≡× PONUKA

• zdravie
• Tehotenstvo
• deti
• Vzťahy
• pôrodu

tvorba kyseliny hyalurónovej. Kyselina hyalurónová: vlastnosti, druhy, prípravky, postupy

V tomto historickom prehľade o kyselina hyalurónová, sme sa snažili návštevníka webu upozorniť na najdôležitejšie objavy a štúdie, na ktorých sa zakladali všetky nasledujúce práce v oblasti štúdia tohto unikátneho polysacharidu. Výber údajov a zdrojov na preskúmanie je úplne subjektívny.

ÚVOD

V súčasnosti nie sú k dispozícii žiadne zásadne nové údaje o kyseline hyalurónovej, preto sme sa rozhodli urobiť tému tohto krátkeho článku „Kyselina hyalurónová – história“. Pri súčasnom tempe pohybu vedeckého myslenia nemá každý dostatok času obzrieť sa späť a prezrieť si literárne údaje, ktoré popisujú kľúčové objavy v oblasti kyselina hyalurónová , preto sme sa pokúsili zhrnúť doterajšie výsledky. Výber zdrojov a údajov vychádza len z našich vedomostí a názoru, a preto sa môže líšiť od názorov iných ľudí.

AKO TO VŠETKO ZAČALO

Maďarský vedec Bandi Balazs emigroval z Maďarska v roku 1947. Po príchode do Švédska začal v Štokholme pracovať na probléme biologickej úlohy extracelulárnych polysacharidov a venoval osobitnú pozornosť hyaluronát.

V tých rokoch vyzerala kultivačná práca s bunkami úplne inak. Pred príchodom antibiotík sa všetky manipulácie vykonávali za prísne sterilných podmienok podobných tým na operačnej sále. Bunky rástli na suspendovaných fibrínových zrazeninách. Fibroblasty boli izolované z rozdrvených kuracích sŕdc, ktorých kúsky boli umiestnené na fibrínové zrazeniny a rýchlosť rastu kultúry bola určená zmenou plochy kolónie, ktorá indikovala rýchlosť a vzdialenosť migrácie buniek.

Jedným z prvých objavov bola izolácia z tkaniva pupočníka hyaluronát aby sa potom zaviedol do kultúry fibroblastov.

Hyaluronát izolované z pupočníkovej krvi a vyzrážané v alkohole. Potom bol prečistený od bielkovín trepaním extraktu v zmesi chloroformu a izoamylalkoholu (podľa Sewagovej metódy). Urobil sa pokus vyvinúť spôsob sterilizácie viskózneho roztoku hyaluronátu. Nedalo sa to filtrovať, takže vedci nakoniec použili autoklávovanie.

Hneď na začiatku práce boli urobené tri veľmi dôležité pozorovania, ktoré položili základ pre ďalší výskum.

Najprv sa podarilo izolovať hyaluronát z tkaniva pupočníka a za rôznych iónových podmienok sa získal materiál s rôznym stupňom viskozity. Najvyššiu viskozitu mal roztok pripravený s destilovanou vodou. Vedci navrhli, že viskozita roztoku hyaluronátu môže kolísať v závislosti od hodnoty pH a iónovej sily rozpúšťadla. Teraz to už každý vie, ale v tom čase tento jav opísal Raymond Fuoss len pre roztoky syntetických polyelektrolytov. V časopise Journal of Polymer Chemistry bol publikovaný článok „Viskozitná funkcia kyseliny hyalurónovej ako polyelektrolytu“. Odvtedy sa vedci vyrovnali so štúdiom fyzikálnych a chemické vlastnosti hyaluronát.

Po druhé, pri pokuse o sterilizáciu hyaluronátu pomocou UV žiarenia úplne stratil svoju viskozitu v roztoku. Následne sa ukázalo, že hyaluronát je tiež úplne degradovaný, keď je vystavený prúdu elektrónov. Teraz už môžeme povedať, že toto pozorovanie bolo jedným z prvých opisov rozkladu hyaluronátu voľnými radikálmi.

Po tretie, biologické účinky hyaluronát a množstvo sulfátovaných polysacharidov – heparín, heparansulfát (ktorý sa v tých rokoch nazýval „kyselina heparín monosírová“) a synteticky sulfátovaný hyaluronát. Vedci porovnávali ich účinky na rast bunkovej kultúry, antikoagulačnú aktivitu a antihyaluronidázovú aktivitu. Hlavnou úlohou bolo zistiť, či je heparín skutočne sulfátovaný hyaluronát, ako sa uvádza v prácach Asboe-Hansena, dospelo sa však k záveru, že toto tvrdenie bolo chybné.

Hyaluronát na rozdiel od sulfátovaných polysacharidov urýchľoval rast buniek a to bol možno jeden z prvých popisov interakcie hyaluronátu so živými bunkami – dnes vieme, že túto interakciu sprostredkúva bunkový receptor. Je zaujímavé, že to bola tiež jedna z prvých štúdií, ktorá skúmala biologickú aktivitu heparansulfátu.

Všetky vyššie uvedené štúdie sa uskutočnili v krátkom časovom období, od septembra 1949 do decembra 1950, to znamená, že trvali len o niečo viac ako 1 rok.

OBJAV HYALURONÁTU A HYALURONIDÁZY

Karl Meyer otvoril hyaluronát v roku 1934 pri práci na očnej klinike na Kolumbijskej univerzite. Túto zlúčeninu izoloval zo sklovca kravského oka v kyslých podmienkach a nazval ju kyselina hyalurónová z gréckeho hyalos, sklovec a kyselina urónová, ktorá bola súčasťou tohto polyméru. Okamžite treba povedať, že predtým boli izolované ďalšie polysacharidy (chondroitín sulfát a heparín). Navyše v roku 1918 Levene a Lopez-Suarez izolovali polysacharid zo sklovca a pupočníkovej krvi pozostávajúci z glukozamínu, kyseliny glukurónovej a Vysoké číslo síranové ióny. Vtedy sa to volalo mukoitín-kyselina sírová, no teraz je známejšia ako hyaluronát, ktorý v ich práci izolovali s malou prímesou síranu.

V priebehu nasledujúcich desiatich rokov Karl Meyer a množstvo ďalších autorov izolovali hyaluronát z rôznych tkanív. Napríklad sa našiel v kĺbovej tekutine, pupočnej šnúre a tkanive kohútieho hrebeňa. Najzaujímavejšie bolo, že v roku 1937 Kendall dokázal izolovať hyaluronát zo streptokokových kapsúl. Následne bol hyaluronát izolovaný takmer zo všetkých tkanív organizmu stavovcov.

Ešte pred objavením hyaluronátu objavil Duran-Reynals istý biologicky aktívny faktor v semenníkoch. V budúcnosti sa stal známym ako „faktor šírenia“. Podobný účinok mal jed včiel a pijavíc liečivých. Pri jeho subkutánnom zavedení v zmesi s atramentom bolo zaznamenané veľmi rýchle šírenie čierneho sfarbenia. Tento faktor sa ukázal ako enzým, ktorý ničí hyaluronáty, ktorý bol neskôr pomenovaný hyaluronidáza. Aj v krvi cicavcov je určité množstvo hyaluronidáz, ale k ich aktivácii dochádza až pri kyslých hodnotách pH.

OBNOVA HYALURONÁTU

Úplne prvou metódou na izoláciu hyaluronátu bol štandardný protokol na izoláciu polysacharidov, to znamená, že pomocou Sewagovej metódy alebo pomocou proteáz boli z extraktu odstránené všetky proteíny. Polymér sa potom vyzrážal do frakcií pridaním etanolu.

Veľkým krokom vpred bola separácia rôzne nabitých polysacharidov, ktorú vyvinul John Scott pri štúdiu precipitačných metód s katiónovým detergentom (CPC, cetylpyridínchlorid), pri ktorých sa menila koncentrácia solí. Hyaluronát oddelené od sulfátovaných polysacharidov s vysokou účinnosťou. Táto metóda sa môže použiť aj na frakcionáciu podľa molekulovej hmotnosti. V podstate podobné výsledky možno získať použitím metódy iónomeničovej chromatografie.

ŠTRUKTÚRA A KONFORMÁCIA HYALURONÁTU

Chemickú štruktúru polysacharidovej molekuly rozlúštil Karl Meyer a jeho kolegovia v 50. rokoch minulého storočia. Teraz už každý vie, že hyaluronát je dlhá polymérna molekula pozostávajúca z disacharidových jednotiek, ktorých zložkami sú N-acetyl-D-glukozamín a kyselina D-glukurónová, spojené väzbami B1-4 a B1-3. Karl Meyer nepoužil štandardnú metódu na štúdium štruktúry intaktného polysacharidu. Namiesto toho strávil hyaluronidázaštiepením polysacharidu, čím získal zmes disacharidov a oligosacharidov, ktorú dokázal plne charakterizovať. Na základe ním získaných výsledkov dospel k záveru o možnej štruktúre východiskovej molekuly polyméru.

Konformačná analýza "vlákien" pozostávajúcich z hyaluronátu sa najskôr uskutočnila pomocou metódy rôntgenovej kryštalografie. Na konferencii v Turku v roku 1972 prebehla búrlivá diskusia medzi skupinami odborníkov o tom, či má hyaluronát špirálovitú štruktúru alebo nie. Je zrejmé, že hyaluronát môže vytvárať špirály rôznych štruktúr v závislosti od iónového zloženia rozpúšťadla a podielu vody v ňom. V 70. a 80. rokoch sa v literatúre objavili rôzne verzie štruktúry hyaluronátu.

Prelomom v tejto oblasti bolo dielo Johna Scotta. Na základe skutočnosti, že hyaluronát má nízku reaktivitu počas oxidácie peroxidázy vo vodnom roztoku, dospel k záveru, že vo vode nadobúda konformáciu s vnútroreťazcovými vodíkovými väzbami. Následne bola jeho hypotéza potvrdená NMR analýzou av roku 1927 Atkins et al charakterizovali konformáciu ako dvojitú špirálu.

FYZIKÁLNE A CHEMICKÉ VLASTNOSTI

Pred 50 rokmi nebola známa chemická štruktúra hyaluronátu a jeho makromolekulárne vlastnosti – hmotnosť, homogenita, tvar molekúl, stupeň hydratácie a interakcie s inými molekulami. V posledných 20 rokoch sa na to zameral A. G. Ogston a jeho spolupracovníci v Oxforde, Dr. Balazs a kolegovia v Bostone, Torvard C Laurent, pracujúci v Štokholme, a niekoľko ďalších laboratórií.

Hlavným problémom bola izolácia hyaluronátu, vyčisteného od proteínov a iných zložiek, ktorá musí byť vykonaná pred akýmikoľvek fyzikálnymi výskumnými metódami. Počas procesu čistenia vždy existuje riziko degradácie polymérnej štruktúry. Ogston použil ultrafiltračnú techniku, čo naznačuje, že voľné proteíny prejdú cez filter a proteíny sa na ne naviažu hyaluronát, bude oneskorený filtrom. Predmetom štúdie bol komplex s obsahom bielkovín 30 %. Iní autori sa pokúsili použiť rôzne fyzikálne, chemické a enzymatické spôsoby čistenia, ktoré znížili obsah bielkovín na niekoľko percent. Výsledky fyzikálno-chemickej analýzy zároveň poskytli úplnejší popis molekuly hyaluronát. Jeho molekulová hmotnosť sa blíži k niekoľkým miliónom, hoci rozptyl medzi vzorkami bol dosť vysoký. Rozptyl svetla ukázal, že molekula sa správa ako náhodne skrútený, pomerne husto zložený reťazec s polomerom ohybu asi 200 nm. Zbalenie a nízka pohyblivosť reťazca je spojená s prítomnosťou vnútroreťazcových vodíkových väzieb, ktoré už boli spomenuté vyššie. Náhodne skrútená štruktúra plne zodpovedá získanému pomeru viskozity a molekulovej hmotnosti látky. Ogston a Stanier použili metódy sedimentácie, difúzie, separácie šmykovej rýchlosti a viskozitného gradientu a dvojitej refrakcie, ktoré ukázali, že molekula hyaluronátu má tvar vysoko hydratovanej gule, čo je v súlade so známymi vlastnosťami molekúl s náhodne skrúteným špirálovitým balením.

