1-3) гликозидными связями.
Этот природный биополимер имеет сходную структуру у человека, других позвоночных и даже бактерий, по этой причине он считается древнейшей эволюционной формой гликозаминогликанов. В живых организмах гиалуроновая кислота чаще всего встречается в виде натриевой соли — гиалуроната натрия.
Впервые гиалуроновая кислота была выделена и описана в 1934 году – источником стало стекловидное тело глаза крупного рогатого скота. Первый синтез in vitro был произведен в 1964 году. Название гиалуронат происходит от греческого слова hyalos (стекло) и относится к внешнему виду вещества: стеклянный и прозрачный.
Биосинтез гиалуроновой кислоты происходит на внутренней стороне плазматической мембраны бактерий и эукариотических клеток и катализируется ферментами, называемыми гиалуронат-синтазами. Синтез сопровождается постоянной деградацией в основном гиалуронидазой, а скорость распада зависит от места возникновения гиалуроната: период полувыведения соединения в коже составляет около 12 часов, а в хрящах – до трех недель.
У взрослого человека весом 70 кг содержится около 15 г гиалуроновой кислоты в виде гиалуроната натрия. Третья часть ежедневно удаляется и заменяется новыми частицами.
Для медицинских и косметологических целей в основном используется гиалуроновая кислота ксеногенного происхождения. Ранее основной метод получения — выделение ГК из тканей животных: из петушковых гребней, пуповины, кожи акулы, глазных яблок позвоночных. Однако такие процессы не лишены недостатков: полученные препараты гиалуроновой кислоты загрязнены веществами, естественно присутствующими в тканях животных, например, белками, катионами металлов, остатками нуклеиновых кислот – это несет риск аллергии или изменения свойств полученной гиалуронки.
По этой причине все больше внимания уделяется препаратам ГК, полученным при культивировании определенных штаммов бактерий. Впервые гиалуроновая кислота была выделена из патогенных бактерий рода Streptococcus. Сейчас патогенные штаммы не используются в биотехнологических процессах, их заменили непатогенными Streptococcus equi и Streptococcus equi zooepidemicus. Также возможно применение Bacillus subtilis, менее требовательного в разведении.
Гиалуроновая кислота – виды
Гиалуронат делится на группы по длине цепи и молекулярной массе. Размер молекул гиалуроновой кислоты влияет на ее свойства и функции. Существует три основных его типа:
- Маломолекулярная гиалуроновая кислота (LMW-HA). С молекулярной массой от 5 до 20 кДа (килодалтоны). Обладает способностью проникать в глубокие слои кожи, увлажняя ее.
- Среднемолекулярная гиалуроновая кислота (MMW-HA). С молекулярной массой от 100 до 300 кДа. Активно увлажняет самый внешний слой эпидермиса,
- Макромолекулярная гиалуроновая кислота (HMW-HA). С молекулярной массой от 1000 до 1400 кДа. Обладает способностью оставаться на коже, создавая пленку, защищающую кожу от испарения воды.
Свойства гиалуроновой кислоты – роль в организме
Гиалуронат — единственный гликозаминогликан, ковалентно несвязанный с каким-либо белком. С другой стороны, он непроводимо взаимодействует со многими различными молекулами, например, с альбумином. ГК образует простые, неразветвленные цепи, не подлежащие каким-либо модификациям, например, сульфатации. Это одна из самых гигроскопичных молекул, встречающихся в природе: она связывает воду в количестве, до 1000 раз превышающем ее массу: 1 грамм гиалуроновой кислоты обладает способностью связывать 5-6 л воды.
Функции гиалуроновой кислоты зависят от места ее появления в организме. У позвоночных ее можно найти в основном во внеклеточном матриксе (ECM), а также на поверхности и внутри клеток. Более 50% ГК обнаруживаются в коже: в первую очередь в остистом слое, чуть меньше в базальном слое эпидермиса и в дерме. В зернистом слое это вещество вообще не встречается. Следующие места появления гиалуроновой кислоты: хрящи, синовиальная жидкость, мышцы, сердечная мышца, лимфатическая система, стекловидное тело глаза, слезная пленка, голосовые связки, почки, соединительная ткань пуповины человека, головной мозг, моча, сыворотка крови.
