Роль гиалуроновой кислоты в воспалении
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 февраля 2020;
проверки требуют 2 правки.
| Гиалуроновая кислота | |
|---|---|
| Hyaluronic Acid | |
| ИЮПАК | (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,5S,6R)-3-ацетамидо-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,5S,6R)-3-ацетамино-2,5-дигидрокси-6-(гидроксиметил)оксан-4-ил]окси-2-карбокси-4,5-дигидроксиоксан-3-ил]окси-5-гидрокси-6-(гидроксиметил)оксан-4-ил]окси-3,4,5-тригидроксиоксан-2-карбоновая кислота |
| Брутто-формула | C28H44N2O23 |
| CAS | 9004-61-9 |
| PubChem | 24759 |
| DrugBank | 08818 |
| инъекции, крем, лосьон, капсулы | |
| Гиалуронат, Гиалуронан | |
Гиалуро́новая кислота́ (гиалурона́т, гиалурона́н) — несульфированный гликозаминогликан, входящий в состав соединительной, эпителиальной и нервной тканей. Является одним из основных компонентов внеклеточного матрикса, содержится во многих биологических жидкостях (слюне, синовиальной жидкости и др.). Принимает значительное участие в пролиферации и миграции клеток. Продуцируется некоторыми бактериями (напр. Streptococcus). В теле человека весом 70 кг в среднем содержится около 15 граммов гиалуроновой кислоты, треть из которой преобразуется (расщепляется или синтезируется) каждый день.[1]
Функции[править | править код]
Гиалуроновая кислота является главным компонентом синовиальной жидкости, отвечающим за её вязкость. Наряду с лубрицином, гиалуроновая кислота — основной компонент биологической смазки.
Гиалуроновая кислота — важный компонент суставного хряща, в котором присутствует в виде оболочки каждой клетке (хондроцита). При связывании гиалуроновой кислоты с мономерами аггрекана в присутствии связующего белка, в хряще формируются крупные отрицательно заряженные агрегаты, поглощающие воду. Эти агрегаты отвечают за упругость хряща (устойчивость его к компрессии). Молекулярная масса (длина цепи) гиалуроновой кислоты в хряще уменьшается с возрастом организма, при этом общее её содержание увеличивается.[2]
Также гиалуроновая кислота входит в состав кожи, где участвует в регенерации ткани. При чрезмерном воздействии на кожу ультрафиолета происходит её воспаление («солнечный ожог»), при этом в клетках дермы прекращается синтез гиалуроновой кислоты и увеличивается скорость её распада.
Вследствие своего высокого содержания во внеклеточных матриксах гиалуроновая кислота играет важную роль в гидродинамике тканей, процессах миграции и пролиферации клеток, а также участвует в ряде взаимодействий с поверхностными рецепторами клеток, в особенности со своим первичным рецептором CD44. Участие гиалуроновой кислоты в процессе развития опухолей может быть обусловлено именно её взаимодействием с CD44.
В то время как сама гиалуроновая кислота связывается с CD44, есть свидетельства того, что трансдукция воспалительного сигнала продуктов её деградации осуществляется через рецепторы макрофагов и дендритных клеток TLR2, TLR4 или через оба этих рецептора. Толл-подобные рецепторы (TLR) и гиалуроновая кислота принадлежат к системе врождённого иммунитета.
Структура[править | править код]
Структура гиалуроновой кислоты была установлена в 1930-х годах в лаборатории Карла Майера (Karl Meyer).
Гиалуроновая кислота представляет собой поли-(2-ацетамидо-2-дезокси-D-глюко)-D-глюкуроногликан, то есть полимер, состоящий из остатков D-глюкуроновой кислоты и D-N-ацетилглюкозамина, соединённых поочерёдно β-1,4- и β-1,3-гликозидными связями (смотри рисунок).
Молекула гиалуроновой кислоты может содержать до 25 000 таких дисахаридных звеньев. Природная гиалуроновая кислота имеет молекулярную массу от 5000 до 20 000 000 а. е. м.. Средняя молекулярная масса полимера, содержащегося в синовиальной жидкости у человека составляет 3 140 000 а. е.м[3].
Молекула гиалуроновой кислоты является энергетически стабильной в частности благодаря стереохимии составляющих её дисахаридов. Объёмные заместители пиранозного кольца находятся в стерически выгодных положениях, в то время как меньшие по размеру атомы водорода занимают менее выгодные аксиальные позиции.