ANALYTICKÉ TECHNIKY

Jediným možným spôsobom, ako kvantitatívne študovať kyselinu hyalurónovú, bola izolácia polysacharidu čistej forme a meranie jej obsahu kyseliny urónovej a/alebo N-acetylglukózamínu. Metódami voľby v tomto prípade boli karbazolová Dische metóda na stanovenie obsahu kyseliny urónovej a Elson-Morganova reakcia na hladinu hexozamínu.

V tomto prípade je ťažké preceňovať dôležitosť použitia karbazolovej metódy. Pri analýze hyaluronátu bolo niekedy potrebné použiť miligramy látky.

Ďalším krokom bol objav špecifických enzýmov. hubová hyaluronidáza Streptomyces konal iba podľa hyaluronát, pričom vznikli nenasýtené hexa- a tetrasacharidy. Pri analýze obsahu hyaluronát bolo možné využiť túto vlastnosť húb najmä v prítomnosti iných polysacharidov a nečistôt v médiu a nenasýtenú formu kyseliny hyalurónovej možno využiť na zníženie detekčného limitu produktu. Enzymatická metóda výrazne zvýšila citlivosť detekcie hyaluronátu a dostala sa na úroveň mikrogramov.

Posledným krokom bolo použitie afinitných proteínov, ktoré sa špecificky viažu na hyaluronát. Tengblad použil proteíny viažuce hyaluronát z chrupavky a Delpech ďalej použil hyaluronektín izolovaný z mozgu. Tieto proteíny možno použiť pri analýze analogicky s imunologickými metódami a po vyvinutí tejto metódy sa presnosť kvantifikácie hyaluronát zvýšil na úroveň nanogramov, čo umožnilo určiť obsah hyaluronát vo vzorkách tkanív a fyziologických tekutinách. Metóda Tengblad sa stala základom pre veľkú časť neskorších prác Uppsaly.

VIZUALIZÁCIA HYALURONÁTU

Detekcia hyaluronátu v tkanivových rezoch úzko súvisí s analýzou polymérov v tkanivovej tekutine. Od začiatku sa používali nešpecifické metódy farbenia štandardnými farbeniami. Johnovi Scottovi sa podarilo zvýšiť špecifickosť rovnakým spôsobom, akým vyvinul metódu frakcionácie aniónových polysacharidov v detergentoch. Farbil ich alciánovou modrou pri rôznych iónových koncentráciách a podarilo sa mu dosiahnuť rozlíšiteľné zafarbenie rôznych polysacharidov. Následne prešiel na používanie kupromerónovej modrej.

Zároveň je možné hyaluronát dobre detegovať na tkanivových rezoch pomocou proteínov, ktoré sa naň špecificky viažu. Prvé správy o takejto metóde boli publikované v roku 1985. Táto metóda sa používa s veľkým úspechom a vďaka nej sa získali cenné údaje o distribúcii obsahu hyaluronátu v rôznych orgánoch a tkanivách.

Hyaluronát možno zistiť aj elektrónovou mikroskopiou. Bohužiaľ, prvé obrázky, ktoré zverejnil Jerome Gross, neukázali žiadne jemné detaily štruktúry. Práca Fesslera a Fesslera možno považovať za prvú prácu, ktorá dobre vysvetľuje výsledky. Bolo uvedené, že hyaluronát má rozšírenú jednovláknovú štruktúru.

Potom Robert Fraser opísal ďalšiu elegantnú metódu na vizualizáciu pericelulárneho priestoru hyaluronát. Do kultúry fibroblastov pridal suspenziu častíc hyaluronátu. Častice sa nenašli v hrubej vrstve obklopujúcej fibroblastovú kultúru. Ukázalo sa teda, že v pericelulárnom priestore sa nachádza hyaluronát, ktorý podlieha štiepeniu pôsobením hyaluronidázy.

ELASTICITA A REOLÓGIA

Na základe veľkosti jednej z najväčších molekúl hyaluronát možno ľahko predpokladať, že pri koncentrácii okolo 1 g/l takmer úplne nasýtia roztok. Pri vysokých koncentráciách sa molekuly zapletú a riešením je akási sieť hyaluronátových reťazcov. Polymerizačný bod sa určuje pomerne ľahko - to je okamih nasýtenia roztoku, po ktorom sa jeho viskozita prudko zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou. Ďalšou vlastnosťou roztoku, ktorá závisí od jeho koncentrácie, je šmyková rýchlosť viskozity. Tento jav opísali Ogston a Stanier. Elastické vlastnosti roztoku sa menia so zvyšujúcou sa koncentráciou a molekulovou hmotnosťou polymérov. Tekutosť čistá hyaluronát bol prvýkrát stanovený Jensenom a Koefoedom a podrobnejšiu analýzu viskozity a elasticity kvapaliny vykonal Gibbs a kol.

Je takéto zaujímavé správanie roztoku dôsledkom čisto mechanického prepletania polymérnych reťazcov, alebo súvisí aj s ich chemickou interakciou? Prvé práce publikované Ogstonom diskutovali o možných interakciách sprostredkovaných proteínmi. Welsh a kol., získali náznaky existencie interakcií medzi reťazcami. Dosiahlo sa to pridaním krátkych reťazcov hyaluronátu (60 disacharidov) do roztoku, čo spôsobilo zníženie jeho elasticity a viskozity. Je zrejmé, že v tomto prípade došlo ku konkurenčnej interakcii krátkych a dlhých reťazcov. Novšia práca Johna Scotta ukázala, že konformácia hyaluronátu s hydrofóbnymi väzbami medzi reťazcami bola dobre konzistentná so sklonom hyaluronátu vytvárať špirály so susednými molekulami, ktoré boli stabilizované hydrofóbnymi väzbami. Najpravdepodobnejšia je teda medzireťazcová interakcia, ktorá do značnej miery určuje reologické vlastnosti hyaluronát.

FYZIOLOGICKÁ ÚLOHA HYALURONICKÝCH POLYMÉROV

Otváranie väzbových reťazí hyaluronát so zvyšujúcou sa koncentráciou, ktorá sa môže vyskytovať v tkanivách, sa stala základom pre predpoklad, že hyaluronát sa môže podieľať na mnohých fyziologických procesoch vytvorením veľkej trojrozmernej siete reťazcov. Diskutovalo sa o rôznych vlastnostiach takýchto sietí.

Viskozita. Veľmi vysoká viskozita koncentrovaných roztokov hyaluronátu, ako aj závislosť šmyku od viskozity, sa dajú využiť na lubrikáciu kĺbov. Hyaluronát je vždy prítomný vo všetkých priestoroch, ktoré oddeľujú pohyblivé prvky tela – v kĺboch ​​a medzi svalmi.

osmotický tlak. Osmotický tlak roztokov hyaluronát do značnej miery závisí od ich koncentrácie. Pri vysokých koncentráciách je koloidný osmotický tlak takéhoto roztoku vyšší ako u roztokov albumínu. Táto vlastnosť môže byť použitá v tkanivách na udržanie homeostázy.

prietokový odpor. Hustá sieť reťazcov je pomerne dobrou bariérou pre prúdenie tekutín. Hyaluronát môže skutočne tvoriť prekážky prúdeniu tekutín v tkanivách, čo prvýkrát ukázal Day.

vylúčený objem. Trojrozmerná sieť reťazcov vytláča všetky ostatné makromolekuly z roztoku. Dostupný objem sa môže merať v experimente na vyrovnávanie dialyzačného roztoku hyaluronátu a pufra a zistilo sa, že získaný účinok je konzistentný s účinkom vypočítaným z teoretických štúdií uskutočnených Ogstonom. O vylučovacom efekte sa diskutovalo v súvislosti so separáciou proteínu obsiahnutého vo vaskulárnom riečisku a extracelulárnom priestore, ale bol tiež považovaný za mechanizmus akumulácie fyziologických a patologických molekúl v spojivovom tkanive. Vylúčenie polymérov znižuje rozpustnosť mnohých proteínov.

difúzna bariéra. Pohyb makromolekúl cez roztok hyaluronát možno merať sedimentačnou a difúznou analýzou. Čím väčšia je molekula, tým nižšia bude rýchlosť jej pohybu. Tento účinok bol spojený s tvorbou difúznych bariér v tkanivách. Napríklad pericelulárna vrstva hyaluronátu môže chrániť bunky pred účinkami makromolekúl uvoľňovaných inými bunkami.

bielkoviny viažuce HYALURON (HYALADHERINY)

Proteoglykány. Do roku 1972 sa verilo, že hyaluronát je inertná zlúčenina a neinteraguje s inými makromolekulami. V roku 1972 to ukázali Hardingham a Muir hyaluronát sa môže viazať na proteoglykány chrupavky. Štúdie Hascalla a Heinegarda ukázali, že hyaluronát sa môže špecificky viazať na N-terminálnu doménu globulárnej časti proteoglykánov a spojovacích proteínov. Táto väzba je dostatočne silná a na jednom hyaluronátovom reťazci môže sedieť niekoľko proteoglykánov, čo vedie k tvorbe veľkých agregácií molekúl v chrupavke a iných tkanivách.

hyaluronátové receptory. V roku 1972 Pessac a Defendi a Wasteson a kol. ukázali, že niektoré bunkové suspenzie sa po pridaní hyaluronátu začnú agregovať. Toto bol prvý príspevok, ktorý poukazoval na konkrétnu väzbu hyaluronát s povrchom bunky. V roku 1979 to ukázali Underhill a Toole hyaluronát skutočne viaže bunky a v roku 1985 bol izolovaný receptor zodpovedný za túto interakciu. V roku 1989 hneď dve skupiny autorov publikovali práce, v ktorých sa ukázalo, že CD44 lymfocytový homing receptor má schopnosť viazať sa na hyaluronát v tkanive chrupavky. Čoskoro sa ukázalo, že receptor izolovaný Underhillom a Toolem bol identický s CD44. Ďalší hyaluronátα-väzbový proteín neskôr izolovaný zo supernatantu bunkovej kultúry 3T3 v roku 1982 Turleyom a spol., bol HRRP (hyaluronátový receptor sprostredkujúci pohyblivosť). Po týchto prácach bola objavená celá séria hyaladherínov.

ÚLOHA HYALURONÁTU V BUNKE

Až do objavenia hyaladerínov sa verilo, že hyaluronát ovplyvňuje bunky iba prostredníctvom fyzických interakcií. Dôkazy, že hyaluronát môže hrať úlohu v biologických procesoch, boli sporadické a z väčšej časti boli založené na neprítomnosti alebo prítomnosti hyaluronátu v rôznych biologických procesoch. Mnohé špekulácie tej doby boli založené na nešpecifických technikách histologického farbenia.

Začiatkom 70. rokov minulého storočia bola v Bostone vykonaná veľmi zaujímavá štúdia. Bryan Toole a Jerome Gross to ukázali počas regenerácie končatín u pulcov hyaluronát sa syntetizuje na samom začiatku a potom sa jeho množstvo pôsobením hyaluronidázy znižuje, pričom dochádza k nahradeniu hyaluronátu chondroitín sulfátom. Rovnakým spôsobom sa udalosti vyvíjajú počas tvorby rohovky u kurčiat. Toole poukázal na to, že akumulácia hyaluronátu sa zhoduje s obdobiami migrácie buniek do tkanív. Ako už bolo spomenuté vyššie, Toole tiež vykonal nejaký skorý výskum hyaladherínov viazaných na membránu a s objavom hyaluronátových receptorov máme stále viac dôvodov veriť, že hyaluronát hrá úlohu pri regulácii bunkovej aktivity, napríklad pri pohybe buniek. Za posledných 10 rokov možno pozorovať prudký nárast počtu publikácií o úlohe hyaluronátu pri migrácii buniek, mitóze, zápale, raste nádorov, angiogenéze, oplodnení atď.