Биологическая активность гиалуроновой кислоты:
- Основная функция — поддержание целостности межклеточного вещества, придание ему эластичности. ГК связывает в нем воду, действует как осмотический буфер, участвует в поддержании гомеостаза и в миграции, пролиферации и дифференцировке клеток.
- Участвует в коагуляции:ускоряет образование фибрина и укрепляет фибрил.
- Влияет на влагу, эластичность, структуру, объем, сжимаемость кожи и эпидермиса;
- Обеспечивает транспорт питательных веществ и ионов в коже.
- Растворы, созданные ГК с высокой вязкостью и эластичностью — отличная «смазка» для суставных поверхностей, уменьшающая трение между движущимися костями.
- Она совместно с другими элементами создает структуру стекловидного тела глаза и является частью слезной пленки, поддерживающей гидратацию поверхности глаза.
- Влияет на правильное функционирование голосовых связок.
- Вносит важный вклад в каждый из этапов заживления ран, создает среду, способствующую заживлению.
- Обладает бактериостатическим действием.
Высокомолекулярный гиалуронат обладает противовоспалительными, иммуносупрессивными, антиоксидантными свойствами. Низкомолекулярный оказывает провоспалительное действие, стимулирует последующие стадии иммунного ответа.
Применение гиалуроновой кислоты в медицине
Гиалуроновая кислота представляет интерес для медиков в течение многих лет. В 1961 году ее начали использовать в офтальмологии. В настоящее время она также используется в ревматологии, гинекологии, стоматологии, хирургии, отоларингологии, урологии, тканевой инженерии, при заживлении свежих ран и при хронических состояниях травм или ожогов.
ГА применяется как маркер многих заболеваний, в т. ч. заболеваний печени, ревматических заболеваний, как маркер размножения раковых клеток. Также галурон продлевает действие препаратов с коротким периодом полувыведения.
Гиалуроновая кислота для суставов
Гиалуроновая кислота широко используется в профилактике и лечении заболеваний и травм опорно-двигательного аппарата. Многие из препаратов выпускаются в виде внутрисуставных инъекций, предназначенных для терапии остеоартроза – такой метод лечения называется вязкодобавкой. Гиалуронат в виде инъекций используется в медицине с 1986 года.
При остеоартрозе уменьшается количество гиалуроновой кислоты в синовиальной жидкости. Инъекции с ГК восполняют возникший недостаток, улучшают амортизацию и моторику в суставе, уменьшают воспаление и боль. Вязкодополнительные добавки следует рассматривать в случае недостаточного эффекта перорального лечения или в случае противопоказаний к применению системных пероральных препаратов, так как они часто вызывают, например, расстройства пищеварительной системы.
Внутрисуставное применение стероидных препаратов (блокад) также рекомендуется все реже и реже, поскольку они вызывают дегенеративные изменения.
Вязкодобавки — хорошая альтернатива как часть профилактики и защиты от углубления изменений, уже присутствующих в суставах. В случае коленных или тазобедренных суставов вязкодобавка эффективно отсрочивает необходимость эндопротезирования. Обычно после однократной схемы лечения (используется одна или несколько инъекций в зависимости от введенной дозы ГК) наблюдается исчезновение симптомов заболевания на 6 месяцев и более.
Также есть БАДы с гиалуронатом для суставов. Их цель аналогична: увеличить вязкость синовиальной жидкости, улучшить механику сустава, уменьшить воспаление. Но важно понимать, что пероральный прием гиалуронки может быть бессмысленным, ведь БАД — это не лекарство, поэтому покупать такие добавки нужно только по рекомендации врача и только в качестве дополнения к общей терапии.
