Jaki powinien być kwas hialuronowy? Kwas hialuronowy – właściwości i rola biologiczna, zastosowanie preparatów kwasu hialuronowego w medycynie i kosmetologii, recenzje

Tekst: Adel Miftachow

Nawet osobie oddalonej od świata kosmetyków trudno było tego nie zauważyćże w ostatnich latach przy każdym żelazku słychać określenie „kwas hialuronowy”. Jednocześnie wykorzystuje się go na różne sposoby, zarówno w chirurgii plastycznej, okulistycznej, w leczeniu stawów, jak i w postaci zastrzyków i kremów, a nawet pity w postaci suplementów diety i napojów. Poprosiliśmy autorkę kanału „Don’t Touch My Face Telegram”, Adele Miftakhovą, aby dowiedziała się, w jaki sposób i dlaczego kwas hialuronowy podbił świat oraz jaka dokładnie jest jego siła.

Pierwsza wzmianka o kwasie hialuronowym pochodzi z 1934 roku, kiedy biochemik Karl Meyer opublikował artykuł o polisacharydzie o niezwykle dużej masie cząsteczkowej, który odkrył w ciele szklistym oczu krowy. Od tego czasu przeprowadzono ogromną ilość badań nad tą substancją, a w 2009 roku w specjalistycznym czasopiśmie International Journal of Toxicology ukazał się monumentalny artykuł podsumowujący wyniki tych badań i rozpoznający kwas hialuronowy dowolnego pochodzenia i jego pochodne jako bezpieczny w użyciu. Początkowo kwas hialuronowy pozyskiwano głównie z grzebieni kogutów i był on wyłącznie pochodzenia zwierzęcego. Na szczęście później odkryto kilka metod syntezy kwasu hialuronowego w ilościach przemysłowych przy użyciu bakterii, które wytwarzają go w określonych warunkach.

Pomimo swojej nazwy kwas hialuronowy nie jest kwasem w potocznym znaczeniu; nie ma właściwości rozpuszczających ani złuszczających, takich jak kwas glikolowy. Sam kwas hialuronowy jest naturalnym składnikiem organizmów ssaków; występuje w wielu tkankach, jednak największe jego stężenie występuje w tkance łącznej stawów. W najprostszym sensie kwas hialuronowy to cukier, ale jeśli masa cząsteczkowa cukru stołowego wynosi około 340 daltonów (Da), to kwas hialuronowy wynosi od 600 tysięcy do kilku milionów Da. Dzięki swojej strukturze i dużej masie cząsteczkowej jego cząsteczki są w stanie pomieścić wielokrotnie większą ilość wody niż ich własne. Dlatego w naszym organizmie kwas hialuronowy pełni bardzo ważną funkcję zatrzymywania wody w tkankach, a także działa jako smar dla stawów.

Główny mit na temat kwasu hialuronowego brzmi: wielkość cząsteczek na to nie pozwala
wnika głęboko w skórę

We współczesnej medycynie kwas hialuronowy jest skuteczny w leczeniu zapalenia stawów po wstrzyknięciu bezpośrednio do stawu i jest stosowany w chirurgii oka w leczeniu zaćmy i wymianie rogówki. W ostatnim czasie producenci produkują również dużą liczbę suplementów diety zawierających kwas hialuronowy, jednak jego skuteczność przy przyjmowaniu doustnym nie została jeszcze udowodniona. Jako składnik kosmetyków kwas hialuronowy (jak tę substancję pieszczotliwie nazywali zwykli ludzie) zaczęto stosować w latach 80-tych ubiegłego wieku i obecnie wykorzystuje się go głównie na dwa sposoby: jako składnik nawilżający kosmetyków oraz jako wypełniacz do twarzy. konturowanie, czyli wygładzenie zmarszczek, nadanie dodatkowej objętości i korekta kształtu ust, kości policzkowych i innych obszarów twarzy.

Magia kwasu hialuronowego, z którego zasłynął na całym świecie, polega na jego zdolności przyciągania i zatrzymywania wody w sposób, jakiego nie robi żadna inna substancja. Jego cząsteczka jest związkiem kwasu glukuronowego i N-acetyloglukozaminy. Zawiera dużą ilość grup tlenowych i hydroksylowych, co pozwala mu tworzyć silne wiązania wodorowe z wodą. Mówiąc najprościej, każda cząsteczka kwasu hialuronowego to maleńka gąbka zatrzymująca wodę, dzięki czemu jest wyjątkowym środkiem nawilżającym skórę i tkanki.

Jednak korzystne właściwości kwasu hialuronowego nie ograniczają się tylko do nawilżenia. Wraz z wiekiem nasz organizm wytwarza coraz mniej kwasu hialuronowego, fakt ten był kiedyś powodem badań nad składnikiem przeciwstarzeniowym. Rzeczywiście, niemieccy dermatolodzy zauważyli znaczną redukcję zmarszczek i zwiększoną elastyczność skóry podczas stosowania żelu z kwasem hialuronowym na powierzchnię skóry. Naukowcy z Centrum Dermatologii i Kosmetologii Laserowej w Południowej Karolinie udowodnili także skuteczność soli kwasu hialuronowego w leczeniu łojotokowego zapalenia skóry i podrażnień. Jednak wszystkie te badania nie wyjaśniają najważniejszej rzeczy - dokładnie, w jaki sposób kwas hialuronowy traktuje skórę; Naukowcy nie zrozumieli jeszcze wszystkich subtelności jego wpływu.

Na tle rosnącego z roku na rok asortymentu hialuronowych balsamów, kremów i serum, kwas hialuronowy nieuchronnie obrósł wieloma mitami. Tak więc najpopularniejszy z nich mówi: kosmetyki pielęgnacyjne z kwasem hialuronowym nie działają, ponieważ wielkość jego cząsteczek nie pozwala mu wniknąć w głąb skóry. I w teorii jest to prawdą. Średnica cząsteczki kwasu hialuronowego wynosi około 3000 nm, natomiast odległość między komórkami skóry nie przekracza 50 nm. Autorki bloga The BeautyBrains twierdzą jednak, że składniki zatrzymujące wodę niekoniecznie wnikają w skórę, aby nawilżyć jej górne warstwy. Aby to zrobić, wystarczy, że pozostaną na powierzchni skóry przez długi czas - i to wystarczy.

Co jeszcze ciekawsze, w 1999 roku członkowie Wydziału Biochemii i Biologii Molekularnej australijskiego Uniwersytetu Monash badali zdolność kwasu hialuronowego do penetracji skóry u myszy i ludzi, używając radioaktywnego znacznika. W rezultacie udowodniono, że cząsteczki kwasu hialuronowego nie tylko przenikają do górnych warstw skóry, ale docierają także do skóry właściwej, podskórnej tkanki tłuszczowej, a jego ślady znaleziono nawet we krwi.