BIOSYNTÉZA HYALURONÁTU

Štúdie biosyntézy hyaluronátu možno rozdeliť do 3 fáz. Prvým autorom a najvýznamnejším vedcom v prvej fáze bol Albert Dorfman. Ešte začiatkom 50. rokov 20. storočia on a jeho kolegovia opísali zdroj monosacharidov, ktoré boli zabudované do hyalurónových reťazcov streptokokov. V roku 1955 Glaser a Brown prvýkrát preukázali možnosť syntetizovať hyaluronát samostatným syntetickým systémom mimo bunky. Použili enzým izolovaný z buniek Rousovho kuracieho sarkómu a do hyalurónových oligosacharidov zaviedli 14C-značenú UTP-glukurónovú kyselinu. Dorfmanova skupina tiež izolovala prekurzorové molekuly kyseliny UTP-glukurónovej a UTP-N-acetylglukózamínu zo streptokokového extraktu a tiež syntetizovala hyaluronát s použitím pre túto enzymatickú frakciu izolovanú zo streptokokov.

V druhej fáze sa ukázalo, že hyaluronát musí byť syntetizovaný iným spôsobom ako glykozaminoglykány. Syntéza hyaluronátu na rozdiel od sulfátovaných polysacharidov nevyžaduje aktívnu syntézu proteínov. Syntáza, ktorá je za to zodpovedná, sa nachádza v bakteriálnej protoplastovej membráne a plazmatickej membráne eukaryotických buniek, nie však v Golgiho aparáte. Syntetický aparát, pravdepodobne umiestnený na vnútornej strane membrány, ako sa ukázalo byť necitlivý na účinky extracelulárnych proteáz. Okrem toho hyalurónový reťazec preniká membránou, pretože účinok hyaluronidázy na bunky zvyšuje produkciu hyaluronát. V 80. rokoch sa uskutočnilo niekoľko neúspešných pokusov o izoláciu syntázy z eukaryotických buniek.

Začiatkom deväťdesiatych rokov sa to ukázalo hyaluronát-syntáza je faktor virulencie streptokokov skupiny A. Na základe týchto údajov dokázali dve skupiny autorov určiť gén a lokus zodpovedný za syntézu hyalurónového puzdra. Čoskoro bol gén pre túto syntázu klonovaný a úplne sekvenovaný. Homológne proteíny izolované v posledné roky u všetkých stavovcov poskytla cenné informácie o svojej štruktúre. Dôležitou oblasťou výskumu môže byť štúdium mechanizmov regulácie aktivity tejto syntázy.

METABOLIZMUS A DEGRADÁCIA HYALURONÁTU

Detekcia hyaluronátu v krvi, ako aj jeho prenos z tkanív lymfatickým systémom, sa stali základom pre spoločnú štúdiu Dr. Roberta Frasera v Melbourne a laboratória v Uppsale. Stopy polysacharidu značeného tríciom na acetylovej skupine sa našli v krvi po jeho podaní králikom a ľuďom a označenie zlúčeniny zmizlo s polčasom niekoľkých minút. Čoskoro sa ukázalo, že väčšina žiarenia bola uložená v pečeni, kde sa polymér rýchlo rozkladal. Voda značená tríciom bola v krvi zistená po 20 minútach. Autorádiogramy ukázali, že akumulácia žiarenia sa vyskytla aj v slezine, lymfatických uzlinách a kostnej dreni. Bunkovou frakcionáciou sa tiež ukázalo, že v pečeni dochádzalo k akumulácii hlavne v endoteli dutín, čo bolo neskôr potvrdené štúdiami in vitro a rádiografiou in situ. Tieto bunky majú receptor pre hyaluronátovú endocytózu, ktorý je zásadne odlišný od iných proteínov viažucich hyaluronát. Ďalej sa polysacharid štiepi v lyzozómoch. Štúdie hyaluronátu sa uskutočnili aj v iných tkanivách a teraz existuje úplný obraz o metabolizme tohto polysacharidu.

Nedávno ďalší aspekt katabolizmu hyaluronát sa stal predmetom Vysoké číslo výskumu. Z práce Gunthera Kreila (Rakúsko) a Roberta Sterna a jeho kolegov (San Francisco) sa stali známe štruktúry a vlastnosti rôznych hyaluronidáz. Tieto údaje sa stali základom pre štúdie, ktoré objasnili biologickú úlohu týchto enzýmov.

HYALURONÁT NA RÔZNE CHOROBY

Už od začiatku sa záujem vedcov sústreďoval na vlastnosti hyaluronátu obsiahnutého v kĺbovej tekutine, najmä na zmenu jeho hladiny pri ochoreniach kĺbov. Ukázalo sa tiež, že hyperprodukcia hyaluronátu sa pozoruje pri mnohých ochoreniach, napríklad pri zhubných nádoroch - mezoteliómoch, ale v tom čase neexistovali dostatočne presné a citlivé metódy na detekciu hyaluronátu. Táto situácia pokračovala až do 80. rokov 20. storočia, kedy boli vyvinuté nové analytické techniky, ktoré opäť pritiahli záujem vedcov o kolísanie obsahu. hyaluronát s rôznymi chorobami. Obsah hyaluronátu v krvi bol stanovený pri normálnych a patologických stavoch, najmä pri cirhóze pečene. Pri reumatoidnej artritíde sa pri fyzickej námahe, najmä ráno, zvýšil obsah hyaluronátu v krvi, čo vysvetľovalo symptóm „rannej stuhnutosti“ kĺbov. Pri rôznych zápalových ochoreniach sa hladina hyaluronátu v krvi zvýšila lokálne aj systémovo. Orgánové dysfunkcie možno vysvetliť aj nahromadením hyaluronátu, ktorý spôsobil edém intersticiálneho tkaniva.

KLINICKÁ APLIKÁCIA

Veľký prelom v medicínskom použití hyaluronátu je úplne zásluhou Dr. Balazsa. Rozvinul hlavné ustanovenia a myšlienky, ako prvý syntetizoval formu hyaluronátu, ktorá bola pacientmi dobre tolerovaná, propagoval myšlienku priemyselnej výroby hyaluronátu a popularizoval myšlienku využitia polysacharidov ako liečiv.

V 50. rokoch 20. storočia sústredil Balazs svoje úsilie na štúdium zloženia sklovca a začal experimentovať s náhradami možných protetík pri liečbe odlúčenia sietnice. Jednou z najvážnejších prekážok používania hyalurónových protéz bola vysoká náročnosť izolácie čistého hyaluronátu, zbaveného všetkých nečistôt, ktoré spôsobujú zápalovú reakciu.

Balazs tento problém vyriešil a výsledný liek dostal názov NVF-NaGU (nezápalová frakcia hyaluronát sodík). V roku 1970 bol hyaluronát prvýkrát zavedený do kĺbov dostihových koní trpiacich artritídou a došlo ku klinicky významnej odozve na liečbu so znížením symptómov ochorenia. O dva roky neskôr sa Balazsovi podarilo presvedčiť vedenie Pharmacia AB v Uppsale, aby začalo vyrábať hyaluronát na použitie v klinickej a veterinárnej praxi. Miller a Stegman na radu Dr. Balazsa začali používať hyaluronát ako súčasť implantovateľných vnútroočných šošoviek a hyaluronát sa rýchlo stal jednou z najčastejšie používaných komponentov v očnej chirurgii a dostal obchodný názov Healon®. Odvtedy bolo navrhnutých a testovaných mnoho ďalších použití hyaluronátu. Jeho deriváty (napríklad krížovo štruktúrované hyaluronáty) boli testované aj na klinické použitie. Zvlášť by som chcel poznamenať, že už v roku 1951 Balazs informoval o biologickej aktivite úplne prvých derivátov hyaluronátu získaných v tom čase.

ZÁVER

V tomto prehľade sme stihli pokryť len hlavné a najvýznamnejšie udalosti v histórii výskumu hyaluronátu a na našom webe sa rozoberie mnoho ďalších zaujímavostí a údajov. Z prezentovaných článkov bude zrejmé, že výskum hyaluronátu je čoraz relevantnejší a potrebnejší. Dnes sa vo vedeckej literatúre o tejto problematike publikuje ročne 300 až 400 článkov hyaluronát.

Prvá medzinárodná konferencia venovaná výlučne hyaluronátu sa konala v Saint-Tropez v roku 1985, po ktorej nasledovali kongresy v Londýne (1988), Štokholme (1996) a Padove (1999).

Rast záujmu je v mnohých ohľadoch spojený s úspešná práca Endre Balazs, ktorý urobil veľa v oblasti výskumu vlastností hyaluronátu, získal o ňom úplne prvé údaje, naznačil možnosť klinickej aplikácie hyaluronát a je inšpirátorom, ktorý tlačí vedeckú komunitu k novému výskumu.

Slovné spojenie "kyselina hyalurónová" nepočuli, pravdepodobne iba mŕtvi. V posledných rokoch táto molekula jednoducho ovládla svet: „hyaluron“ (ako ho fanúšikovia láskyplne nazývajú) sa rozmazáva, pichá, prehĺta v tabletách a pije v koktailoch – a to všetko v záujme mladosti a krásy. Čo je to za čarovný prostriedok a je pravda, že sme konečne našli omladzujúce jablko? Poďme na to.

Čo to je?

Kyselina hyalurónová (HA) nie je kyselina v tom zmysle, ako toto slovo zvyčajne chápeme: nie je schopná rozpúšťať ani odlupovať pokožku (ako napríklad kyselina glykolová alebo mliečna). Túto látku naše telo prirodzene produkuje v mnohých tkanivách, no najviac v kĺboch.

V zjednodušenom zmysle je kyselina hyalurónová cukor, no s veľkou molekulovou hmotnosťou, vďaka ktorej jedna molekula HA dokáže pritiahnuť a naviazať tisíc molekúl vody. Kyselina hyalurónová plní v našom tele mimoriadne dôležitú úlohu: zadržiavať vodu v tkanivách. A hydratovaná pokožka elastická koža. To je celé kúzlo.

Prečo sa používa v kozmeteológii?

S vekom telo produkuje menej a menej kyseliny hyalurónovej: v období od 25 do 50 rokov sa stáva o polovicu menej. Ultrafialové žiarenie tiež znižuje produkciu kyseliny hyalurónovej. V súlade s tým voda opúšťa pokožku, čo spôsobuje, že je pomalá a vráskavá. Telo nemôže byť nútené produkovať si vlastnú HA v rovnakých množstvách, ale je možné zaviesť novú, umelú porciu.

Ako sa získava kyselina hyalurónová?

V minulom storočí sa HA získavala z rýb alebo (je desivé si to predstaviť) z kohútích hrebienkov. Našťastie je táto barbarská metóda už minulosťou, keďže sa v laboratóriách našiel jednoduchý spôsob syntézy kyseliny hyalurónovej. V umelom prípravku nie sú žiadne baktérie, má úplne identické zloženie s „natívnou“ kyselinou, takže nemá prakticky žiadne kontraindikácie.

Ako funguje krém s kyselinou hyalurónovou?

V skutočnosti je to veľmi sporný bod– či vôbec fungujú. Vedci a kozmetológovia sa delia na dva tábory: niektorí tvrdia, že veľkosť molekuly HA jej neumožňuje preniknúť do pokožky – a to je pravda. Priemer molekuly kyseliny hyalurónovej je asi 3000 nm, pričom vzdialenosť medzi kožnými bunkami nie je väčšia ako 50 nm. Iní však odpovedajú, že to vôbec nie je potrebné: kyselina hyalurónová, ktorá je na povrchu pokožky, už ako špongia priťahuje vodu, a tým pokožku hydratuje.


Ďalším predmetom sporu je HA s nízkou molekulovou hmotnosťou. Jeho tvorcovia tvrdia, že veľkosť takejto molekuly je výrazne znížená (až 5 nm), čo umožňuje látke preniknúť do pokožky a zvlhčiť ju na hĺbkovej úrovni. Podľa iných vedcov je to absurdné, keďže molekuly s malou molekulovou hmotnosťou automaticky strácajú schopnosť udržať na svojom povrchu veľké množstvo vody.

Bod v týchto sporoch ešte nie je stanovený, takže otázka, či krémy a séra s kyselinou hyalurónovou fungujú, zostáva otvorená.

Ako fungujú injekcie?

Kozmetička pomocou ihly vstrekne do problémovej oblasti (napríklad do nosoústnej ryhy) prípravok na báze kyseliny hyalurónovej a molekuly HA začnú priťahovať vlhkosť z povrchu kože do hlbších vrstiev. Voda, ktorá sa hromadí okolo drogy, doslova vytláča vrásku zvnútra. A tvár bude opäť hladká a elastická.