Гиалуроновая кислота в гинекологии
Гиалуроновая кислота используется в гинекологии, например, при лечении инфекций половых путей. Лечение первичной инфекции сопровождается препаратами на основе гиалуроната (в виде свечей или вагинальных гелей), увлажняющими слизистую влагалища, облегчающими симптомы инфекции и предотвращающими их рецидив. Тонкомолекулярная гиалуроновая кислота стимулирует иммунную систему и блокирует распространение инфекции.
ГК также используется для лечения атрофии влагалища в постменопаузе. В результате дефицита эстрадиола стенки влагалища истончаются и снижается эластичность слизистой оболочки, что приводит ко многим симптомам, например, сухости влагалища, раздражению, зуду, жжению вульвы и влагалища, диспаурении (болезненности во время полового акта), появлению аномальных выделений из половых путей.
Препараты гиалуроновой кислоты уменьшают или устраняют вагинальные симптомы, ускоряют процессы заживления тканей, успокаивают раздражения, регенерируют, увлажняют, делают эластичными и, более того, благотворно влияют на проблемы с недержанием мочи.
Атрофические изменения затрагивают и молодых женщин: в послеродовом периоде, при длительном грудном вскармливании, длительном применении гормональной контрацепции. Восстановление и поддержание правильной структуры и функции слизистой оболочки половых органов часто требуется женщинам, использующим антибиотикотерапию в течение длительного времени, женщинам с аллергическими реакциями, например, на средства интимной гигиены. Во всех этих случаях лечение препаратами гиалуроната может быть эффективным.
Препараты гиалуроновой кислоты также рекомендуются в онкологической гинекологии пациентам после лучевой терапии для облегчения побочных эффектов этого метода лечения: истончения стенок влагалища, многочисленных спаек, сухости, невозможности полового акта.
Гиалуроновая кислота в офтальмологии
Гиалуроновая кислота используется во многих офтальмологических процедурах: при имплантации роговицы и хрусталика, операции по удалению катаракты и глаукомы, лечении косоглазия и травм. Гиалуронат облегчает выполнение технических процедур и улучшает результаты самой процедуры.
ГК в концентрации 0,1-0,3% также является компонентом капель, применяемых в терапии «сухости глаза», — она увлажняет поверхность глаза и является защитным барьером. Гиалуронат также является вспомогательным веществом многих других глазных капель, в котором продлевает контакт лекарственного вещества с поверхностью роговицы.
Применение гиалуроновой кислоты в косметике и дерматологии
Дерматология использует гиалуроновую кислоту для лечения шрамов, ожогов, других травм кожи и состояний, приводящих к атрофии. Такими препаратами также заполняют полости, образовавшиеся в результате атрофии. Гиалуронат ускоряет заживление угревой сыпи, устраняет пигментацию и неравномерность эпидермиса.
Наибольшую популярность гиалуронан имеет в эстетической медицине (эстетическая дерматология) и в пластической хирургии как идеальный наполнитель (имплантат):
- гиалуронкой исправляют морщины на лице и шее;
- выравнивают шрамы;
- корректируют форму лица, например, поднимают опущенные уголки рта, моделируют щеки, внешний вид подбородка, носа, дуг бровей;
- улучшают увлажнение и эластичность кожи лица, шеи, декольте, рук.
Гиалуроновая кислота — компонент препаратов для увеличения губ и груди. Также используется для процедур мезотерапии.
ГК и ее производные были впервые использованы в эстетической дерматологии в 1992 году. Эти типы имплантатов применяются путем инъекций, а не во время операции, что исключает риск заражения и других осложнений. Пациенту не требуется восстановительный период, он может сразу вернуться к повседневной жизни.
Поскольку гиалуроновая кислота имеет довольно короткий период полураспада и быстро расщепляется гиалуронидазами в коже, предпринимаются попытки модифицировать ее молекулу и свойства. В настоящее время используется сшитая ГК, показывающая большую биостабильность и устойчивость к свободным радикалам.