Биосинтез[править | править код]
Гиалуроновая кислота синтезируется классом встроенных мембранных белков, называющихся гиалуронат-синтетазами. В организмах позвоночных содержатся три типа гиалуронат-синтетаз: HAS1, HAS2 и HAS3. Эти ферменты удлиняют молекулу гиалуроновой кислоты, поочерёдно присоединяя к исходному полисахариду глюкуроновую кислоту и N-ацетилглюкозамин, при этом экструдируя («выдавливая») полимер через клеточную мембрану в межклеточное пространство.
Биодеградация[править | править код]
Гиалуроновая кислота деградируется семейством ферментов, называемых гиалуронидазами. В организме человека существуют по меньшей мере семь типов гиалуронидазоподобных ферментов, некоторые из которых являются супрессорами опухолеобразования. Продукты разложения гиалуроновой кислоты (олигосахариды и крайне низкомолекулярные гиалуронаты) проявляют проангиогенные свойства. Кроме того, недавние исследования показали, что фрагменты гиалуроновой кислоты, в отличие от исходного высокомолеколекулярного полисахарида, способны индуцировать воспалительный ответ в макрофагах и дендритных клетках[4] при повреждениях тканей и отторжении трансплантированной кожи.
Применение[править | править код]
Применение в медицине[править | править код]
Тот факт, что гиалуроновая кислота входит в состав многих тканей (кожа, хрящи, стекловидное тело), обусловливает её применение в лечении заболеваний, связанных с этими тканями (катаракта, остеоартрит и др.): эндопротезы синовиальной жидкости; хирургическая среда для офтальмологических операций; препараты («Repleri», «Рестилайн», «Ювидерм», Zfill, Adoderm, а также препараты нового поколения Rejeunesse и Teosyal, Naturelize) для мягкого разглаживания тканей[5] и заполнения морщин (в том числе в виде внутрикожных инъекций) в косметической хирургии.
Гиалуроновая кислота способна, согласно научным прогнозам, связанным с исследованиями Хайфского университета в 2013 году, лечь в основу новых эффективных противораковых препаратов[6].
Первый биомедицинский продукт гиалуронана, «Healon», был разработан в 1970—1980-х годах компанией «Pharmacia» и был предназначен для использования в хирургии глаза (например, пересадка роговицы, операции по удалению катаракты, операции при глаукоме, и операции по восстановлению отслоившейся сетчатки). Другие биомедицинские компании также производят бренды гиалуроновой кислотой для глазной хирургии. Нативная гиалуроновая кислота имеет сравнительно короткий период полураспада, так что были привлечены различные методы производства для увеличения длины цепи и стабилизации молекулы для применения в медицинских целях. Введение перекрестных связей на основе белка, введение молекул, очищающих от свободных радикалов, таких как сорбитол, и минимальная стабилизация цепей гиалуроновой кислоты с помощью химических реактивов, например, стабилизация NASHA — это все методы, которые были использованы. Летом 2016 года узбекско-латвийское СП Rigard Farmsintez объявило о начале выпуска нового препарата на основе молекулярных комплексов из низкомолекулярных биологически активных молекул и высокомолекулярного природного биополимера — гиалуроновой кислоты. Учёные заявляют о прорыве в лечении онкологии. «Пациент будет принимать лекарство в виде капсул. Болезнь, можно сказать, лечится как грипп»[7].
На данный момент на основе натрия гиалуроната и хондроитина сульфата натрия создан препарат Альфазокс, являющийся единственным на данный момент представителем группы препаратов эзофагопротекторов для лечения ГЭРБ[8].
Применение в косметологии[править | править код]
Гиалуроновая кислота используется в косметике как составная часть средств ухода за кожей: кремов, губной помады, лосьонов и пр. По утверждению производителей косметики, их эффективность основывается на «способности этого активного вещества связывать влагу — 1 молекула удерживает до 1000 молекул Н2O» и «обеспечивать правильное расположение цепочек основных белков кожи — эластина и коллагена, благодаря чему улучшается сама структура эпидермиса», в результате чего «достигается омолаживающий эффект редермализации»[9].
Применение в офтальмологии[править | править код]
Гиалуроновая кислота используется в препаратах искусственной слезы. Заведующий лечебно-диагностическим отделением ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С. Н. Федорова Минздравсоцразвития РФ (Новосибирский филиал) Петр Гарриевич Нагорский приводит классификацию препаратов искусственной слезы по составу, состоящую из четырёх пунктов, один из которых — препараты, содержащие гиалуроновую кислоту[10].
Происхождение названия[править | править код]
Название «гиалуроновая кислота» этому веществу было дано в 1934 году К. Мейером (K. Meyer) и Дж. Палмером (J. W. Palmer), которые впервые выделили его из стекловидного тела глаза[11]. Название происходит от греч. hyalos — стекловидный и уроновая кислота.