Hlavnou nevýhodou injekcií je krátkodobý účinok: postup sa musí opakovať každých 6-12 mesiacov. Ale náklady na lieky a prácu kozmetológa sú dosť vysoké.

Ako fungujú tablety?

S najväčšou pravdepodobnosťou vôbec nie. Kyselina hyalurónová je jednoduchý polysacharid, ktorý sa pri vstupe do ústnej dutiny a žalúdka rozloží na bežné cukry, takže sa nemôže dostať do pokožky a má všetky tie magické účinky, ktoré výrobcovia sľubujú. Nemajú žiadnu vedeckú základňu dokazujúcu účinnosť doplnkov stravy s HA, ale vyrábajú sa podľa zásady „Neškodiť – a to je dobré“.

Kozmetický priemysel neustále rozširuje zoznam kozmetických procedúr a prípravkov, ktoré vám umožňujú zachovať si mladistvú tvár a eliminovať kožné zmeny súvisiace s vekom, ktoré sa nevyhnutne vyskytujú u každého človeka. V estetickej medicíne sa kyselina hyalurónová dlhodobo a efektívne používa na tvár, prezentovaná v rôznych kozmetických prípravkoch pre salóny a salóny. domáce použitie. Zahrnuté v kozmetických výrobkoch (krémy, pleťové vody, masky a iné), používané na biorevitalizáciu tváre a iné manipulácie, ktoré môžu spomaliť proces starnutia a zlepšiť stav tkanív.

Ako efektívne sú tieto postupy a akú úlohu zohráva hyaluronát pri udržiavaní mladosti a tónu pleti, zvážime v tomto článku.

Vlastnosti, štruktúra kyseliny hyalurónovej a jej úloha v pokožke

Táto chemická zlúčenina bola objavená v 30. rokoch 20. storočia. Carla Meyera a dodnes ho intenzívne študujú lekári, chemici, farmaceuti a iní vedci na experimentálnych a biologických modeloch.

Má jedinečnú fyzikálnu vlastnosť – dokáže zadržiavať vodu, pričom vytvára gélovitú štruktúru. Zapojený do toho najdôležitejšieho dôležité procesy vyskytujúce sa u ľudí a zvierat. Látka sa tvorí v ľudskom tele a z celkového množstva hyaluronátu sa denne odbúra a zužitkuje asi 1/3 a tento nedostatok sa dopĺňa novými molekulami.

Je to polysacharid a pozostáva z mnohých rovnakých malých fragmentov, ktorých počet môže byť rôzny. Preto molekula hyaluronátu môže mať rôzna dĺžka a hmotnosti a delí sa na nízku, strednú a vysokú molekulovú hmotnosť.

Je súčasťou mnohých tkanív a telesných tekutín, vrátane dermis:

• zadržiava kolagénové a elastínové vlákna správna poloha a tým prispieva k udržaniu elasticity a turgoru pokožky, čo sú nevyhnutné podmienky pre udržanie mladosti;
• vďaka väzbe vody zabezpečuje optimálny obsah vlhkosti v pokožke, udržiava hydrobalanciu, ktorá je tiež faktorom prevencie vrások a starnutia;
• znižuje odparovanie vlhkosti a zároveň pomáha priťahovať a zadržiavať vodu zo vzduchu na povrchu dermis, zvlhčuje pokožku a robí ju hladšou a pružnejšou;
• molekuly kyseliny zabraňujú prenikaniu patogénnych mikróbov do hĺbky v prípade poškodenia, ako sú rany, škrabance atď.

"Životnosť" molekuly hyaluronátu v epidermis a dermis je 1-2 dni.

Najlepšia kyselina hyalurónová na tvár je vlastná, ktorá sa tvorí v tele. Ale s vekom sa schopnosť syntetizovať kyselinu v požadovanom množstve a so správnou molekulovou hmotnosťou znižuje, čo tiež zohráva úlohu pri starnutí. Preto telo potrebuje ďalší zdroj kyselín, jedným z nich sú kozmetické prípravky.

Prípravky a produkty s kyselinou hyalurónovou

Získanie hyaluronátu v priemyselnom meradle dnes zaberá svoje vlastné miesto na trhu, pretože tento „produkt“ je mimoriadne žiadaný v medicíne aj v kozmeteológii. Kyselina sa získava dvoma spôsobmi:

1. zo živočíšnych tkanív;
2. bakteriálnou fermentáciou.

Zo živočíšnych surovín sú najčastejšou možnosťou (a optimálnou) hrebene pohlavne vyspelých kohútov a sliepok. Používajú aj sklovec oka, hyalínnu chrupavku, synoviálnu tekutinu kĺbov a pupočnú šnúru zvierat.

Druhý spôsob zahŕňa účasť baktérií (najčastejšie hemolytické streptokoky typu A a B), ktoré sú umiestnené na živnom médiu a poskytujú optimálne podmienky pre reprodukciu. Baktérie produkujú kyselinu, ktorá sa potom čistí, avšak nečistoty proteínov a peptidov stále zostávajú v čistenom produkte a môžu vyvolať alergické reakcie, čo výrazne obmedzuje rozsah takto získanej kyseliny.

Hotová kyselina sa vyrába vo farmaceutických závodoch vo forme granúl a práškov, ktoré obsahujú molekuly rôznych hmotností. Ide o základnú surovinu na získanie roztokov, ktoré sa sterilizujú v autoklávoch a pridávajú sa do masiek, krémov, prípravkov atď.

Vlastnosti prípravkov kyseliny hyalurónovej s rôznymi molekulovými hmotnosťami

Hmota molekúl hyaluronátu priamo ovplyvňuje funkciu látky a stupeň prieniku do tkanív.

Odrody s nízkou molekulovou hmotnosťou s hmotnosťou menšou ako 30 kDa:

• dobre prechádzajú cez bariéry a bunkové membrány, sú schopné preniknúť do hlbokých vrstiev dermis z povrchu kože;
• zlepšiť mikrocirkuláciu;
• zlepšiť výživu pokožky.

Stredne molekulárne lieky s hmotnosťou 30-100 kDa:

• urýchliť hojenie kožných lézií;
• stimulovať proces bunkového delenia.

Vysokomolekulárne lieky s molekulovou hmotnosťou 500-730 kDa:

• nie sú schopné preniknúť do hlbokých vrstiev dermis a zvlhčiť epidermis;
• zastaviť zápal.

Preto na rôzne účely estetickej korekcie pleti treba použiť správny prípravok alebo nápravu, pričom univerzálna možnosť „zázračný kokteil 10 v 1“ jednoducho neexistuje!

Kyselina hyalurónová na tvár: aplikácia na estetické účely

Táto unikátna látka má široké využitie v estetickej medicíne ako na domáce použitie (krémy, pleťové masky s kyselinou hyalurónovou), tak aj na salónne procedúry.

Najčastejšie sa používa na:

• omladenie pokožky;
• odstránenie zmien súvisiacich s vekom na tvári;
• odstránenie defektov „mínusového tkaniva“, ktoré sa vyskytujú po chirurgických zákrokoch.

Procedúry a lieky sú dobre tolerované, zriedka spôsobujú alergie a poskytujú pomerne dlhodobý účinok až jeden a pol roka. Najväčší efekt je vidieť v veková skupina 30-40 rokov, ale po 40 rokoch by sa nemala očakávať výrazná korekcia zmien súvisiacich s vekom, žiaľ.

Procedúry salónu

Injekcie do tváre – táto široká kategória zahŕňa niekoľko metód nechirurgického (nechirurgického) omladenia pleti a redukcie prejavov zmien súvisiacich s vekom. Sú spojené metódou zavádzania hyaluronátu do tkanív. koža: prostredníctvom injekcií (injekcií). Všetky postupy sa vykonávajú v lokálnej anestézii.

Všeobecné indikácie na použitie prípravkov kyseliny hyalurónovej sú:

• dehydrovaná, suchá, ochabnutá pokožka;
• znížený turgor kože;
• nezdravá, matná pleť;
• starecké vrásky;
• zmeny kontúr tváre súvisiace s vekom;
• tmavé kruhy pod očami;
• nerovnomerná štruktúra pokožky;
• tenké, neproporcionálne pery.

Tvár po kyseline hyalurónovej získava obnovený vzhľad: pokožka je vyhladená, závažnosť vrások klesá, zlepšuje sa turgor, zvyšuje sa stupeň hydratácie kožných štruktúr.

Mezoterapia

Mezoterapia tváre kyselinou hyalurónovou sa vykonáva lokálne, iba v oblastiach, ktoré potrebujú korekciu (vrásky, záhyby). Kurz zahŕňa niekoľko injekcií, ktoré sa podávajú s časovým odstupom v malých dávkach. Vyznačuje sa kumulatívnym účinkom, ktorý pretrváva niekoľko mesiacov.

Biorevitalizácia

Vykonáva sa podľa rovnakého princípu s tým rozdielom, že sa používa veľká dávka kyseliny s vysokou molekulovou hmotnosťou a je potrebná iba jedna injekcia. Vyznačuje sa okamžitými aj oneskorenými výsledkami. Bezprostredne po injekcii dochádza k citeľnému vyhladeniu vrások, ktoré trvá len 1-2 týždne. Ďalej je injikovaný liek zničený špeciálnymi enzýmami a molekuly krátkych fragmentov sa získajú z molekuly kyseliny s vysokou molekulovou hmotnosťou. Stimulujú produkciu vlastného hyaluronátu, rast elastínových a kolagénových vlákien, čo vedie k postupnému omladzovaniu: zlepšeniu kožného turgoru, vymiznutiu ochabnutosti a zníženiu závažnosti a hĺbky vrások. Tento účinok sa pozoruje rok a pol.

Bioreparácia

Procedúra podobná biorevitalizácii, len s tým rozdielom, že prípravky na jej realizáciu sú nasýtené nielen hyaluronátom, ale aj ďalšími látkami s biologickou aktivitou: vitamínmi, minerálmi, aminokyselinami a pod. To poskytuje dlhší a výraznejší účinok a rozširuje možnosti procedúry: umožňuje eliminovať defekty pokožky, ako sú jazvy, stopy po akné.

bioposilnenie

Kontúrovanie tváre s použitím výplní - špeciálnych nití z vysokomolekulárnej kyseliny hyalurónovej v lokálnych oblastiach pokožky, ktoré potrebujú korekciu (druhý názov je bio-výstuž). Najviac opodstatnené zavedenie výplní sa považuje za korekciu línie lícnych kostí, oválu tváre, na odstránenie vakov pod očami.

Bodové injekcie do oblasti pier

Vykonávajú sa s cieľom zväčšiť objem pier a získať jasnejší obrys. Účinok sa udržiava po dobu 8 až 18 mesiacov a plný účinok injekcií sa dosiahne už na druhý deň po zákroku.

Zábery z tmavého kruhu

Injekcie na odstránenie tmavé kruhy a vrásky pod očami a korekcia stavu jemnej pokožky okolo očí. Zlepšite elasticitu tenká koža, zvýšenie vlhkosti a zníženie závažnosti "vrana nôh" - charakteristické drobné vrásky z vonkajšej strany očí.

Približné účinky vyššie popísaných procedúr je možné vidieť na fotografiách zverejnených v galérii kozmetických salónov. Ale treba mať na pamäti, že v každom konkrétny prípad vysledok bude individualny.

Vedľajšie účinky po procedúrach sú možné vo forme bolestivosti v miestach vpichu, ako aj opuchu a začervenania kože. Ak však injekciu podáva nekompetentný špecialista, môže dôjsť k závažnejším reakciám, ako je zápal v mieste vpichu, výrazný opuch a stvrdnutie a po zavlečení patogénnych mikroorganizmov aj závažné kožné infekcie.

Kontraindikácie pre injekciu hyaluronátu

Injekčná plastická operácia tváre s kyselinou hyalurónovou je kontraindikovaná v nasledujúcich prípadoch:

• neznášanlivosť na hlavné alebo pomocné zložky lieku;
• obdobie tehotenstva a laktácie;
• exacerbácia chronických ochorení a akýchkoľvek akútnych patológií;
• autoimunitné ochorenia;
• ochorenia spojivového tkaniva;
• onkopatológia;
• hypertonické ochorenie;
• sklon k tvorbe jaziev na koži;
• porušenie zrážanlivosti krvi a liečba liekmi, ktoré ovplyvňujú zrážanlivosť;
• diabetická angiopatia;
• zápaly, materské znamienka a kožné ochorenia v oblasti podávania liekov.