Количество гиалуроновой кислоты уменьшается с возрастом – этот процесс начинается после 25 лет. С 25 до 50 лет количество ГК в коже уменьшается на 50%, полностью исчезает после восьмидесяти. Отсюда и огромная популярность этого соединения в косметологии: оно используется не только в увлажняющих и защитных препаратах, но и в омолаживающих.
Гиалуроновая кислота была впервые использована в косметике популярной американской компанией Estée Lauder в 1982 году.
Допустимая концентрация в косметике не должна превышать 2%. На практике используется 1% раствор гиалуроновой кислоты.
Гиалуроновая кислота для лица
Гиалуроновая кислота содержится в косметике для использования в первую очередь на коже лица, коже вокруг глаз и шеи. Вещество входит в состав кремов, масок, тоников. Низкомолекулярная гиалуроновая кислота обладает способностью проникать в более глубокие слои эпидермиса, тем самым характеризуясь более сильным эффектом против морщин.
Высокомолекулярная гиалуроновая кислота образует гидрофильную пленку на поверхности кожи, уменьшая трансэпидермальную потерю воды и создавая защитный барьер против вредных внешних факторов.
Гиалуроновая кислота для волос
Гиалуроновая кислота — компонент препаратов для волос: масок, кондиционеров, шампуней с увлажняющим, разглаживающим, смягчающим действием. Они ухаживают за сухими волосами, лишенными блеска, при этом не обременяя их дополнительным весом и лишними веществами.
Гиалуроновая кислота – как ее применяют
В аптеках есть БАДы с гиалуроновой кислотой для поддержки терапии дегенерации суставов. Они выпускаются в виде таблеток, капсул, порошка для приготовления раствора, ампул с жидкостью для питья. Бывают однокомпонентные препараты с чистым гиалуронатом или многокомпонентные, комбинированные, например, с хондроитин сульфатом, сульфатом глюкозамина, коллагеном, имбирем.
Другая группа пероральных препаратов: биологически активные добавки для улучшения качества и внешнего вида кожи. Среди ингредиентов добавки, поддерживающие действие ГК, например, коллаген, коэнзим Q10, биотин.
Также популярна гиалуроновая кислота в виде раствора с содержанием 1-5% в виде смеси различных видов ГК (крупной и маломолекулярной). Используется в ежедневном уходе в качестве дополнения к другим косметическим средствам.
В связи с многочисленными формами возникновения препаратов с гиалуроновой кислотой и ее широким применением, важно перед употреблением ознакомиться с инструкцией к продукту, а любые сомнения относительно применения и дозировки следует проконсультироваться с врачом.
Ещё раз напомним, что любой БАД не является лекарством — это просто дополнение к терапии, в некоторых случаях (не всегда), повышающее эффект лечения. Приобретать любые добавки можно только в крупных аптеках, в интернете вместо эффективной добавки можно купить коробочку с мелом, порошком аскорбинки или просто ампулы с водой, выбросив деньги на ветер.
Гиалуроновая кислота – противопоказания, побочные эффекты, безопасна ли она?
Безопасность применения гиалуроновой кислоты оценивается как высокая, побочные эффекты чаще всего отсутствуют. Препараты ГК нетоксичны и обычно не вызывают аллергических реакций.
После процедур эстетической медицины иногда наблюдаются преходящие побочные эффекты:
- покраснение кожи;
- синдром сухости;
- незначительная припухлость;
- зуд;
- дискомфорт.
Такие симптомы чаще всего сохраняются от одних суток до 72 часов, после чего стихают. Главное, что в случае неправильного введения гиалуроновой кислоты (в качестве наполнителя кожи) можно сразу же скорректировать лечение гиалуронидазой.
После процедуры внутрисуставного введения появляются временные побочные эффекты: боль и отек сустава, скованность, покраснение в месте прокола. Противопоказаниями к таким процедурам: кожные инфекции в месте прокола, аллергия на компоненты препарата, нарушения свертываемости крови и прием антикоагулянтов.