W ostatnich latach naukowcy opracowali metodę wytwarzania soli kwasu hialuronowego – hialuronianu sodu i hialuronianu potasu. Czasami nazywane są także kwasami niskocząsteczkowymi lub hydrolizowanymi kwasami hialuronowymi. Sole te otrzymuje się poprzez usunięcie lipidów, białek i kwasów nukleinowych z cząsteczki kwasu hialuronowego, przy jednoczesnym zachowaniu jego zdolności zatrzymywania wody. W efekcie wielkość cząsteczki ulega znacznemu zmniejszeniu (do 5 nm), co pozwala substancji łatwiej wnikać w skórę niż zwykły kwas hialuronowy i głęboko ją nawilżać. Ponadto liczne badania zdolności soli kwasu hialuronowego do wnikania w skórę wykazały, że mają one zdolność nie tylko wnikania w głębokie warstwy skóry i nawilżania jej, ale także pełnią funkcję przewodnika innych substancji.

Jeśli udowodniono skuteczność kwasu hialuronowego w nawilżaniu skóry dowolnego typu, naukowcy muszą jeszcze zbadać jego właściwości przeciwstarzeniowe i lecznicze

Pomimo udowodnionego bezpieczeństwa kwasu hialuronowego i jego pochodnych, w rzadkich przypadkach przy stosowaniu na skórę może wystąpić alergia. Podobnie jak w przypadku każdej innej reakcji alergicznej, wszelkie eksperymenty w takiej sytuacji należy przerwać. Tak, szkoda, ale na szczęście kwas hialuronowy nie jest jedynym składnikiem zatrzymującym wodę, jaki dodawany jest do kosmetyków. Podobne właściwości mają gliceryna, mocznik, kwasy AHA w niskich stężeniach i inne. Potrafią też zatrzymywać wodę, choć w znacznie mniejszej objętości niż kwas hialuronowy, ale są znacznie tańsze.

Innym popularnym sposobem wykorzystania kwasu hialuronowego w kosmetologii są zastrzyki. Zastrzegajmy od razu, że wszelkie zabiegi inwazyjne powinien zlecić dermatolog, a on powie Ci, co dokładnie jest dla Ciebie wskazane, a co przeciwwskazane. Powiemy Ci, jakie faktycznie istnieją metody z wykorzystaniem kwasu hialuronowego. Jednym z najpopularniejszych zabiegów jest zwłaszcza mezoterapia, która ma na celu zwiększenie poziomu nawilżenia skóry, pobudzenie produkcji kolagenu i elastyny ​​oraz wygładzenie drobnych zmarszczek.

Kwas hialuronowy odkryto w 1934 r., pierwsze szczegółowe badania nad nim zaczęto prowadzić w latach 1949–1950. Substancję tę wyizolowano z różnych tkanek zwierzęcych – płynu stawowego, pępowiny i tkanki zarozumialec. Ponadto w 1937 roku uzyskano kwas hialuronowy z kapsułek paciorkowcowych. Pierwsze badania właściwości fizykochemicznych kwasu hialuronowego przeprowadzono za pomocą krystalografii rentgenowskiej.

Problemy z uzyskaniem HA

Głównym problemem, przed którym stanęli naukowcy badając kwas hialuronowy, była trudność wyizolowania go w czystej postaci, oczyszczonej z białek i innych składników. Trudność wynikała z faktu, że zawsze istniało ryzyko zniszczenia struktury polimerowej kwasu hialuronowego podczas procesu czyszczenia. Jednocześnie naukowcy próbowali różnych metod oczyszczania fizycznego, chemicznego i enzymatycznego.

Nieco później rozpoczęto badania nad możliwością biosyntezy kwasu hialuronowego. W 1955 roku po raz pierwszy opracowano tę metodę. Grupa naukowców wyizolowała cząsteczki kwasu hialuronowego z ekstraktu paciorkowców. Dzięki temu odkryciu możliwa stała się synteza kwasu hialuronowego – przy wykorzystaniu frakcji enzymatycznej pobranej z paciorkowców.

Kwas hialuronowy – zastosowanie

Główny przełom w stosowaniu kwasu hialuronowego nastąpił w latach 50-tych. Dzięki odkryciu tej substancji do zastosowań leczniczych rozpoczęła się jej produkcja przemysłowa i popularyzacja jako leku.

W 1970 roku, po pozytywnych wynikach testów na zwierzętach, zatwierdzono kwas hialuronowy jako sprawdzoną metodę leczenia zapalenia stawów. W wyniku eksperymentu odnotowano wyraźny efekt kliniczny ze zmniejszeniem objawów.

Kilka lat później kwas hialuronowy zaczęto stosować w wszczepialnych soczewkach wewnątrzgałkowych, co szybko uczyniło go jednym z najczęściej stosowanych składników w chirurgii okulistycznej. Od tego momentu zaczęto proponować i testować różne metody i zastosowania kwasu hialuronowego.

GC na dzisiaj

W latach 90 kwas hialuronowy znalazła szerokie zastosowanie w medycynie estetycznej i kosmetologii, dzięki swoim unikalnym właściwościom zatrzymującym wilgoć, a także antyseptycznym i przeciwutleniającym. Do dziś wykorzystuje się go do różnych celów kosmetycznych, a badania nad jego właściwościami i możliwymi obszarami zastosowań trwają.

W tym przeglądzie historycznym poświęconym kwas hialuronowy, staraliśmy się zwrócić uwagę odwiedzającego stronę na najważniejsze odkrycia i badania, na których zbudowano wszystkie późniejsze prace z zakresu badania tego wyjątkowego polisacharydu. Wybór danych i źródeł do przeglądu jest całkowicie subiektywny.

WSTĘP

W tej chwili nie ma zasadniczo nowych danych na temat kwasu hialuronowego, dlatego postanowiliśmy zatytułować ten krótki artykuł „Kwas hialuronowy – historia”. Przy obecnym tempie myśli naukowej nie każdy ma wystarczająco dużo czasu, aby spojrzeć wstecz i przejrzeć literaturę opisującą kluczowe odkrycia w danej dziedzinie. kwas hialuronowy Dlatego też staraliśmy się pokrótce podsumować dotychczasowe wyniki. Wybór źródeł i danych opiera się wyłącznie na naszej wiedzy i opinii i dlatego może różnić się od poglądów innych osób.

JAK WSZYSTKO SIĘ ZACZĘŁO

Węgierski naukowiec Bandi Balazs wyemigrował z Węgier w 1947 roku. Po przybyciu do Szwecji rozpoczął pracę w Sztokholmie nad problemem biologicznej roli polisacharydów zewnątrzkomórkowych, szczególną uwagę poświęcił hialuronian.

W tamtych latach praca nad hodowlą komórkową wyglądała zupełnie inaczej. Przed pojawieniem się antybiotyków wszystkie manipulacje wykonywano w ściśle sterylnych warunkach, podobnych do warunków panujących na sali operacyjnej. Komórki hodowano na zawieszonych skrzepach fibrynowych. Z rozdrobnionych serc kurzych wyizolowano fibroblasty, których kawałki umieszczono na skrzepach fibrynowych, a tempo wzrostu hodowli określono na podstawie zmiany powierzchni kolonii, co wskazywało na prędkość i odległość migracji komórek.

Jednym z pierwszych odkryć była izolacja z tkanki pępowinowej hialuronian w celu następnie wprowadzenia go do hodowli fibroblastów.