Sérum, masky a krém na tvár s kyselinou hyalurónovou - účinnosť a aplikačné vlastnosti

Obrovský zoznam kozmetických produktov, ktoré obsahujú hyaluronát, je určený na lokálne použitie. Zobrazuje sa, keď je k dispozícii:

• ochabnutie a znížený turgor kože;
• rosacea;
• rozšírené póry;
• nerovnomerná pleť;
• nerovnomerná štruktúra pokožky;
• vrásky.

Pre dosiahnutie viditeľného efektu sa odporúča používať prípravky v kombinácii (tonikum, krém, maska ​​a pod.), pravidelne a minimálne 1 mesiac.

Každý produkt obsahuje iné množstvo hyaluronátu. Tvárové sérum sa teda vyznačuje najvyššou koncentráciou kyseliny, preto sa odporúča pri výrazných kožných zmenách a ak je potrebné dosiahnuť rýchly účinok v počiatočnej fáze starostlivosti. Potom prejdú na krém s vysokou alebo nízkou molekulovou hmotnosťou kyseliny hyalurónovej:

1. krémy s vysokou molekulovou hmotnosťou hyaluronátu pokrývajú pokožku neviditeľným filmom a už sa z nej vstrebávajú do epidermy, zvlhčujú ju a vyrovnávajú pleť;
2. produkty s nízkomolekulárnou kyselinou hyalurónovou dokážu preniknúť hlboko do pokožky, čo vedie k trvalejšiemu a výraznejšiemu efektu. Takéto krémy sú drahé, takže sa uchyľujú k zníženiu závažnosti významných zmien súvisiacich s vekom.

Masky sa vyberajú podľa rovnakého princípu ako krémy a používajú sa 1-2 krát týždenne.

Do 25. roku života sa neodporúča používať kozmetické prípravky s hyaluronátom. Pokožka v tomto veku produkuje dostatočné množstvo vlastnej kyseliny a jej príjem zvonku môže spôsobiť opačný efekt: pokožka prestane produkovať vlastný polysacharid.

Prehľad niektorých produktov na domáce použitie s hyaluronátom

Libriderm s kyselinou hyalurónovou na tvár Univerzálny hydratačný krém bez parfumácie a syntetických látok, ktorý je vhodný pre všetky typy pleti, vrátane precitlivenej a suchej pleti. Obsahuje zvýšené množstvo kyselina hyalurónová s nízkou molekulovou hmotnosťou a má nasledujúce vlastnosti: hydratuje epidermis, obnovuje hydrobalanciu dermy, vyrovnáva reliéf tváre, zlepšuje farbu. Odstraňuje olupovanie, začervenanie a iné prejavy hyper citlivá pokožka. Pomáha eliminovať skoré známky starnutia. Odporúča sa pre každodennú starostlivosť o očné okolie, tvár, krk a dekolt. Krém na tvár Libriderm sa predáva vo vhodnej fľaši s 50 ml dávkovačom a bude stáť 400 - 500 rubľov. Vyrobené v Rusku. Okrem krému sú v rade Libaderm aj ďalšie produkty s hyaluronátom určené na komplexná starostlivosť: voda, srvátka a iné. Recenzie na produkty tejto rady sú väčšinou pozitívne, no všetky produkty vyžadujú komplexné a pravidelné používanie.

Krém Laura Ďalší kozmetický produkt Ruská výroba, ktorý patrí do kategórie anti-aging a obsahuje okrem hyaluronátu aj mnoho účinných látok: vitamíny, výťažky z mäsiarky a divokého yam, rastlinné fosfolipidy, sójový olej a iné. Tuba 30 gr. bude stáť asi 350-450 rubľov.

Hydratačný vrchný krém Známy kozmetický koncern, ktorý svoje kozmetické produkty stavia medzi prírodné produkty, nezanevrel na hyaluronát, okrem toho univerzálny krém pre všetky vekové kategórie obsahuje olivové a bambucké maslo, pantenol, vitamín E, stopové prvky, linalol. Má dobrý hydratačný účinok. Nádoba s objemom 50 ml stojí 700 - 800 rubľov.

Francúzsky krém proti starnutiu s obsahom 2 druhov kyseliny hyalurónovej (s vysokou a nízkou molekulovou hmotnosťou), bambuckého a baobabového masla, extraktu z avokáda. Dopĺňa vlhkosť dermis, dodáva pružnosť a jemnosť a výrazne zlepšuje pleť. Odporúča sa na starostlivosť o suchú pokožku po 30 rokoch. Fľaša s objemom 40 ml stojí 1300-1400 rubľov.

Je to jemná, rýchlo sa vstrebávajúca pena, odporúčaná najmä pre jemnú a citlivú pokožku. Obsahuje nízkomolekulárnu kyselinu hyalurónovú, riasy, glukozamíny. Veľmi dobre hydratuje, stimuluje obnovu pokožky a syntézu vlastného hyalurónu. Cena fľaše 50 ml je 800-900 rubľov.

Krém od poľského výrobcu s výraznými hydratačnými vlastnosťami a o niečo menej omladzujúcimi. Pokrýva povrch epidermis priedušným filmom, ktorý zabraňuje strate vlhkosti. Cena - 380-400 rubľov.

Domáci krém na tvár

Alternatívnou možnosťou pre drahé výrobky, ktoré sa predávajú v lekárňach a obchodoch, je možnosť domáci krém. Na jej získanie je potrebné najskôr pripraviť gél s kyselinou hyalurónovou: zmiešajte 0,3 g. hyaluronátový prášok s destilovanou vodou, kým nedosiahnete krémovú konzistenciu, premiešajte a vložte základňu do chladničky na 6-8 hodín. Ďalej vezmite akýkoľvek základný krém, napríklad pre deti, pridajte k nemu 8-10 g. gél a dobre premiešajte, nechajte 6 hodín na suchom chladnom mieste a potom aplikujte ako bežný krém ráno a večer, len skladujte v chladničke.

Vnútorné použitie prípravkov kyseliny hyalurovej na pokožku

Japonskí vedci v roku 2014 v rámci randomizovanej, slepej, dvojitej, placebom kontrolovanej štúdie dokázali, že vnútorný príjem prípravkov s hyaluronátom ako doplnku stravy zvyšuje úroveň hydratácie pokožky.

Vnútorné použitie hyaluronátu ako potravinového doplnku je relatívne nová metóda na ošetrenie suchej pokožky a najviac sa používa v Japonsku. Navyše, v poslednej dobe je táto metóda umiestnená ako jedna z nich. alternatívny spôsob liečba pacientov s chronickou suchou pokožkou.

Prvý kozmetický prípravok s kyselinou na vonkajšie použitie sa objavil v roku 1979, zatiaľ čo hyaluronát sa začal pridávať do potravín už v roku 1942. Vtedy André Balas požiadal o patent na komerčné využitie hyaluronátu ako náhrady bielok pre pekárenskú výrobu. V Číne a západnej Európe bol kráľovským pokrmom kohúty hrebienok, hlavná rastlinná surovina na výrobu hyaluronátu. Na zachovanie mladosti ho používala Katarína Medicejská a manželka Henricha II. Výživové doplnky s kyselinou hyalurónovou sú dnes viac umiestňované ako prostriedok na zlepšenie funkcie kolenných kĺbov pri artróze a ako prevencia tohto ochorenia.

V Kórei a Japonsku sa produkty s hyaluronátom používajú s rovnakou frekvenciou na udržanie zdravých kĺbov a pokožky. Je dokázané, že denný príjem 120-240 mg kyseliny denne vedie k výraznému zlepšeniu stavu pokožky tváre a tela a obnoveniu vodnej rovnováhy.

Čiastočne depolymerizovaný hyaluronát užívaný perorálne sa absorbuje v gastrointestinálnom trakte. Kyselina sa v nezmenenej forme vstrebáva do lymfatického systému. Oba typy hyaluronátu sa potom dostávajú do pokožky. Oligosacharidy kyseliny hyalurónovej zvyšujú produkciu vlastného hyaluronu vo fibroblastoch a stimulujú bunkovú proliferáciu, ktorá priamo ovplyvňuje hydratáciu pokožky.

Bezpečnosť perorálneho podávania HA rôzneho pôvodu a s rôznou molekulovou hmotnosťou bola preukázaná pokusmi na zvieratách, avšak ako všetky cudzorodé látky vstupujúce do organizmu si vyžaduje hlbšie a dôkladnejšie štúdium, ako aj sledovanie zdravotného stavu pacientov. v dlhodobej dynamike av žiadnom prípade nie je všeliekom.

Na základe napísaného možno usúdiť, že produkty a procedúry s kyselinou hyalurónovou priaznivo ovplyvňujú hydratáciu pokožky a umožňujú udržiavať optimálnu hydrobalanciu najmä u žien vo veku 30-40 rokov. Netreba však očakávať žiadne zásadné zlepšenie stavu pokožky a výrazné zníženie vrások, najmä u žien nad 40 rokov.

Hyaluronan je glykozaminoglykán, ktorý tvorí obrovské komplexy s proteoglykánmi v extracelulárnej matrici. Najmä vo veľkých množstvách sú tieto komplexy prítomné v tkanive chrupavky, kde sa hyalurónan viaže na proteoglykán agrekán prostredníctvom linkerového proteínu.

Hyaluronan nesie silný negatívny náboj, a preto sa viaže na katióny a molekuly vody v extracelulárnom priestore. To vedie k zvýšeniu tuhosti extracelulárnej matrice a vytvára vodný vankúš medzi bunkami, ktorý tlmí kompresné sily.

Hyaluronan sa skladá z opakujúcich sa jednotiek disacharidov spojených dlhými reťazcami.

Na rozdiel od iných glykozaminoglykánov sa hyalurónanové reťazce syntetizujú na cytosolickom povrchu plazmatickej membrány a potom opúšťajú bunku.

Bunky sa viažu na hyalurónany prostredníctvom rodiny receptorov známych ako hyaladeríny, ktoré iniciujú signalizačné procesy, ktoré riadia migráciu buniek a zostavovanie cytoskeletu.

Hyaluronan(HA), tiež známy ako kyselina hyalurónová alebo hyaluronát, je glykozaminoglykán (GAG). Na rozdiel od iných glykozaminoglykánov (GAG) spojených s extracelulárnou matricou, hyalurónan nie je kovalentne viazaný na proteoglykány jadrového proteínu, ale tvorí veľmi veľké komplexy so secernovanými proteoglykánmi.

Medzi tieto najdôležitejšie komplexy patria tie, ktoré sú prítomné v chrupavke, kde molekuly HA secernované chondrocytmi (chrupavkovými bunkami) sa viažu na približne 100 kópií proteoglykánu agrekánu. Jadrové proteíny Agrecanu sa prostredníctvom malého linkerového proteínu viažu na jednu molekulu HA v intervaloch 40 nm. Takéto komplexy môžu mať dĺžku viac ako 4 mm a molekulovú hmotnosť presahujúcu 2 x 108 daltonov. Za účasti HA sa tak v extracelulárnej matrici chrupavkového tkaniva vytvárajú veľké hydratované priestory.

Títo priestor hrať najmä dôležitá úloha v tkanivách s nízkou hustotou krvných ciev, pretože zabezpečujú difúziu živín a odstraňovanie produktov metabolizmu z extracelulárneho priestoru.

Kyselina hyalurónová(HA) majú veľmi jednoduchú štruktúru. Ako všetky GAG, sú to lineárne polyméry jedného z disacharidov, kyseliny glukurónovej, spojené s N-acetylglukózamínom väzbou (3 (1-3)). , viazané väzbou b(1-4), pretože disacharidy nesú záporný náboj , viažu katióny a molekuly vody.

Páči sa mi to proteoglykány HA zvyšuje tuhosť extracelulárnej matrice a slúži ako lubrikant v takých štruktúrach spojivového tkaniva, ako je napr. Hydratované molekuly HA tiež vytvárajú vodný vankúš medzi bunkami, čo umožňuje tkanivám absorbovať tlakové sily.

