Гиалуроновая кислота — открытие, свойства, польза и вред

Гиалуроновая кислота (гиалуронан, сокращенно HA) представляет собой гликозаминогликан, который является важным компонентом соединительной ткани, а также играет роль в клеточной пролиферации, миграции клеток и метастазах в некоторых раковых опухолях.

Где встречается гиалуроновая кислота

Гиалуроновая кислота является компонентом внеклеточного матрикса (ECM) позвоночных. Он присутствует во многих тканях как длинноцепочечный линейный полисахарид и выполняет множество функций, которые также основаны на их конкретных химических свойствах, таких как способность связывать очень много воды. Нередко отдельные цепи достигают молярной массы в несколько миллионов единиц атомной массы.

Механические функции

Сохраняет воду. Гиалуроновая кислота обладает способностью связывать очень большие количества воды относительно ее массы (до шести литров воды на грамм). Стекловидное тело человеческого глаза состоит из 98 процентов воды, которая связана только с двумя процентами гиалуроновой кислоты.

Сопротивление давлению

Вода едва сжимается, и это свойство остается в силе в ткани, содержащей гиалуроновую кислоту, в которой может быть связано большое количество воды. Это обычно справедливо для больших частей соединительной ткани. Этот факт имеет особое значение при эмбриональном развитии, когда твердые структуры еще не развиты. Другим известным примером является ядро ​​pulposus, студенистое ядро ​​межпозвоночных дисков, которое, следовательно, может переносить большие части массы тела.

Увлажняющие свойства гиалуроновой кислоты

Гиалуроновая кислота является основным компонентом синовиальной жидкости и действует как смазка во всех совместных движениях. Кроме того, она характеризуется псевдопластическими свойствами: ее вязкость изменяется с воздействующими на нее механическими силами, точнее вязкость уменьшается по мере увеличения сдвиговых сил. Кроме того, она является жидкой, но достаточно вязкой из-за ее высокой молекулярной массы, что она не выжимается из сустава, как вода. Кроме того, она «прилипает» химическими взаимодействиями и внешней формой особенно хорошо на хрящевом суставе.

Теперь, в начале движения, например, в коленном суставе при прыжке или стоянии, сильные силы давления на суставе, молекулы скручиваются в шарики и висят, как шарик, несущий на хрящевой поверхности. Однако, если требуется быстрое сдвигающее движение, например во время работы, вязкость гиалуроновой кислоты снижается из-за ее структурной вязкости, а трение уменьшается.

Сохранение путей

Для мигрирующих клеток гиалуроновая кислота сохраняет «маршруты движения» свободными. Расширяя межклеточные пространства (расстояния между ячейками), поддерживается миграция клеток.

Биохимическая функция

Хотя функции, ранее упомянутые в свободной гиалуроновой кислоте, также участвуют в образовании других, даже более крупных гигантских молекул, протеогликанов. В частности, гиалуроновая кислота связывает определенные протеогликаны (аггрекан в гиалиновом хряще) с гигантскими протеогликановыми агрегатами.

Функция для мозга

В дополнение к важной структурной функции в головном мозге можно было бы показать, что гиалуроновая кислота может начать восстановление медуллярной оболочки вокруг аксонов (ремиелинизация). Эта ингибирующая функция, по-видимому, играет определенную роль, особенно при рассеянном склерозе.

Взаимодействие с рецепторами

Ряд рецепторов клеточной поверхности взаимодействует с гиалуроновой кислотой и вызывает определенные реакции клеток, в первую очередь деление клеток и миграцию.

При эмбриональном развитии эти стимуляции необходимы, но при контакте с опухолевыми клетками они также могут оказывать неблагоприятное воздействие на организм.

Антиканцерогенный эффект у голых мышей

Голые мыши живут долго и у них практически не образуются опухоли. В качестве причины указывается гиалуроновая кислота с длинной цепью. Считается, что животные образуют их для ухода за своей кожей, а противораковое свойство является побочным эффектом. Нормальная, более короткая версия гиалуроновой кислоты используется на людях и хорошо переносится. Длинная цепь на людях не проверена.