Hialuronian izolowany z krwi pępowinowej i wytrącany w alkoholu. Następnie oczyszczono go z białek poprzez wytrząsanie ekstraktu w mieszaninie chloroformu i alkoholu izoamylowego (metodą Sewaga). Podjęto próbę opracowania metody sterylizacji lepkiego roztworu hialuronianu. Nie można było go przefiltrować, więc naukowcy ostatecznie zdecydowali się na autoklawowanie.

Już na samym początku pracy poczyniono trzy bardzo ważne obserwacje, które położyły podwaliny pod dalsze badania.

Po pierwsze, udało się wyizolować hialuronian z tkanki pępowiny i w różnych warunkach jonowych otrzymano materiał o różnym stopniu lepkości. Największą lepkość miał roztwór przygotowany z wody destylowanej. Naukowcy zasugerowali, że lepkość roztworu hialuronianu może się zmieniać w zależności od wartości pH i siły jonowej rozpuszczalnika. Teraz wszyscy już o tym wiedzą, ale wówczas zjawisko to Raymond Fuoss opisywał jedynie dla roztworów syntetycznych polielektrolitów. W czasopiśmie Journal of Polymer Chemistry opublikowano artykuł zatytułowany „Funkcja lepkości kwasu hialuronowego jako polielektrolitu”. Od tego momentu naukowcy zaczęli dokładnie badać właściwości fizyczne i chemiczne hialuronianu.

Po drugie, próbując sterylizować hialuronian promieniowaniem UV, całkowicie stracił on lepkość w roztworze. Później wykazano, że hialuronian pod wpływem przepływu elektronów również ulega całkowitej degradacji. Teraz możemy powiedzieć, że ta obserwacja była jednym z pierwszych opisów rozszczepiania hialuronianu przez wolne rodniki.

Po trzecie, zbadano także skutki biologiczne hialuronian oraz szereg siarczanowanych polisacharydów - heparyna, siarczan heparanu (który w tamtych latach nazywano „kwasem heparyno-monosiarkowym”) i syntetycznie siarczanowany hialuronian. Naukowcy porównali ich wpływ na wzrost hodowli komórkowych, aktywność antykoagulacyjną i aktywność antyhialuronidazową. Głównym celem było sprawdzenie, czy heparyna rzeczywiście jest siarczanowanym hialuronianem, jak stwierdzono w pracach Asboe-Hansena, jednak stwierdzono, że stwierdzenie to jest błędne.

Hialuronian w odróżnieniu od siarczanowanych polisacharydów przyspieszał wzrost komórek i był to być może jeden z pierwszych opisów oddziaływania hialuronianu z żywymi komórkami – dziś wiemy, że w tym oddziaływaniu pośredniczy receptor komórkowy. Co ciekawe, było to również jedno z pierwszych badań sprawdzających aktywność biologiczną siarczanu heparanu.

Wszystkie powyższe badania przeprowadzono w krótkim czasie, począwszy od września 1949 r. do grudnia 1950 r., czyli trwało to tylko nieco ponad 1 rok.

ODKRYCIE HIALURONIANU I HIALURONIDAZY

Otworzył Karl Meyer hialuronian w 1934 roku podczas pracy w klinice okulistycznej na Uniwersytecie Stanowym Columbia. Wyizolował ten związek z ciała szklistego krowiego oka w kwaśnych warunkach i nazwał go kwasem hialuronowym od greckiego hyalos – kwasem szklistym i uronowym, który był częścią tego polimeru. Należy od razu powiedzieć, że inne polisacharydy (siarczan chondroityny i heparyna) wyizolowano już wcześniej. Ponadto już w 1918 roku Levene i Lopez-Suarez wyizolowali z ciała szklistego i krwi pępowinowej polisacharyd składający się z glukozaminy, kwasu glukuronowego i niewielkiej ilości jonów siarczanowych. Wtedy nazywano go kwasem mukoityno-siarkowym, ale obecnie bardziej znany jest jako hialuronian, który w ich pracy został wyizolowany z niewielką domieszką siarczanu.

W ciągu następnych dziesięciu lat Karl Meyer i wielu innych autorów wyizolowało hialuronian z różnych tkanek. Na przykład stwierdzono go w płynie stawowym, pępowinie i tkance zarozumialec. Najciekawsze było to, że w 1937 roku Kendallowi udało się wyizolować hialuronian z kapsułek paciorkowców. Następnie wyizolowano hialuronian z prawie wszystkich tkanek ciała kręgowców.

Jeszcze przed odkryciem hialuronianu Duran-Reynals odkrył w jądrach pewien biologicznie aktywny czynnik. Później zaczęto go nazywać „czynnikiem rozprzestrzeniającym”. Podobnie działał jad pszczół i pijawek leczniczych. Po podaniu podskórnym w mieszaninie z tuszem zaobserwowano bardzo szybkie rozprzestrzenianie się czarnego zabarwienia. Czynnikiem tym okazał się enzym, który niszczy hialuroniany, który później nazwano hialuronidaza. Nawet we krwi ssaków znajduje się pewna ilość hialuronidaz, jednak ich aktywacja następuje dopiero przy kwaśnym pH.

UWALNIENIE HIALURONIANU

Pierwszą metodą izolacji hialuronianu był standardowy protokół izolacji polisacharydów, czyli metodą Sewaga lub proteazami, z ekstraktu usunięto całe białko. Następnie polimer wytrącono na frakcje przez dodanie alkoholu etylowego.

Dużym krokiem naprzód było wydzielenie różnie naładowanych polisacharydów, co opracował John Scott podczas badań metod wytrącania za pomocą detergentu kationowego (CPC, chlorek cetylopirydyniowy), w którym zmieniano stężenie soli. Hialuronian został oddzielony z dużą wydajnością od siarczanowanych polisacharydów. Metodę tę można również zastosować do frakcjonowania według masy cząsteczkowej. Zasadniczo podobne wyniki można uzyskać stosując metodę chromatografii jonowymiennej.

STRUKTURA I KONFORMACJA HIALURONIANU

Strukturę chemiczną cząsteczki polisacharydu rozszyfrował Karl Meyer i jego współpracownicy w latach pięćdziesiątych XX wieku. Teraz wszyscy wiedzą, że hialuronian jest długą cząsteczką polimeru składającą się z jednostek disacharydowych, których składnikami są N-acetylo-D-glukozamina i kwas D-glukuronowy, połączone wiązaniami B1-4 i B1-3. Karl Meyer nie zastosował standardowej metody do badania struktury nienaruszonego polisacharydu. Zamiast tego spędził hialuronidaza rozszczepiając polisacharyd, tworząc mieszaninę disacharydów i oligosacharydów, którą potrafił w pełni scharakteryzować. Na podstawie uzyskanych wyników wyciągnął wniosek na temat możliwej struktury pierwotnej cząsteczki polimeru.

Analizę konformacyjną „włókien” składających się z hialuronianu przeprowadzono po raz pierwszy za pomocą kyrstallografii rentgenowskiej. Na konferencji w Turku w 1972 r. toczyła się gorąca debata pomiędzy grupami specjalistów na temat tego, czy hialuronian ma strukturę spiralną, czy nie. Jest oczywiste, że hialuronian może tworzyć helisy o różnej strukturze w zależności od składu jonowego rozpuszczalnika i zawartości w nim wody. W latach 70. i 80. w literaturze pojawiły się różne wersje struktury hialuronianu.