CD44 tvorí homodiméry alebo heterodiméry s receptormi Erb2.
Tieto komplexy sa viažu na množstvo signálnych molekúl,
ktoré riadia organizáciu cytoskeletu a génovú expresiu.

molekuly kyselina hyalurónová(HA) je oveľa väčšia ako iné GAG. Z tohto dôvodu musia bunky na svoj vznik vynaložiť veľké množstvo energie. Odhaduje sa, že na vytvorenie jedného stredne veľkého reťazca HA je potrebných 50 000 ekvivalentov ATP, 20 000 kofaktorov NAD a 10 000 acetyl-CoA skupín. Preto je vo väčšine buniek syntéza HA pod prísnou kontrolou.

Syntéza kyseliny hyalurónovej(HA) je katalyzovaný transmembránovými enzýmami, HA syntázami, lokalizovanými v plazmatickej membráne. Tieto enzýmy sú trochu nezvyčajné v tom, že zostavujú HA polymér na cytosolickej strane plazmatickej membrány a potom ho transportujú cez membránu do extracelulárneho priestoru. Toto sa zásadne líši od syntézy iných GAG, ktoré sa tvoria v Golgiho aparáte a kovalentne sa viažu na proteoglykány jadrového proteínu, keď prechádzajú sekrečnou dráhou.

Najdôležitejší spôsob regulácie syntéza kyseliny hyalurónovej(GC) je zmena v expresii enzýmov, GC syntázy. Expresia týchto enzýmov je indukovaná bunkovo ​​špecifickými rastovými faktormi. Napríklad fibroblastový rastový faktor a interleukín-1 sú induktory expresie enzýmov vo fibroblastoch, zatiaľ čo glukokortikoidy potláčajú expresiu v rovnakých bunkách. Epidermálny rastový faktor stimuluje expresiu v keratinocytoch, ale nie vo fibroblastoch. Sekrécia HA je riadená nezávisle od ich syntézy, čo poskytuje aspoň dva spôsoby kontroly hladiny HA v tkanivách.

Spolu s účasťou na hydratácii tkanív, kyselina hyalurónová(HA) sa viaže na špecifické povrchové receptory, čo vedie k stimulácii intracelulárnych signálnych dráh, ktoré riadia procesy, ako je migrácia buniek. Hlavným receptorom pre HA je CD44, ktorý patrí do rodiny proteínov nazývaných hyladheríny, ktoré sa viažu na HA. Iní členovia tejto rodiny zahŕňajú proteoglykány (napr. versican, agrecan, brevican) a linkerový proteín, ktorý viaže HA na agrekan v chrupavke. Viacnásobné formy CD44 sa vyrábajú alternatívnym zostrihom transkriptov toho istého génu, hoci funkčné rozdiely medzi týmito izoformami zostávajú nejasné.

CD44 existuje ako homodiméry, ktoré sú exprimované v mnohých typoch buniek alebo ako heterodiméry s ErbB, tyrozínkinázou, ktorá je exprimovaná na epitelových bunkách.

cytoplazmatická oblasť CD44 má viacero funkcií. Je potrebný pre správnu väzbu na HA a pre triedenie receptorov na bunkovom povrchu. Zúčastňuje sa tiež procesov prenosu intracelulárnych signálov. Mapovanie funkčných oblastí v cytoplazmatickej oblasti CD44 sa uskutočnilo pri štúdiu expresie mutantných foriem CD44 v bunkovej kultúre a aktivácii signálnych dráh po pripojení bunky k HA.

Z týchto štúdií to vieme CD44 homodiméry a CD44/ErbB heterodiméry aktivujú nereceptorové tyrozínkinázy, ako je Src, ako aj členov rodiny malých G proteínov, Ras. Tieto kinázy aktivujú signálne proteíny, ako je proteín kináza C, MAP kináza a jadrové transkripčné faktory.

Spolu s tým, ako je znázornené na obrázku nižšie, signály prenášané za účasti CD44, môže zmeniť zostavenie aktínového cytoskeletu na bunkovom povrchu. K tomu dochádza prostredníctvom aktivácie proteínov viažucich aktín, ako je fodrín a malý G proteín, Rac-1. Jedným z dôsledkov reorganizácie aktínu je stimulácia migrácie buniek pod vplyvom väzby CD44 na HA. V nádoroch zvýšenie expresie CD44 a sekrécie HA koreluje so zvýšením jeho agresivity a je zlým prognostickým znakom.

Zvyčajne sa to považuje kyselina hyalurónová (GC) hrá dvojakú úlohu pri podpore migrácie buniek. Po prvé, vďaka väzbe na extracelulárnu matricu HA narúša medzibunkové interakcie a interakciu buniek s matricou. Myši, ktoré neexprimujú GC, sa vyznačujú nevýznamným množstvom medzibunkového priestoru, v dôsledku čoho sa zvieratá nemôžu normálne vyvíjať. Keďže HA má veľký hydratovaný objem, zvýšená sekrécia HA v nádore narúša integritu extracelulárnej matrice, čo vedie k tvorbe veľkých medzier, cez ktoré môžu nádorové bunky migrovať.

Po druhé, pri väzba HA na CD44 receptory môžu byť aktivované procesy prenosu intracelulárneho signálu, čo priamo vedie k preskupeniu cytoskeletu a aktivácii bunkovej migrácie. Potvrdzujú to údaje získané v experimentoch s pridaním HA k bunkám v kultúre. Bunky exprimujúce CD44 začnú migrovať okamžite po kontakte s HA ​​a zlúčeniny, ktoré narušujú intracelulárne signálne molekuly a viažu sa na CD44, inhibujú túto migráciu.

Molekulový vzorec: (C14H21NO11)n
Rozpustnosť vo vode: rozpustný (sodná soľ)
LD50:
2400 mg/kg (myši, perorálne podanie, sodná soľ)
4000 mg/kg (myši, subkutánna injekcia, sodná soľ)
1500 mg/kg (myši, ip, sodná soľ)
Príbuzné zlúčeniny: kyselina D-glukurónová a DN-acetylglukózamín (monoméry)
Kyselina hyalurónová (hyaluronát alebo HA) je aniónový, nesulfátovaný glykozaminoglykán, široko distribuovaný v spojivových, epiteliálnych a nervové tkanivo. Je jedinečný medzi glykozaminoglykánmi, pretože ide o nesulfátovanú formu, tvorí sa v plazmatickej membráne a nie v Golgiho membráne a môže dosiahnuť veľké veľkosti s molekulovou hmotnosťou často v miliónoch. Kyselina hyalurónová ako jedna z hlavných zložiek extracelulárnej matrice výrazne podporuje bunkovú proliferáciu a migráciu a môže sa podieľať aj na vzniku niektorých malígnych nádorov. V priemere má človek s hmotnosťou 70 kg (154 lb) v tele asi 15 gramov kyseliny hyalurónovej, z čoho jedna tretina sa dopĺňa (odbúrava a syntetizuje) každý deň. Kyselina hyalurónová je tiež zložkou streptokokovej skupiny A extracelulárneho puzdra A a predpokladá sa, že hrá dôležitú úlohu pri virulencii (stupeň patogenity mikroorganizmu).

lekárska aplikácia

Kyselina hyalurónová sa niekedy používa na liečbu osteoartrózy kolena ako injekcia do kĺbu. Účinnosť kyseliny hyalurónovej v tejto aplikácii však nebola preukázaná a takéto použitie môže byť spojené s potenciálne závažnými vedľajšími účinkami. Príznaky ako suchá šupinatá koža (xeróza) spôsobená napríklad atopickou dermatitídou (ekzémom) je možné liečiť pleťovým mliekom s obsahom hyaluronátu sodného ako účinnej látky. Pri niektorých rakovinách hladiny hyalurónanu korelujú s malignitou a zlou prognózou. Kyselina hyalurónová sa preto často používa ako nádorový marker na detekciu rakoviny prostaty a rakoviny prsníka. Látka sa môže použiť aj na sledovanie progresie ochorenia. Kyselina hyalurónová sa môže použiť aj v pooperačnom období na hojenie tkaniva, najmä po operácii sivého zákalu. Súčasné modely hojenia rán naznačujú použitie väčších polymérov kyseliny hyalurónovej v skorých štádiách hojenia, aby sa fyzicky vytvoril priestor pre biele krvinky, ktoré sprostredkúvajú imunitnú odpoveď. Kyselina hyalurónová sa tiež používa pri syntéze biologických lešení na hojenie rán. Tieto skelety typicky obsahujú proteíny, ako je fibronektín pripojený ku kyseline hyalurónovej, aby sa uľahčila migrácia buniek do rany. To je dôležité najmä pre ľudí s cukrovkou a chronickými ranami. V roku 2007 EMA rozšírila svoje schválenie pre Hylan GF-20 na liečbu bolesti pri osteoartritíde v členku a predlaktí.

Funkcie

Do konca 70. rokov bola kyselina hyalurónová považovaná za „viskózne“ molekuly, bežný sacharidový polymér a súčasť extracelulárnej matrice. Kyselina hyalurónová je hlavnou zložkou synoviálnej tekutiny, ktorá zvyšuje viskozitu tekutiny. Kyselina hyalurónová je spolu s lubricínom jednou z hlavných lubrikačných zložiek tekutiny. Kyselina hyalurónová je základnou zložkou kĺbovej chrupavky, kde pôsobí ako obal okolo každej bunky (chondrocytov). Keď sa agrekanové monoméry viažu na kyselinu hyalurónovú v prítomnosti proteínu, vytvárajú sa veľké, vysoko negatívne nabité agregáty. Tieto agregáty absorbujú vodu a sú zodpovedné za elasticitu chrupavky (jej odolnosť voči stlačeniu). Molekulová hmotnosť (veľkosť) kyseliny hyalurónovej v chrupavke vekom klesá, no jej množstvo sa zvyšuje. Kyselina hyalurónová je tiež hlavnou zložkou pokožky a podieľa sa na procesoch obnovy tkaniva. Keď je koža nadmerne vystavená ultrafialovým lúčom B, dochádza k jej zápalu (tvorí sa úpal) a bunky v derme prestávajú produkovať veľké množstvo kyseliny hyalurónovej a zvyšujú rýchlosť jej degradácie. Po ultrafialovom ožiarení sa v koži hromadia produkty degradácie kyseliny hyalurónovej. Kyselina hyalurónová, ktorá je hojne prítomná v extracelulárnej matrici, ovplyvňuje aj hydrodynamiku tkaniva, bunkový pohyb a proliferáciu a tiež sa podieľa na množstve interakcií s receptormi na povrchu buniek, vrátane hlavných receptorov, CD44 a RHAMM. Stimulácia CD44 sa široko používa ako marker aktivácie buniek v lymfocytoch. Účinok Hyaluronanu na rast nádoru môže byť spôsobený jeho interakciou s CD44. Receptor CD44 sa podieľa na interakciách bunkovej adhézie sprostredkovaných nádorovými bunkami. Aj keď sa kyselina hyalurónová viaže na receptor CD44, existujú dôkazy, že produkty degradácie HA konvertujú svoj zápalový impulz prostredníctvom Toll-like receptora 2 (TLR2), TLR4 alebo oboch TLR2 a TLR4 na makrofágy a dendritické bunky. Toll-like receptor a kyselina hyalurónová hrajú dôležitú úlohu pri vytváraní vrodenej imunity. Vysoké koncentrácie kyseliny hyalurónovej v mozgu mladých potkanov a nižšie koncentrácie v mozgu dospelých potkanov naznačujú, že HA hrá dôležitú úlohu vo vývoji mozgu.