Сопряжённое основание для гиалуроновой кислоты носит название гиалуронат. Поскольку молекула полимера в организме обычно существует в промежуточной полианионной форме, многие авторы считают более корректным использование термина гиалуронан.
См. также[править | править код]
- Гликозаминогликаны
- Уроновые кислоты
Примечания[править | править код]
Источник
Гиалуроновая кислота вырабатывается клеточными мембранами с помощью специальных белков и является важным компонентом внеклеточного матрикса, который составляет основу соединительной ткани.
Содержание статьи:
1. Биологическая роль гиалуроновой кислоты
2. Синтез и распад гиалуроновой кислоты
3. Применение гиалуроновой кислоты в медицине
4. Применение в косметологии
5. Биоревитализация лица
6. Сыворотка с гиалуроновой кислотой
Биологическая роль гиалуроновой кислоты
Назначение внеклеточного матрикса в животном организме состоит в механической поддержке клеток и обеспечении транспорта метаболитов. В его состав входит гиалуроновая кислота, сложные белки и гликопротеины. Среди последних наибольшую известность приобрел коллаген, а также белки фибрин и эластин. К внеклеточному матриксу относят также лимфу и плазму крови.
Гиалуроновая кислота является основным компонентом синовиальной жидкости, обеспечивающей подвижность суставов, входит в состав слюны и, наряду с лубрицином, составляет основу биологических смазок. Из нее же состоят оболочки хрящевых клеток. В качестве компонента внеклеточного матрикса гиалуронка принимает участие в миграции и разрастании клеток, а в составе кожи способствует их регенерации.
Под воздействием ультрафиолета синтез гиалуроновой кислоты в коже прекращается и увеличивается скорость ее распада. Вот почему злоупотребление солнечными ваннами «сушит» кожу и приводит к ее старению.
Однако при всей ее необходимости для поддержания молодости организма, нельзя забывает и об отрицательных свойствах гиалуроновой кислоты. Нужно понимать, что ее способность обеспечивать пролиферацию (разрастание) тканей распространяется и на клетки с измененным генетическим аппаратом. Таким образом она участвует в росте опухолей.
Синтез и распад гиалуроновой кислоты
Предшественники гиалуроновой кислоты поступают в организм с пищей. Их основными источниками являются:
- мясные блюда, приготовленные с хрящами;
- высококрахмалистые овощи и корнеплоды;
- рисовая и гречневая крупы, чечевица;
- бобовые.
Этот природный полимер, необходимый для жизнедеятельности животных организмов, продуцируется мембранными белками из остатков глюкуроновой кислоты и ацетилглюкозамина, соединяемых поочередно в молекулу глюкозаминогликана. Около трети содержащегося в организме вещества синтезируется и распадается ежедневно. Ее непосредственные предшественники также синтезируются в организме с участием, прежде всего, D-глюкозы, или декстрозы, источником которой служит сок фруктов и ягод.
Распад гиалуронки под действием специальных ферментов на олигосахариды и низкомолекулярные гиалуронаты приводит к стимуляции образования сосудов. С одной стороны, это тоже позитивный эффект, однако нужно понимать, что наиболее активно ангиогенез происходит в опухолевых тканях. Если в организме присутствуют мутировавшие клетки (а мутации происходят постоянно в каждом организме), то укол препарата может привести к росту новообразований.
Вот почему при выборе косметических процедур нужно руководствоваться в первую очередь здравым смыслом и объективными показаниями, а не комплексами или «хотелками».
Поэтому, когда вы вводите в себя что-то искусственное, будьте готовы к неожиданным последствиям.
Применение гиалуроновой кислоты в медицине
В медицине препараты гиалуроновой кислоты относятся к группе репарантов и регенерантов, а также входят в класс корректоров метаболизма костной и хрящевой ткани. На ее основе изготавливают протезы синовиальной жидкости, которые используются при артрозе и остеоартрозе коленного, тазобедренного и других суставов. Препарат вводят непосредственно в суставную сумку методом инъекции. При правильном использовании таких протезов предотвращается разрушение пораженного сустава, а его подвижность полностью восстанавливается.
Глазные капли с гиалуроновой кислотой служат заменой слезной жидкости
Кроме того, препараты гиалурона применяются в офтальмологии при лечении синдрома «сухого глаза», катаракты, в форме хирургической среды при операциях на глазах. Она входит в состав материала для изготовления контактных линз. В форме таблеток входит в состав БАДов, применяемых в терапии заболеваний и травм роговицы, склеры, слезной железы, стекловидного тела, а также системных поражений соединительной ткани. В состав таблеток, помимо гиалурона, обычно входит коллаген и хондроитин.