Przełomem w tej dziedzinie była praca Johna Scotta. Bazując na tym, że hialuronian wykazuje niską reaktywność podczas utleniania peroksydazy w roztworze wodnym, doszedł do wniosku, że w wodzie przyjmuje on konformację z wewnątrzłańcuchowymi wiązaniami wodorowymi. Następnie jego hipoteza została potwierdzona analizą NMR, a w 1927 roku Atkins i współpracownicy scharakteryzowali konformację jako podwójną helikalną.

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE I CHEMICZNE

Pięćdziesiąt lat temu nie była znana budowa chemiczna hialuronianu i jego właściwości makrocząsteczkowe – masa, jednorodność, kształt molekularny, stopień uwodnienia i interakcja z innymi cząsteczkami. W ciągu ostatnich 20 lat stało się to przedmiotem uwagi A. G. Ogstona i jego współpracowników w Oksfordzie, dr Balazsa i współpracowników w Bostonie, Torvarda C. Laurenta pracującego w Sztokholmie i kilku innych laboratoriów.

Głównym problemem była izolacja hialuronianu oczyszczonego z białek i innych składników, co należy przeprowadzić przed jakimikolwiek fizycznymi metodami badawczymi. Zawsze istnieje ryzyko degradacji struktury polimeru podczas procesu oczyszczania. Ogston zastosował technikę ultrafiltracji, zakładając, że wolne białka pokonają filtr, a białka związane hialuronian, zostanie opóźniony przez filtr. Obiektem badań był kompleks o zawartości białka 30%. Inni autorzy próbowali zastosować różnorodne metody oczyszczania fizycznego, chemicznego i enzymatycznego, które pozwoliły na zmniejszenie zawartości białka do kilku procent. Jednocześnie wyniki analizy fizykochemicznej dostarczyły pełniejszego opisu cząsteczki hialuronian. Jego masa cząsteczkowa jest bliska kilku milionów, chociaż rozrzut pomiędzy próbkami był dość duży. Rozpraszanie światła pokazało, że cząsteczka zachowuje się jak losowo skręcony, dość gęsto upakowany łańcuch o promieniu zgięcia około 200 nm. Upakowanie i niska ruchliwość łańcucha wiąże się z obecnością wewnątrzłańcuchowych wiązań wodorowych, o czym już wspomniano powyżej. Losowo skręcona struktura w pełni odpowiada otrzymanemu stosunkowi lepkości i masy cząsteczkowej substancji. Ogston i Stanier wykorzystali metody sedymentacji, dyfuzji, szybkości ścinania i rozdziału w gradiencie lepkości oraz dwójłomności, aby wykazać, że cząsteczka hialuronianu ma kształt silnie uwodnionej kuli, co jest zgodne ze znanymi właściwościami cząsteczek z opakowaniem w postaci losowo skręcona helisa.

TECHNIKI ANALITYCZNE

Jedynym możliwym sposobem ilościowego badania kwasu hialuronowego było wyizolowanie polisacharydu w czystej postaci i oznaczenie zawartości w nim kwasu uronowego i/lub N-acetyloglukozaminy. Metodą z wyboru w tym przypadku była metoda karbazolowa Dische do oceny zawartości kwasu uronowego oraz reakcja Elsona-Morgana na stężenie heksozaminy.

Trudno w tym przypadku przecenić znaczenie zastosowania metody karbazolowej. Analizując hialuronian, czasami konieczne było użycie miligramów substancji.

Kolejnym krokiem było odkrycie specyficznych enzymów. Hialuronidaza grzybicza Streptomyces działał tylko dalej hialuronian w tym przypadku powstały nienasycone heksa- i tetrasacharydy. Podczas analizy treści hialuronian Można wykorzystać tę właściwość grzybów, szczególnie w obecności innych polisacharydów i zanieczyszczeń w pożywce, a nienasyconą formę kwasu hialuronowego można zastosować w celu zmniejszenia granicy wykrywalności produktu. Metoda enzymatyczna znacznie zwiększyła czułość wykrywania hialuronianu do poziomu mikrogramów.

Ostatnim krokiem było zastosowanie białek powinowactwa, które specyficznie wiążą się z hialuronianem. Tengblad wykorzystał białka wiążące hialuronian z chrząstki, a Delpech zastosował ponadto hialuronektynę wyizolowaną z mózgu. Białka te mogą być stosowane w analizach na wzór metod immunologicznych, a po opracowaniu tej metody można uzyskać dokładność oznaczania ilościowego hialuronian podwyższony do poziomu nanogramów, co umożliwiło określenie zawartości hialuronian w próbkach tkanek i płynach fizjologicznych. Metoda Tengblada stała się podstawą większości późniejszych prac Uppsali.

WIZUALIZACJA HIALURONIANU

Wykrywanie hialuronianu w skrawkach tkanek jest ściśle powiązane z analizą polimerów w płynie tkankowym. Od samego początku stosowano niespecyficzne metody barwienia barwnikami standardowymi. Johnowi Scottowi udało się zwiększyć specyficzność, stosując tę ​​samą zasadę, która kierowała jego rozwojem metody frakcjonowania anionowych polisacharydów w detergentach. Zabarwił je błękitem alcjanowym w różnych stężeniach jonowych i udało mu się uzyskać rozróżnialne zabarwienie różnych polisacharydów. Później przeszedł na błękit miedziomeronowy.

Jednocześnie hialuronian można wyraźnie wykryć na skrawkach tkanek za pomocą białek, które specyficznie się z nim wiążą. Pierwsze doniesienia o tej metodzie opublikowano w 1985 roku. Metodę tę zastosowano z dużym sukcesem, dzięki czemu uzyskano cenne dane na temat rozkładu zawartości hialuronianu w różnych narządach i tkankach.

Hialuronian można również wykryć za pomocą mikroskopu elektronowego. Niestety na pierwszych zdjęciach opublikowanych przez Jerome’a Grossa nie można było dostrzec żadnych drobnych szczegółów konstrukcji. Pierwszą pracą, która dobrze wyjaśniła wyniki, był artykuł Fesslera i Fesslera. Stwierdzono, że hialuronian ma rozbudowaną strukturę jednołańcuchową.

Następnie Robert Fraser opisał inną elegancką metodę wizualizacji okołokomórkowej hialuronian. Dodał zawiesinę cząstek hialuronianu do hodowli fibroblastów. Nie wykryto cząstek w grubej warstwie otaczającej hodowlę fibroblastów. Tym samym wykazano, że w przestrzeni okołokomórkowej znajduje się hialuronian, który pod wpływem hialuronidazy ulega rozszczepieniu.