Химическое строение

Гиалуроновая кислота представляет собой макромолекулярную цепь дисахаридов, каждая из которых состоит из двух производных глюкозы: D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-D-глюкозамина. Оба они отличаются от β-D-глюкозы только замещением на шестом или во втором атоме углерода. В дисахариде глюкуроновая кислота является гликозидически β (1 → 3), связанная с N-ацетил-D-глюкозаминами, которая, в свою очередь, связана с следующей глюкуроновой кислотой в полимерной цепи гликозид β (1 → 4). Цепь обычно состоит из 250-50 000 дисахаридных единиц.

В нейтральном водном растворе водородные связи образуются главным образом между карбоксильной и N-ацетильной группами.

Биосинтез

В отличие от всех других гликозаминогликанов, гиалуроновая кислота не собирается в эндоплазматическом ретикулуме или аппарате Гольджи. HA позвоночные влияние имеют три типа ферментов: HAS1, HAS2 и HAS3. Эти ферменты передают растущую цепь в клетке на все новые моносахаридные строительные блоки, которые, таким образом, становятся длиннее и транспортируются из клетки транспортерами АВС через мембрану. Это не относится ко всем синтезам гиалуроновой кислоты.

Использование в медицине

В медицине используется натриевая соль гиалуроновой кислоты (гиалуронат натрия). Гиалуроновую кислоту получают из исходного материала животных или биотехнологически из стрептококковых культур. Стабилизированные гиалуроновые кислоты представляют собой особую модификацию — например, с помощью так называемой технологии NASHA (NASHA обозначает «неамериканскую стабилизированную гиалуроновую кислоту»), которая изменяется в зависимости от производителя между менее чем одним процентом и до примерно от 20 до 30 процентов. Для срока годности продуктов процент стабилизации не имеет значения, важен тип стабилизации. Продукты гиалуроновой кислоты, полученные из петушиного гребешка, могут вызывать аллергические реакции, если существует аллергия на белки птиц.

Инъекция в суставы

Препараты гиалуроновой кислоты вводят в суставы, поврежденные артрозом, для смазывания сустава и действуют как «амортизатор» (так называемая вязкая добавка). Период полувыведения продуктов гиалуроновой кислоты зависит от молярной массы и составляет от 17 до 60 часов.

В настоящее время доступность гиалуроновой кислоты различается по количеству требуемых инъекций — в зависимости от производителя 1, 3 или 5 инъекций. Прямая корреляция между количеством инъекций и эффективностью отсутствует, поэтому продукты с меньшим количеством инъекций могут быть более эффективными, чем продукты с большим количеством инъекций. Они имеют сходный эффект с НПВС или инъекциями кортизона, но эффективность в разных исследованиях была различной.

Терапевтическая роль в остеоартрите не доказана. Это противоречит исследованию лечения остеоартрита фасетного сустава гиалуроновой кислотой в период наблюдения с октября 2007 года по июль 2009 года. Нормативная медицинская страховка обычно не покрывает расходы на лечение.

Другие случаи использования

Исследуется использование гиалуроновой кислоты в гидрогелях для лечения ран и в лечении хронических заболеваний легких.

Некоторые назальные спреи содержат гиалуроновую кислоту для противодействия высыханию слизистых оболочек носа. Гиалуроновая кислота используется в таблетках горла для защиты слизистой оболочки полости рта и глотки. Гиалуроновая кислота также используется в глазных капель для лечения «сухого глаза».

Вязкоупругое свойство гиалуроновой кислоты обеспечивает стабильную и долговременную слезоточивую пленку без ухудшения зрения. Поэтому гиалуроновая кислота также используется в решениях для чистки и ухода за контактными линзами. Она предназначена для защиты глаз от высыхания, даже при длительном ношении стабильных и мягких линз, что должно повысить комфорт при ношении.

В офтальмологической хирургии, вязкоупругие растворы гиалуроната натрия используются для заполнения стекловидного тела, стабилизации передней камеры и защиты высокочувствительного эндотелиального клеточного слоя роговицы во время операции переднего сегмента, особенно в хирургии катаракты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.