В виде биоэксплантов препараты с ГК применяются в хирургической практике для покрытия рубцов и петель кишечника, предупреждая их воспаление и способствуя их скорейшей регенерации. Специальные повязки, пропитанные препаратом ГК, применяются в лечении трофических язв, ран и ожогов для подавления воспалительных процессов и скорейшей регенерации тканей.
Применение в косметологии
Наибольшую популярность гиалуроновая кислота приобрела в эстетической медицине. Основным показанием для назначения уколов ГК в косметологии является необходимость коррекции различных деформации контуров кожи, таких как:
- рубцы,
- глубокие морщины,
- складки,
- изменение формы губ.
Придание губам дополнительного объема введением гиалуроновой кислоты не имеет пожизненного эффекта
Препарат вводится внутрикожно, при этом видимый объем ткани увеличивается. Максимальная доза для коррекции одного участка не должна превышать 30 мг действующего вещества или 1,5 мл. Если пациенту требуется больший объем препарата, то уколы делают отдельными курсами.
Побочными эффектами этой процедуры могут быть:
- припухлость,
- покраснение,
- зуд,
- болезненность в месте укола,
- акнеподобные папулы,
которые обычно проходят самостоятельно в течение суток-двух. Нужно учитывать, что введение ГК несовместимо с использованием других препаратов, а при приеме антикоагулянтов может приводить к появлению гематом. Имеются и противопоказания для применения ГК. Так, гиалуронку нельзя колоть:
- при гиперчувствительности кожи;
- после лазерного и химического пилинга;
- при наличии воспалений в области, где необходима инъекция;
- беременности и грудном вскармливании;
- хронических заболеваниях в тяжелой форме;
- аутоиммунных заболеваниях;
- склонности к образованию келоидных рубцов;
- острой форме герпеса.
Препараты ГК не следует применять ранее 25-летнего возраста
Биоревитализация лица
Процедура под названием биоревитализация производится в косметических салонах с целью омоложения. Для коррекции морщин и складок ГК вводится в кожу линейно или выполняется серия точечных уколов. Эффектом такой процедуры становится увлажнение кожи и омоложение ее внешнего вида благодаря стимуляции выработки собственных волокон коллагена и эластина.
Методика может применяться для любого участка кожи, требующего коррекции, но чаще всего ее требуют открытые участки, подверженные воздействию ультрафиолета. Это лицо, шея, декольте и кисти рук. Курс биоревитализации может быть профилактическим или лечебным.
Первый применяется для профилактики сухости и раннего старения кожи и включает две процедуры с интервалом 3-4 недели. Данный курс хорошо увлажняет кожу и способствует нормализации обменных процессов, предотвращая таким образом увядание открытых кожных покровов. Обычно применяется для кожи лица, губ и рук.
К показаниям для лечебной ревитализации относится наличие выраженных возрастных изменений кожи. Лечебный курс предполагает более глубокое и интенсивное воздействие на кожу и включает три процедуры, проводимые с аналогичным интервалом. Лечебная процедура эффективно справляется с такими изменениями, как:
- выраженная обезвоженность и увядание кожи;
- нарушение погментации кожных покровов;
- снижение эластичности и тургора кожи;
- восстановление после пластики и агрессивного пилинга.
В течение двух дней после процедуры нельзя дотрагиваться до лица, тем более — пользоваться косметикой. Исключение составляют те средства, которые назначит врач. Неделю после процедуры нельзя посещать баню или сауну и заниматься спортом. В течение двух недель с момента инъекции следует беречь кожу от воздействия ультрафиолета.
Отзывы прошедших эту процедуру подтверждают ее эффективность и быстрый результат, хотя многим она кажется довольно болезненной. При этом синяки и папулы могут сохраняться до трех дней.
Помимо раствора для внутрикожных инъекций, выпускаемого в ампулах, гиалуроновая кислота входит в состав различных омолаживающих кремов, гелей, масок, которые используются как в салонах красоты, так и в домашних условиях.
Аппликационные методы применения ГК доступны в домашних условиях
Сыворотка с гиалуроновой кислотой
Гиалуронка в форме сыворотки применяется для профессионального массажа кожи или в виде маски-салфетки. В условиях косметического салона наилучший эффект ее применения достигается с помощью аппаратного введения — электрофореза или ультразвука. Эффективность препарата также повышается при использовании мезороллера. Гиалуроновую кислоту в форме сыворотки выпускаю такие бренды, как «Либридерм», NuBo, Guerlain, Caudalie, Helena Rubinstein, Darphin и другие.
Источник