ELASTYCZNOŚĆ I REOLOGIA

Na podstawie wielkości jednej z największych cząsteczek hialuronian, łatwo założyć, że przy stężeniu około 1 g/l nasycają roztwór prawie całkowicie. Przy wysokich stężeniach cząsteczki ulegają splątaniu, a rozwiązaniem jest swego rodzaju sieć łańcuchów hialuronianu. Punkt polimeryzacji można określić dość łatwo - jest to moment nasycenia roztworu, po którym jego lepkość gwałtownie wzrasta wraz ze wzrostem stężenia. Inną właściwością roztworu zależną od jego stężenia jest szybkość zmiany lepkości. Zjawisko to opisali Ogston i Stanier. Właściwości elastyczne roztworu zmieniają się wraz ze wzrostem stężenia i masy cząsteczkowej polimerów. Płynność czysta hialuronian została po raz pierwszy określona przez Jensena i Koefoeda, a bardziej szczegółową analizę lepkości i elastyczności roztworu przeprowadzili Gibbs i in.

Czy to ciekawe zachowanie roztworu jest konsekwencją czysto mechanicznego splotu łańcuchów polimerowych, czy też jest związane z ich interakcją chemiczną? Wczesne prace opublikowane przez Ogstona omawiały możliwe interakcje za pośrednictwem białek. Welsh i in. otrzymali wskazówki na temat istnienia interakcji pomiędzy łańcuchami. Osiągnięto to poprzez dodanie do roztworu krótkich łańcuchów hialuronianu (60 disacharydów), co spowodowało spadek jego elastyczności i lepkości. Oczywiście istniała konkurencyjna interakcja pomiędzy krótkimi i długimi łańcuchami. Późniejsze prace Johna Scotta wykazały, że konformacja hialuronianu z wiązaniami hydrofobowymi między łańcuchami jest zgodna z tendencją hialuronianu do tworzenia helis z pobliskimi cząsteczkami, które są stabilizowane wiązaniami hydrofobowymi. Zatem najbardziej prawdopodobne jest oddziaływanie międzyłańcuchowe, które w dużej mierze determinuje właściwości reologiczne hialuronian.

FIZJOLOGICZNA ROLA POLIMERÓW HIALURONOWYCH

Otwierające się łańcuchy splotu hialuronian rosnące stężenia jakie mogą wystąpić w tkankach doprowadziły do ​​założenia, że ​​hialuronian może brać udział w wielu procesach fizjologicznych tworząc dużą trójwymiarową sieć łańcuchów. Omówiono szeroką gamę właściwości takich sieci.

Lepkość. Bardzo wysoka lepkość stężonych roztworów hialuronianu, a także zależność lepkości od ścinania, mogą być stosowane do smarowania stawów. Hialuronian jest zawsze obecny we wszystkich przestrzeniach oddzielających ruchome elementy ciała – w stawach i pomiędzy mięśniami.

Ciśnienie osmotyczne. Ciśnienie osmotyczne roztworów hialuronian w dużej mierze zależy od ich stężenia. Przy wysokich stężeniach ciśnienie koloidalno-osmotyczne takiego roztworu jest wyższe niż roztworów albumin. Właściwość tę można wykorzystać w tkankach do utrzymania homeostazy.

Opór przepływu. Gęsta sieć łańcuchów stanowi dość dobrą barierę dla przepływu płynu. Hialuronian w rzeczywistości mogą powodować przeszkody w przepływie płynów w tkankach, co po raz pierwszy wykazał Day.

Wykluczony wolumin. Trójwymiarowa sieć łańcuchów wypiera z roztworu wszystkie inne makrocząsteczki. Dostępną objętość można zmierzyć poprzez dializacyjne wyrównanie roztworu hialuronianu i roztworu buforowego, a uzyskany efekt okazał się zbieżny z obliczonym na podstawie badań teoretycznych przeprowadzonych przez Ogstona. Efekt wykluczenia omawiano w odniesieniu do podziału białek znajdujących się w łożysku naczyniowym i przestrzeni zewnątrzkomórkowej, ale rozważano go również jako mechanizm akumulacji cząsteczek fizjologicznych i patologicznych w tkance łącznej. Wykluczenie polimerów zmniejsza rozpuszczalność wielu białek.

Bariera dyfuzyjna. Ruch makrocząsteczek w roztworze hialuronian można zmierzyć za pomocą analizy sedymentacyjnej i dyfuzyjnej. Im większa cząsteczka, tym mniejsza prędkość jej ruchu. Efekt ten był związany z tworzeniem się barier dyfuzyjnych w tkankach. Na przykład okołokomórkowa warstwa hialuronianu może chronić komórki przed działaniem makrocząsteczek uwalnianych przez inne komórki.

BIAŁKA WIĄŻĄCE HIALURON (HIALADHERYNY)

Proteoglikany. Do 1972 roku uważano, że hialuronian jest związkiem obojętnym i nie oddziałuje z innymi makrocząsteczkami. Pokazali to w 1972 roku Hardingham i Muir hialuronian może wiązać się z proteoglikanami tkanki chrzęstnej. Badania przeprowadzone przez Hascalla i Heinegarda wykazały, że hialuronian może specyficznie wiązać się z domeną N-końcową części kulistej proteoglikanów i białek łączących. Wiązanie to jest dość silne i do jednego łańcucha hialuronianu może przyłączyć się kilka proteoglikanów, co powoduje powstawanie dużych skupisk cząsteczek w chrząstce i innych tkankach.

Receptory hialuronianu. W 1972 roku Pessac, Defendi i Wasteson i wsp. wykazali, że zawiesiny niektórych komórek zaczynają agregować po dodaniu hialuronianu. Był to pierwszy raport wskazujący na specyficzne wiązanie hialuronian z powierzchnią komórek. Pokazali to w 1979 roku Underhill i Toole hialuronian faktycznie wiąże się z komórkami, a w 1985 roku wyizolowano receptor odpowiedzialny za tę interakcję. W 1989 roku dwie grupy autorów opublikowały prace wykazujące, że receptor naprowadzania limfocytów CD44 ma zdolność wiązania się z hialuronianem w tkance chrzęstnej. Wkrótce wykazano, że receptor wyizolowany przez Underhilla i Toole'a był całkowicie identyczny z CD44. Jeszcze jedno hialuronian-białko wiążące, wyizolowane później z supernatantu hodowli komórkowej 3T3 w 1982 r. przez Turleya i wsp., okazało się być GHRP (receptor ruchliwości hialuronianu). Po tych pracach odkryto całą serię hialadheryn.

ROLA HIALURONIANU W KOMÓRCE

Do czasu odkrycia hialadheryny wierzono, że hialuronian oddziałuje na komórki jedynie poprzez interakcje fizyczne. Dane wskazujące, że hialuronian może odgrywać rolę w procesach biologicznych, były sporadyczne i w większości opierały się na braku lub obecności hialuronianu w różnych procesach biologicznych. Większość ówczesnych spekulacji opierała się na nieswoistych technikach barwienia histologicznego.