Štruktúra

Vlastnosti HA boli prvýkrát zistené v roku 1930 v laboratóriu Karla Meyera. Kyselina hyalurónová je polymér disacharidov, ktoré sú súčasťou kyseliny D-glukurónovej a DN-acetylglukózamínu, ktoré sú spojené striedajúcimi sa β-1,4 a β-1,3 glykozidovými väzbami. Kyselina hyalurónová môže pozostávať z 25 000 opakujúcich sa disacharidových jednotiek na dĺžku. HA polyméry môžu mať rôznu veľkosť od 5 000 do 20 000 tisíc Da za vivo. Priemerná molekulová hmotnosť kyseliny hyalurónovej v ľudskej synoviálnej tekutine je 3 až 4 milióny Da a molekulová hmotnosť kyseliny hyalurónovej izolovanej z ľudskej pupočnej šnúry je 3 140 000 Da. Kyselina hyalurónová je energeticky stabilná, čiastočne vďaka stereochémii jej jednotlivých disacharidov. Objemné skupiny v každej molekule cukru sú v priestorovo výhodných polohách, zatiaľ čo menšie atómy vodíka zaberajú menej výhodné axiálne polohy.

biologická syntéza

Kyselina hyalurónová je syntetizovaná triedou integrálnych membránových proteínov nazývaných hyalurónové syntázy, z ktorých tri typy sú prítomné u stavovcov: Has1, HAS2 a HAS3. Tieto enzýmy progresívne predlžujú gualuronan striedavým pridávaním N-acetylglukózamínu a kyseliny glukurónovej k nemu, keď je tlačený cez transportér ABC a cez bunkovú membránu do extracelulárneho priestoru. Syntézu kyseliny hyalurónovej inhibuje 4-metylumbeliferon (hymecromon, geparvit), derivát 7-hydroxy-4-metylkumarínu. Táto selektívna inhibícia (bez inhibície iných glykozaminoglykánov) môže byť užitočná pri prevencii metastáz malígnych nádorových buniek. Nedávno bol vyvinutý geneticky modifikovaný (GMO) senný bacil na výrobu HA ako patentovaný produkt vhodný na ľudskú spotrebu.

Bunkové receptory kyseliny hyalurónovej

V súčasnosti sa bunkové receptory GC delia do troch hlavných skupín: CD44, receptor pre motilitu sprostredkovanú GC (RHAMM) a intercelulárna adhézna molekula-1. CD44 a ICAM-1 už boli známe ako bunkové adhézne molekuly s inými rozpoznanými ligandmi predtým, ako bola objavená ich väzba na HA. Receptor CD44 je široko distribuovaný po celom tele. Formálnu demonštráciu väzby GK-CD44 navrhli Aruffo et al. v roku 1990. Doteraz je CD44 uznávaný ako hlavný bunkový povrchový receptor pre HA. CD44 sprostredkováva bunkovú interakciu s HA ​​a spojenie dvoch funkcií ako dôležitú súčasť rôznych fyziologických funkcií, ako je agregácia buniek, migrácia, proliferácia a aktivácia; adhézia bunka-bunka a bunka-substrát; Endocytóza GC, ktorá vedie ku katabolizmu GC v makrofágoch atď. Kaya a ďalší navrhli dve významné úlohy CD44 v kožných procesoch. Prvým je regulácia proliferácie keratinocytov v reakcii na extracelulárne stimuly a druhým je udržiavanie lokálnej homeostázy HA. ICAM-1 (medzibunkový adhézny faktor 1) je známy predovšetkým ako metabolický receptor na bunkovom povrchu HA, tento proteín môže byť primárne zodpovedný za odstraňovanie HA z lymfy a plazmy a pravdepodobne zodpovedá za väčšinu celého metabolizmu HA v tele.. Väzba ligandu na tento receptor teda spúšťa vysoko koordinovanú kaskádu dejov, ktorá zahŕňa tvorbu endocytických vezikúl, ich asociáciu s primárnymi lyzozómami, enzymatické štiepenie na monosacharidy, aktívny transmembránový transport týchto cukrov v bunkovej šťave, fosforyláciu kyseliny asparágovej a enzymatickú acetyláciu. ICAM-1 môže tiež slúžiť ako bunková adhézna molekula, spojenie HA s ICAM-1 môže pomôcť kontrolovať zápalovú aktiváciu sprostredkovanú ICAM-1.

Rozdeliť

Kyselina hyalurónová je štiepená skupinou enzýmov nazývaných hyaluronidázy. V ľudskom tele je prítomných najmenej sedem typov hyaluronidázových enzýmov, z ktorých niektoré sú nádorové supresory. Produkty degradácie kyseliny hyalurónovej, oligosacharidov a HA s veľmi nízkou molekulovou hmotnosťou vykazujú proangiogénne vlastnosti. Nedávne štúdie navyše ukázali, že fragmenty kyseliny hyalurónovej môžu vyvolať zápalové reakcie v makrofágoch a dendritických bunkách v mieste poškodených tkanivových a kožných štepov.

Akcia

Hojenie rán

Koža poskytuje mechanickú bariéru vonkajšiemu prostrediu a pôsobí tak, že bráni vstupu infekčných agens. Poškodené tkanivo je náchylné na infekciu; preto rýchlo a účinnú liečbu je rozhodujúca pre rekonštrukciu bariérovej funkcie. Hojenie kožných rán je komplexný proces zahŕňajúci mnoho interagujúcich procesov sprostredkovaných hemostázou a uvoľňovaním faktorov krvných doštičiek. Ďalšími štádiami sú: zápal, tvorba granulačného tkaniva, epitelizácia a rekonštrukcia. HA pravdepodobne hrá mnohostrannú úlohu v týchto bunkových a matricových procesoch. Predpokladá sa, že HA hrá úlohu pri hojení kožných rán.

Zápal

veľa biologické faktory, ako sú rastové faktory, cytokíny, eikozanoidy atď., vznikajú počas zápalu. Tieto faktory sú nevyhnutné v neskorších štádiách hojenia rán, pretože sú zodpovedné za migráciu zápalových buniek, fibroblastov a endotelových buniek do miesta poranenia. Na začiatku zápalovej fázy procesu hojenia rán je poškodené tkanivo nasýtené HA. Toto je pravdepodobne odrazom zvýšenej syntézy HA. HA pôsobí ako stimulant v skorých štádiách zápalu a je rozhodujúca v procese hojenia všetkých poškodených tkanív. Na zlepšenie bunkovej infiltrácie sa HA monitorovala na myšom modeli vzduchového vaku (predklinické štúdie; v dorzálnej oblasti myší sa vytvorila dutina subkutánnou injekciou sterilného vzduchu) zápalu vyvolaného karagénanom/IL-1. Kabashi a kolegovia ukázali na dávke závislé zvýšenie produkcie prozápalových cytokínov TNF-a a IL-8 ľudskými maternicovými fibroblastmi pri koncentráciách HA od 10 ug/ml do 1 mg/ml prostredníctvom mechanizmu sprostredkovaného CD44. Endotelové bunky v reakcii na zápalové cytokíny, ako je TNF-a a bakteriálne lipopolysacharidy, tiež syntetizujú HA, čo uľahčuje primárnu adhéziu cytokínom aktivovaných lymfocytov exprimujúcich druhy spojené s CD44 HA za podmienok laminárneho a statického toku. Je zaujímavé poznamenať, že HA má opačné duálne funkcie v zápalovom procese. Nielenže môže podporiť hojenie zápalu, ako je uvedené vyššie, ale môže tiež vyvolať miernu zápalovú reakciu, ktorá môže pomôcť stabilizovať matricu granulačného tkaniva.

Granulácia a organizácia matrice granulačného tkaniva

Granulačné tkanivo je prekrvené, vláknité spojivové tkanivo, ktoré nahrádza fibrínovú zrazeninu pri hojení rán. Zvyčajne vyrastá zo spodiny rany a je schopná vyplniť ranu takmer akejkoľvek veľkosti. HA je prítomná vo veľkom množstve v matrici granulačného tkaniva. Všetku rozmanitosť bunkových funkcií, ktorá je potrebná na opravu tkaniva, možno pripísať sieti bohatej na HA. Tieto funkcie zahŕňajú podporu migrácie buniek v matrici pred ranou, bunkovú proliferáciu a organizáciu matrice granulačného tkaniva. Iniciácia zápalu je kritická pre tvorbu granulačného tkaniva, takže prozápalová úloha HA, ako je opísaná vyššie, tiež prispieva k tejto fáze hojenia rán.

HA a migrácia buniek

Migrácia buniek je nevyhnutná pre tvorbu granulačného tkaniva. Skoré štádium vývoja granulačného tkaniva je sprostredkované extracelulárnou matricou bohatou na HA, ktorá sa považuje za priaznivé prostredie pre migráciu buniek v tejto matrici dočasnej rany. Úlohu HA pri migrácii buniek možno vysvetliť jej fyzikálno-chemickými vlastnosťami, ako je uvedené vyššie, ako aj jej priamou interakciou s bunkami. V prvom scenári poskytuje HA otvorenú matricu obsahujúcu vodu, ktorá uľahčuje migráciu buniek, zatiaľ čo v druhom prípade je riadená migrácia a kontrola motorických mechanizmov buniek sprostredkovaná prostredníctvom špecifickej bunkovej interakcie medzi HA a HA bunkovými povrchovými receptormi. Ako bolo uvedené vyššie, tri hlavné receptory bunkového povrchu pre HA sú CD44, RHAMM a ICAM-1. RHAMM viac súvisí s migráciou buniek. Vytvára väzby s niekoľkými proteínkinázami spojenými s bunkovou lokomóciou, ako je extracelulárna regulovaná proteínkináza (ERK), p125fak a pp60c-Src. Počas embryonálneho vývoja je migračná dráha, ktorou migrujú bunky neurálnej lišty, bohatá na HA. HA úzko súvisí s procesom migrácie buniek v matrici granulačného tkaniva. Štúdie ukazujú, že pohyb buniek môže byť blokovaný, aspoň čiastočne, degradáciou HA alebo blokovaním väzby HA na receptor. Syntéza HA, ktorá poskytuje dynamickú silu v bunke, je tiež spojená s migráciou buniek. HA sa spravidla syntetizuje v plazmatickej membráne a uvoľňuje sa priamo do extracelulárneho prostredia. To môže podporovať hydratáciu mikroprostredia v miestach syntézy a je nevyhnutné pre migráciu buniek podporovaním bunkového klírensu.

Úloha HA pri regulácii zápalovej odpovede

Hoci je zápal integrálnou súčasťou tvorby granulačného tkaniva, pre normálnu opravu tkaniva musí byť zápalový proces obsiahnutý. Granulované tkanivo je náchylné na zápaly, má vysokú rýchlosť metabolizmu sprostredkovanú degradáciou matricových enzýmov a reaktívnych kyslíkových metabolitov, ktoré sú produktmi zápalových buniek. Stabilizáciu matrice granulačného tkaniva možno dosiahnuť kontrolou zápalu. HA funguje ako dôležitý faktor v tomto spomaľovacom procese, čo je v rozpore s jej úlohou pri zápalovej stimulácii, ako je opísané vyššie. HA môže chrániť pred škodlivými účinkami voľných radikálov na bunky. V štúdiách Foshi D. a kolegov na modeli potkanov sa ukázalo, že HA zachytáva voľné radikály, čím znižuje poškodenie granulačného tkaniva. Okrem svojej úlohy zachytávania voľných radikálov môže HA fungovať aj v negatívnej spätnej väzbe zápalovej aktivácie prostredníctvom svojich špecifických biologických interakcií s biologickými zložkami zápalu. TNF-a, dôležitý cytokín generovaný počas zápalu, stimuluje expresiu TSG-6 (TNF-stimulujúci gén 6) vo fibroblastoch a zápalových bunkách. TSG-6, proteín viažuci HA, tiež tvorí stabilný komplex s inhibítorom sérovej proteinázy Ial (Inter-a inhibítor), ktorý má synergický účinok na inhibičnú aktivitu plazmínu. Plazmín sa podieľa na aktivácii proteolytickej kaskády matrixových metaloproteináz a iných proteínov, čo vedie k zápalovému poškodeniu tkaniva. Účinok komplexov TSG-6/Ial, ktorý môže byť ďalej riadený väzbou na HA v extracelulárnej matrici, teda môže slúžiť ako silná negatívna spätná väzba pri miernom zápale a stabilizovať granulačné tkanivo pri postupe hojenia. V myšom modeli zápalu vyvolaného karagénanom/IL-1 (interleukínom-1p), kde HA vykazovala protizápalové vlastnosti, bolo možné dosiahnuť zníženie zápalu podaním TSG-6. Výsledok je porovnateľný so systémovou liečbou dexametazónom.