Bardzo interesujące badanie przeprowadzono w Bostonie na początku lat siedemdziesiątych. Bryan Toole i Jerome Gross wykazali to podczas regeneracji kończyn u kijanek hialuronian jest syntetyzowany na samym początku, a następnie pod wpływem hialuronidazy jego ilość maleje, a hialuronian zostaje zastąpiony siarczanem chondroityny. Zdarzenia rozwijają się w ten sam sposób podczas tworzenia rogówki u kurczaka. Toole wskazał, że akumulacja hialuronianu zbiega się z okresami migracji komórek do tkanek. Jak wspomniano powyżej, Toole przeprowadził również pierwsze badania hialadheryny związanej z błoną, a wraz z odkryciem receptorów hialuronianowych mamy więcej powodów, aby sądzić, że hialuronian odgrywa rolę w regulacji aktywności komórkowej, na przykład podczas ruchu komórek. W ciągu ostatnich 10 lat można zaobserwować gwałtowny wzrost liczby publikacji poświęconych roli hialuronianu w migracji komórek, mitozie, stanach zapalnych, wzroście nowotworów, angiogenezie, zapłodnieniu itp.

BIOSYNTEZA HIALURONIANU

Badania biosyntezy hialuronianu można podzielić na 3 fazy. Pierwszym autorem i najwybitniejszym naukowcem pierwszej fazy był Albert Dorfman. Już na początku lat 50. on i jego współpracownicy opisali źródło monosacharydów osadzonych w łańcuchach hialuronowych paciorkowców. W 1955 roku Glaser i Brown po raz pierwszy zademonstrowali możliwość syntezy hialuronianu za pomocą oddzielnego systemu syntetycznego znajdującego się na zewnątrz komórki. Wykorzystali enzym wyizolowany z komórek mięsaka Rousa kurczaka i wprowadzili do składu oligosacharydów hialuronowych znakowany 14C kwas UTP-glukuronowy. Grupa Dorfmana wyizolowała także cząsteczki prekursorowe kwasu UTP-glukuronowego i UTP-N-acetyloglukozaminy z ekstraktu paciorkowcowego, a także zsyntetyzowała hialuronian, stosując frakcję enzymatyczną wyizolowaną z paciorkowców.

W drugiej fazie stało się jasne, że hialuronian musi być syntetyzowany szlakiem innym niż glikozaminoglikany. Synteza hialuronianu w odróżnieniu od siarczanowanych polisacharydów nie wymaga aktywnej syntezy białek. Odpowiedzialna za to syntaza zlokalizowana jest w błonie protoplastów bakterii i błonie plazmatycznej komórek eukariotycznych, ale nie w aparacie Golgiego. Aparat syntetyczny prawdopodobnie znajduje się po wewnętrznej stronie membrany, ponieważ okazał się niewrażliwy na działanie proteaz zewnątrzkomórkowych. Ponadto łańcuch hialuronowy przenika przez błonę, ponieważ ekspozycja komórek na hialuronidazę zwiększa produkcję hialuronian. W latach 80. XX wieku podjęto kilka nieudanych prób wyizolowania syntazy z komórek eukariotycznych.

Wykazano, że na początku lat 90 hialuronian-syntaza jest czynnikiem zjadliwości paciorkowców grupy A Wykorzystując te dane jako podstawę, dwóm grupom autorów udało się zidentyfikować gen i locus odpowiedzialne za syntezę torebki hialuronowej. Wkrótce możliwe było sklonowanie genu tej syntazy i jego całkowite zsekwencjonowanie. Homologiczne białka wyizolowane w ostatnich latach od wszystkich kręgowców dostarczyły cennych informacji na temat jego budowy. Ważnym obszarem badań może być badanie mechanizmów regulujących działanie tej syntazy.

METABOLIZM I DEGRADACJA HIALURONIANU

Odkrycie hialuronianu we krwi, a także jego transportu z tkanek przez układ limfatyczny, stało się podstawą wspólnych badań prowadzonych przez dr Roberta Frasera w Melbourne i laboratorium w Uppsali. Po podaniu królikom i ludziom we krwi wykryto śladowe ilości polisacharydu znakowanego acetylem trytu, a znacznik związku zniknął z kilkuminutowym okresem półtrwania. Wkrótce stało się jasne, że większość promieniowania gromadziła się w wątrobie, gdzie polimer ulegał szybkiemu rozkładowi. Po 20 minutach we krwi wykryto wodę znakowaną trytem. Autoriogramy wykazały, że akumulacja promieniowania wystąpiła także w śledzionie, węzłach chłonnych i szpiku kostnym. Frakcjonowanie komórek wykazało również, że w wątrobie akumulacja zachodziła głównie w śródbłonku zatok, co później potwierdzono badaniami in vitro i radiografią in situ. Komórki te posiadają receptor endocytozy hialuronianu, który zasadniczo różni się od innych białek wiążących hialuronian. Polisacharyd jest następnie rozkładany w lizosomach. Badania nad hialuronianem przeprowadzono w innych tkankach i obecnie istnieje pełny obraz metabolizmu tego polisacharydu.

Ostatnio kolejny aspekt katabolizmu hialuronian stała się przedmiotem wielu badań. Z prac Gunthera Kreila (Austria) oraz Roberta Sterna i jego współpracowników (San Francisco) poznano strukturę i właściwości różnych hialuronidaz. Dane te stały się podstawą do badań wyjaśniających biologiczną rolę tych enzymów.

HIALURONAT NA RÓŻNE CHOROBY

Od samego początku zainteresowanie naukowców skupiało się na właściwościach hialuronianu zawartego w płynie stawowym, a zwłaszcza na zmianach jego poziomu w chorobach stawów. Wykazano również, że nadprodukcję hialuronianu obserwuje się w wielu chorobach, na przykład w nowotworach złośliwych - międzybłoniakach, ale w tamtym czasie nie było wystarczająco dokładnych i czułych metod wykrywania hialuronianu. Sytuacja ta utrzymywała się aż do lat 80-tych XX wieku, kiedy to opracowano nowe techniki analityczne, co ponownie wzbudziło zainteresowanie naukowe badaniami wahań zawartości hialuronian na różne choroby. Oznaczono zawartość hialuronianu we krwi w stanach prawidłowych i patologicznych, zwłaszcza w marskości wątroby. W reumatoidalnym zapaleniu stawów zawartość hialuronianu we krwi wzrasta podczas wysiłku fizycznego, szczególnie rano, co wyjaśnia objaw „porannej sztywności” stawów. W różnych chorobach zapalnych poziom hialuronianu we krwi wzrasta zarówno lokalnie, jak i ogólnoustrojowo. Dysfunkcję narządów można również wytłumaczyć nagromadzeniem hialuronianu, co powoduje obrzęk tkanki śródmiąższowej.

ZASTOSOWANIE KLINICZNE

Główny przełom w medycznym zastosowaniu hialuronianu jest w całości zasługą doktora Balazsa. Opracował podstawowe zasady i idee, jako pierwszy zsyntetyzował formę hialuronianu dobrze tolerowaną przez pacjentów, propagował ideę przemysłowej produkcji hialuronianu i spopularyzował ideę stosowania polisacharydów jako leków.

W latach 50. Balazs skoncentrował swoje wysiłki na badaniu składu ciała szklistego i zaczął przeprowadzać eksperymenty z substytutami ewentualnych protez w leczeniu odwarstwienia siatkówki. Jedną z najpoważniejszych przeszkód w stosowaniu protez hialuronowych była duża trudność w wyizolowaniu czystego hialuronianu, wolnego od wszelkich zanieczyszczeń powodujących reakcję zapalną.

Balazs rozwiązał ten problem i powstały lek nazwano NVF-NaGU (frakcja niezapalna). hialuronian sód). W 1970 roku po raz pierwszy wstrzyknięto hialuronian do stawów koni wyścigowych cierpiących na zapalenie stawów i uzyskano klinicznie istotną odpowiedź na leczenie w postaci zmniejszenia objawów choroby. Dwa lata później Balazsowi udało się przekonać kierownictwo Pharmacia AB w Uppsali do rozpoczęcia produkcji hialuronianu do stosowania w praktyce klinicznej i weterynaryjnej. Miller i Stegman, za radą dr Balazsa, zaczęli stosować hialuronian w wszczepialnych soczewkach wewnątrzgałkowych, a hialuronian szybko stał się jednym z najczęściej stosowanych składników w chirurgii okulistycznej, otrzymując nazwę handlową Healon®. Od tego czasu zaproponowano i przetestowano wiele innych zastosowań hialuronianu. Jego pochodne (na przykład o strukturze krzyżowej hialuroniany) zostały również przetestowane pod kątem zastosowania klinicznego. Szczególnie chciałbym zauważyć, że już w 1951 roku Balazs doniósł o działaniu biologicznym pierwszych otrzymanych wówczas pochodnych hialuronianu.

WNIOSEK

W tym raporcie udało nam się omówić jedynie główne i najważniejsze wydarzenia w historii badań nad hialuronianem, a wiele innych ciekawych faktów i danych omówimy na naszej stronie internetowej. Z prezentowanych artykułów jasno wynika, że ​​badania nad hialuronianem stają się coraz bardziej istotne i potrzebne. Dziś w literaturze naukowej publikowanych jest od 300 do 400 artykułów rocznie hialuronian.

Pierwsza międzynarodowa konferencja w całości poświęcona hialuronianowi odbyła się w Saint-Tropez w 1985 r., następnie odbyły się kongresy w Londynie (1988), Sztokholmie (1996) i Padwie (1999).

Wzrost zainteresowania wynika w dużej mierze z udanej pracy Endre Balazsa, który dokonał wiele w dziedzinie badań nad właściwościami hialuronianu, uzyskał pierwsze dane na jego temat i wskazał na możliwość zastosowania klinicznego hialuronian i jest inspiracją, popychającą środowisko naukowe do nowych badań.

Hialuronian jest glikozaminoglikanem tworzącym ogromne kompleksy z proteoglikanami w macierzy pozakomórkowej. Kompleksy te są szczególnie obecne w dużych ilościach w tkance chrzęstnej, gdzie hialuronian wiąże się z agrekanem proteoglikanu poprzez białko łącznikowe.

Hialuronian niesie ze sobą silny ładunek ujemny i dlatego wiąże się z kationami i cząsteczkami wody w przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Prowadzi to do wzrostu sztywności macierzy pozakomórkowej i tworzy poduszkę wodną pomiędzy komórkami, która tłumi siły ściskające

Hialuronian składa się z powtarzających się jednostek disacharydowych połączonych w długie łańcuchy

W przeciwieństwie do innych glikozaminoglikanów, łańcuchy hialuronianu są syntetyzowane na cytozolowej powierzchni błony komórkowej, a następnie opuszczają komórkę.

Komórki wiążą się z hialuronianami za pośrednictwem rodziny receptorów zwanych hialadherynami, które inicjują procesy sygnalizacyjne kontrolujące migrację komórek i montaż cytoszkieletu.

Hialuronian(HA), znany również jako kwas hialuronowy lub hialuronian, jest glikozaminoglikanem (GAG). W przeciwieństwie do innych glikozaminoglikanów (GAG) związanych z macierzą pozakomórkową, hialuronian nie jest kowalencyjnie związany z proteoglikanami białek rdzeniowych, ale tworzy bardzo duże kompleksy z wydzielanymi proteoglikanami.

Do tych najważniejszych kompleksów należą te obecne w tkance chrzęstnej, gdzie cząsteczki HA, wydzielane przez chondrocyty (komórki tworzące chrząstkę), wiążą się z około 100 kopiami agrekanu proteoglikanowego. Białka rdzenia agrekanu wiążą się poprzez małe białko łącznikowe z jedną cząsteczką HA w odstępach 40 nm. Takie kompleksy mogą osiągać długość ponad 4 mm i masę cząsteczkową przekraczającą 2 x 108 daltonów. Tym samym przy udziale HA powstają duże uwodnione przestrzenie w macierzy zewnątrzkomórkowej tkanki chrzęstnej.

Te przestrzeń odgrywają szczególnie ważną rolę w tkankach o małej gęstości naczyń krwionośnych, gdyż zapewniają dyfuzję składników odżywczych i usuwanie produktów przemiany materii z przestrzeni zewnątrzkomórkowej.

Kwas hialuronowy(HA) mają bardzo prostą strukturę. Podobnie jak wszystkie GAG, są to liniowe polimery jednego z disacharydów, kwasu glukuronowego, połączonego z N-acetyloglukozaminą wiązaniem (3(1-3). Jak pokazano na poniższym rysunku, cząsteczki GA zawierają średnio 10 000 (a do 50 000 z nich, połączonych wiązaniem b(1-4), ponieważ disacharydy mają ładunek ujemny, wiążą kationy i cząsteczki wody.

Tak jak proteoglikany HA zwiększają sztywność macierzy zewnątrzkomórkowej i służą jako środek smarny w strukturach tkanki łącznej, takich jak. Uwodnione cząsteczki HA tworzą również poduszkę wodną pomiędzy komórkami, która pozwala tkankom absorbować siły ściskające.

CD44 tworzy homodimery lub heterodimery z receptorami Erb2.
Kompleksy te wiążą się z wieloma cząsteczkami sygnalizacyjnymi,
które kontrolują organizację cytoszkieletu i ekspresję genów.

Cząsteczki kwas hialuronowy(GA) są znacznie większe niż inne GAG. Z tego powodu komórki muszą zużywać duże ilości energii na swoje powstawanie. Szacuje się, że do utworzenia jednego łańcucha HA średniej wielkości potrzeba 50 000 równoważników ATP, 20 000 kofaktorów NAD i 10 000 grup acetylo-CoA. Dlatego w większości komórek synteza HA jest ściśle kontrolowana.

Synteza kwasu hialuronowego(GK) jest katalizowana przez enzymy transbłonowe, syntazy GK, zlokalizowane w błonie komórkowej. Enzymy te są dość niezwykłe, ponieważ łączą polimer HA po cytozolowej stronie błony komórkowej, a następnie transportują go przez błonę do przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Różni się to zasadniczo od syntezy innych GAG, które powstają w aparacie Golgiego i kowalencyjnie wiążą się z proteoglikanami białek rdzeniowych podczas ich przechodzenia przez szlak wydzielniczy.