Reepitelizácia

HA hrá dôležitú úlohu pri normalizácii epidermis. HA má dôležité funkcie v procese reepitelizácie vďaka niekoľkým svojim vlastnostiam. Slúži ako integrálna súčasť extracelulárnej matrice bazálnych keratinocytov, ktoré sú hlavnými zložkami epidermis; HA slúži na „očistenie“ pokožky od voľných radikálov a zohráva úlohu pri proliferácii a migrácii keratinocytov. AT normálna pleť HA sa nachádza v relatívne vysokých koncentráciách v bazálnej vrstve epidermis, kde sa nachádzajú proliferujúce keratinocyty. CD44 sa viaže na HA v bazálnej vrstve epidermis, kde sa exprimuje na plazmatickej membráne, pričom koliduje s matricovými vakmi bohatými na HA. Hlavnými funkciami HA v epiderme je udržiavať extracelulárny priestor a poskytovať otvorenú a hydratovanú štruktúru pre prechod živín. Tammy P. a jeho kolegovia zistili zvýšenie hladín HA v prítomnosti kyseliny retinovej (vitamín A). Navrhované účinky kyseliny retinovej na poškodenie svetlom a starnutie pokožky môžu aspoň čiastočne súvisieť so zvýšením obsahu HA v koži, čo vedie k zvýšenej hydratácii tkaniva. Bolo navrhnuté, že vlastnosť HA zachytávať voľné radikály prispieva k ochrane pred slnkom, pričom podporuje úlohu CD44 ako receptora HA v epiderme. Epidermálna HA funguje aj ako manipulátor v procese proliferácie keratinocytov, čo je veľmi dôležité pre normálne fungovanie epidermis, ako aj pri epitelizácii počas opravy tkaniva. Počas hojenia rany sa HA exprimuje na okrajoch rany, v matrici spojivového tkaniva. Kaya et al ukázali, že downregulácia expresie CD44 konkrétnym transgénom vedie k deficitu GA u zvierat a rôznym morfologickým zmenám v bazálnych keratinocytoch a abnormálnej distribúcii keratinocytov v reakcii na mitogén a rastové faktory. Došlo tiež k zníženiu elasticity kože, narušeniu lokálnej zápalovej reakcie a narušeniu reparácie tkaniva. Ich pozorovania podporujú dôležitú úlohu HA a CD44 vo fyziológii kože a oprave tkaniva.

Embryonálne hojenie rán a jaziev

Neprítomnosť vláknitých jaziev je hlavným znakom hojenia rán u plodu. Dokonca aj počas dlhšieho obdobia je obsah HA v ranách plodu vyšší ako v ranách dospelých, čo naznačuje, že HA, aspoň čiastočne, znižuje ukladanie kolagénu, a preto vedie k zníženiu zjazvenia. Tento predpoklad je v súlade so štúdiami Westa et al., ktorí ukázali, že u dospelých a plodov dochádza k stiahnutiu GC neskoršie dátumy tehotenstvo spôsobuje výskyt vláknitých jaziev.

Úloha pri metastázovaní

Syntázy kyseliny hyalurónovej (HAS) hrajú úlohu vo všetkých štádiách metastáz rakoviny. Pri produkcii antiadhéznej HA môžu glukokortikosteroidy umožniť nádorovým bunkám, aby sa oslobodili od hmoty primárneho nádoru, a ak sa HA viaže na receptory, ako je CD44, aktivácia GTPázy môže podporovať epiteliálne-mezenchymálne prechody (EMT) rakovinových buniek. Počas procesu introvazácie alebo extravazácie vyvoláva interakcia glukokortikosteroidov produkujúcich receptory GC, ako sú CD44 a RHAMM, zmeny v bunkách, ktoré umožňujú rakovinovým bunkám vstúpiť do obehového alebo lymfatického systému. Počas pohybu v týchto systémoch HA produkovaná GCS chráni rakovinové bunky pred mechanickým poškodením. Nakoniec pri tvorbe metastatických lézií GC produkujú HA, aby umožnili rakovinovým bunkám interagovať s natívnymi bunkami na sekundárnom mieste a produkovať nádor. Hyaluronidázy (HAase alebo HYAL) tiež zohrávajú veľa úloh pri tvorbe rakovinových metastáz. Tým, že hyaluronidázy pomáhajú degradovať extracelulárnu matricu obklopujúcu nádor, pomáhajú rakovinovým bunkám uniknúť z hmoty primárneho nádoru a zohrávajú dôležitú úlohu pri introvázii, ktorá umožňuje rozpad lymfatickej bazálnej membrány alebo krvnej cievy. Hyaluronidázy sa podieľajú na tvorbe metastatickej lézie podporovaním extravazácie a čistením extracelulárnej matrice. Napokon, hyaluronidázy hrajú kľúčovú úlohu v procese angiogenézy. Fragmenty HA stimulujú angiogenézu a hyaluronidázu produkujúcu tieto fragmenty. Je zaujímavé, že hypoxia tiež zvyšuje produkciu HA a aktivitu hyuloronidázy. Receptory kyseliny hyalurónovej, CD44 a RHAMM, sú najlepšie študované, pokiaľ ide o ich úlohu pri rakovinových metastázach. Zvýšená expresia CD44 klinicky pozitívne koreluje s metastázami u mnohých typov nádorov. CD44 ovplyvňuje adhéziu nádorových buniek k sebe a k endotelovým bunkám, prestavuje cytoskelet prostredníctvom Rho GTPáz a zvyšuje aktivitu degradujúcich enzýmov extracelulárnej matrice. Zvýšená expresia RHAMM tiež klinicky korelovala s rakovinovými metastázami. Mechanicky RHAMM podporuje motilitu rakovinových buniek prostredníctvom mnohých dráh, vrátane fokálnej adhéznej kinázy (FAK), MAP kinázy (MAPK), PP60 (c-SRC) a GTPáz. GC-indukovaný receptor mobility môže tiež interagovať s CD44, stimulujúc angiogenézu smerom k metastatickému ochoreniu.

Injekcie kyseliny hyalurónovej

Kyselina hyalurónová je bežnou zložkou produktov starostlivosti o pleť. Donedávna sa výplne kyseliny hyalurónovej podávali pomocou klasickej ostrej injekčnej ihly. Ihla prešla cez nervy a cievy, čo spôsobilo bolesť a modriny. V roku 2009 bola vyvinutá nová technika, pri ktorej sa koža prepichne ostrou ihlou a následne sa pod kožu zasunie mikroskopická kanyla bez toho, aby ju prepichla hlbšie.

Prísady v chove koní

Kyselina hyalurónová sa používa na liečbu kĺbových problémov u koní, najmä počas súťaží alebo tvrdej práce. GC sa predpisuje na dysfunkciu karpu a päty, pri absencii podozrenia na sepsu alebo zlomeninu. Často sa používa na synovitídu spojenú s osteoartritídou u koní. Látka sa môže podávať injekčne priamo do postihnutého kĺbu alebo pri menej lokalizovaných poruchách intravenózne. Pri priamom podaní môže spôsobiť mierne zahriatie väzov, ale neovplyvní klinické výsledky. Pri intraartikulárnom podaní sa liek úplne metabolizuje za menej ako týždeň. Upozorňujeme, že podľa kanadských predpisov sa kyselina hyalurónová, HY-50, nesmie podávať zvieratám určeným na porážku. V Európe sa však tento liek nepovažuje za liek, ktorý má vplyv na chutnosť konského mäsa.

Etymológia

Kyselina hyalurónová sa získava z hylosu (grécky "sklovca") a kyseliny urónovej, pretože bola prvýkrát izolovaná zo sklovca a má vysoký obsah kyseliny urónovej. Termín "hyaluronát" sa týka konjugovaného hlavného reťazca kyseliny hyalurónovej. Pretože sa molekula typicky nachádza prirodzene v polyaniónovej forme, bežne sa označuje ako kyselina hyalurónová.

Príbeh

Kyselina hyalurónová sa nachádza v mnohých telesných tkanivách, ako je koža, chrupavka a sklovec. Preto sa dobre hodí ako doplnok biomedicínskych doplnkov zameraných na tieto tkanivá. Prvý biomedicínsky produkt HA, Gealon, bol vyvinutý v 70. a 80. rokoch 20. storočia. Pharmacia a bol určený na použitie v očnej chirurgii (konkrétne pri transplantácii rohovky, operácii sivého zákalu, glaukómu a operáciách na opravu oddelenej sietnice). Iné biomedicínske spoločnosti tiež vyrábajú druhy HA na použitie v očnej chirurgii. Pôvodný hyalurónan má relatívne krátky polčas rozpadu (ako sa ukázalo pri pokusoch na králikoch), preto boli vyvinuté rôzne výrobné techniky na zvýšenie dĺžky reťazca a stabilizáciu molekuly pre jej medicínske použitie. Použité techniky zahŕňajú zavedenie sieťovania na báze proteínov, zavedenie molekúl zachytávajúcich voľné radikály, ako je sorbitol, a minimálnu stabilizáciu HA reťazcov chemickými činidlami, ako je kyselina hyalurónová, ktorá nie je stabilizovaná na zvieratách. Koncom 70. rokov bola implantácia vnútroočnej šošovky často sprevádzaná ťažkým edémom rohovky v dôsledku poškodenia endotelových buniek počas operácie. Bolo zrejmé, že na zabránenie takémuto zoškrabávaniu z endotelových buniek je potrebný viskózny, číry, fyziologický lubrikant.

Výskum

Vďaka svojej vysokej biokompatibilite a prítomnosti v extracelulárnej matrici tkanív sa kyselina hyalurónová stáva populárnou ako biomateriál vo výskume tkanivového inžinierstva. Najmä množstvo výskumných skupín objavilo špeciálne vlastnosti kyseliny hyalurónovej v oblasti tkanivového inžinierstva. Táto dodatočná funkcia umožňuje výskumníkom tvarovať požadovaný tvar, ako aj replikovať terapeutické molekuly. Kyselina hyalurónová môže byť vytvorená pridaním tiolov (obchodný názov: Extracel, HyStem), metakrylátov, hexadisilomidov (obchodný názov: Hymovis) a tyramínov (obchodný názov: Corgel). Kyselina hyalurónová môže byť tiež vytvorená priamo z formaldehydu (obchodný názov: Hylan-A) alebo divinylsulfónu (obchodný názov: Hylan-B). Vďaka svojej schopnosti regulovať angiogenézu stimuláciou proliferácie endotelových buniek môže byť kyselina hyalurónová použitá na vytvorenie hydrogélov na štúdium vaskulárnej morfogenézy. Tieto hydrogély majú vlastnosti podobné ľuďom mäkkých tkanív, ale aj ľahko ovládateľný a meniteľný, vďaka čomu je HA veľmi vhodnou látkou pre výskum tkanivového inžinierstva. Napríklad HA hydrogély sa používajú na replikáciu vaskulatúry z endotelových progenitorových buniek s použitím vhodných rastových faktorov, ako sú VEGF a Ang-1 na podporu proliferácie a tvorby vaskulatúry. Tieto gély majú tvorbu vakuoly (malá dutina) a lúmenu, po ktorej nasleduje rozvetvenie a klíčenie prostredníctvom degradácie hydrogélu a prípadne vytvorenie komplexnej sieťovej štruktúry. Schopnosť vytvárať vaskulatúru pomocou hydrogélov HA vedie k možnosti klinických aplikácií HA. V štúdii in vivo, keď sa HA hydrogél s bunkami tvoriacimi endotelové kolónie implantoval do myší tri dni po vytvorení hydrogélu, replikovaná vaskulatúra sa prichytila ​​do 2 týždňov po implantácii. To naznačuje životaschopnosť a funkčnosť vaskulatúry.

Kúpiť kyselinu hyalurónovú

Kyselina hyalurónová je pomerne dôležitá zložka, ktorá je súčasťou spojivového tkaniva a nachádza sa aj v biologických tekutinách (najmä synoviálnych) a je produkovaná hyaluronátsyntetázami (trieda membránových proteínov). Kyselina hyalurónová je transdermálny systém pre mnoho ďalších aktívnych zložiek potrebných pre zdravie pokožky tváre. Na trhu je veľa produktov, ktoré obsahujú kyselinu hyalurónovú ako zložku a používajú sa v kozmeteológii a medicíne.