Najważniejszy sposób regulacji synteza kwasu hialuronowego(GK) to zmiana w ekspresji enzymów, syntaz GK. Ekspresja tych enzymów jest indukowana przez specyficzne dla komórki czynniki wzrostu. Na przykład czynnik wzrostu fibroblastów i interleukina-1 są induktorami ekspresji enzymów w fibroblastach, podczas gdy glukokortykoidy hamują ekspresję w tych samych komórkach. Naskórkowy czynnik wzrostu stymuluje ekspresję w keratynocytach, ale nie w fibroblastach. Wydzielanie GC jest kontrolowane niezależnie od syntezy GC, co zapewnia co najmniej dwa sposoby kontrolowania poziomów GC w tkankach.

Wraz z udziałem w uwodnieniu tkanek, kwas hialuronowy(HA) wiąże się ze specyficznymi receptorami powierzchniowymi, co prowadzi do stymulacji wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych kontrolujących procesy takie jak migracja komórek. Głównym receptorem dla GC jest CD44, który należy do rodziny białek zwanych giladherynami, które wiążą się z GC. Inni członkowie tej rodziny obejmują proteoglikany (np. wersikan, agrekan, brevican) i białko łącznikowe, które łączy HA z agrekanem w tkance chrzęstnej. Wiele form CD44 powstaje w wyniku alternatywnego splicingu transkryptów pojedynczego genu, chociaż różnice funkcjonalne między tymi izoformami pozostają niejasne.

CD44 występuje w postaci homodimerów ulegających ekspresji w wielu typach komórek lub jako heterodimery z ErbB, kinazą tyrozynową ulegającą ekspresji na komórkach nabłonkowych.

Region cytoplazmatyczny CD44 ma kilka funkcji. Jest niezbędny do prawidłowego wiązania z HA oraz do sortowania receptorów na powierzchni komórki. Bierze także udział w procesach wewnątrzkomórkowego przekazywania sygnałów. Mapowanie regionów funkcjonalnych w regionie cytoplazmatycznym CD44 przeprowadzono poprzez badanie ekspresji zmutowanych form CD44 w hodowli komórkowej i aktywację szlaków sygnałowych po przyłączeniu komórki do GC.

Z tych badań wiemy, że Hodimery CD44 a heterodimery CD44/ErbB aktywują niereceptorowe kinazy tyrozynowe, takie jak Src, jak również członkowie rodziny małych białek G, Ras. Kinazy te aktywują białka sygnalizacyjne, takie jak kinaza białkowa C, kinaza MAP i jądrowe czynniki transkrypcyjne.

Wraz z tym, jak pokazano na poniższym rysunku, sygnały transmitowane przez CD44, może zmieniać montaż cytoszkieletu aktynowego na powierzchni komórki. Dzieje się to poprzez aktywację białek wiążących aktynę, takich jak fodryna i małe białko G, Rac-1. Jedną z konsekwencji reorganizacji aktyny jest stymulacja migracji komórek pod wpływem wiązania CD44 z HA. W nowotworach zwiększona ekspresja CD44 i wydzielanie GC korelują ze zwiększoną agresywnością i są złym objawem prognostycznym.

Powszechnie uważa się, że kwas hialuronowy (GK) odgrywa podwójną rolę w stymulowaniu migracji komórek. Po pierwsze, wiążąc się z macierzą zewnątrzkomórkową, HA zakłóca interakcje międzykomórkowe i interakcje komórka-macierz. Myszy nie wykazujące ekspresji HA charakteryzują się małą ilością przestrzeni międzykomórkowej, w wyniku czego zwierzęta nie mogą się normalnie rozwijać. Ponieważ HA ma dużą objętość uwodnienia, zwiększone wydzielanie HA w guzie zakłóca integralność macierzy zewnątrzkomórkowej, powodując powstawanie dużych szczelin, przez które mogą migrować komórki nowotworowe.

Po drugie, kiedy wiązanie HA z receptorami CD44 Można aktywować procesy wewnątrzkomórkowego przekazywania sygnału, co bezpośrednio prowadzi do rearanżacji cytoszkieletu i aktywacji migracji komórek. Potwierdzają to dane uzyskane w doświadczeniach z dodatkiem HA do komórek w hodowli. Komórki wyrażające CD44 zaczynają migrować natychmiast po kontakcie z HA, a związki zakłócające wewnątrzkomórkowe cząsteczki sygnalizacyjne i wiążące się z CD44 hamują tę migrację.

Kwas hialuronowy to prawdziwie magiczna substancja, wyróżniająca się przede wszystkim tym, że wytwarzana jest bezpośrednio przez ludzki organizm. W wielu źródłach, na przykład na Wikipedii, w różnych laboratoriach i ośrodkach medycznych, a także po prostu w recenzjach kobiet w różnym wieku, pojawiają się odmienne opisy kwasu hialuronowego i jego właściwości.

Zanim więc dowiesz się, czym jest kwas hialuronowy, powinieneś skupić się na tym, z czego składa się zewnętrzna warstwa człowieka. Z medycznego punktu widzenia skóra chroni przed działaniem promieni słonecznych i ultrafioletowych oraz mechanicznymi wpływami zewnętrznymi. Jednak nie wszystko jest takie proste. Trzy składniki znajdujące się wewnątrz skóry pomagają utrzymać jej optymalny stan:

1. elastyna;
2. kolagen;
3. kwas hialuronowy.

Elastyna i kolagen wpływają bezpośrednio na jędrność i elastyczność skóry oraz jej głębokiej warstwy – skóry właściwej. Dla organizmu człowieka znaczenie tych substancji jest bardzo duże, jednak byłoby ono niezauważalne, gdyby nie kwas hialuronowy, będący swego rodzaju zbiornikiem wody znajdującym się wewnątrz skóry. Organizm ludzki jest w stanie syntetyzować kwas hialuronowy w wymaganych ilościach z niezbędnych substancji.

Kwas hialuronowy magnesuje wodę, jego cząsteczki przyciągają wilgoć i sprawiają, że skóra jest czysta, wilgotna od wewnątrz. Płyn zabezpiecza zewnętrzną powłokę z suchości, z podrażnienia, wysypki, z plamami starczymi i słońcem. W skórze właściwej płyn zatrzymuje się w dużych ilościach dzięki kwasowi hialuronowemu.

Wróćmy więc teraz do pytania, czym jest – kwasem hialuronowym w organizmie człowieka. To niezwykle złożone mukopolisacharyd. Jego struktura jest na tyle złożona, że ​​bardzo trudno jest rozdzielić i wyizolować poszczególne elementy. Niemniej jednak naukowcy znaleźli już sposób na sztuczne wytworzenie kwasu hialuronowego, jakby naśladując człowieka. Jego skład jest zróżnicowany – zawiera cząsteczki i cząstki różnych substancji i związków chemicznych. Dzięki tym składnikom pojawiają się doskonałe właściwości kwasu hialuronowego w skórze twarzy.

Warto jednak zaznaczyć, że z medycznego punktu widzenia jest to substancja, która występuje nie tylko w skórze twarzy. Jest też w stawach, w ślinie człowieka, w rogówce oka. Funkcje są tam takie same - maksymalne nawilżenie tkanki łącznej, ochrona przed wpływami zewnętrznymi, przed przesuszeniem i niedoborem wody.

Kwas hialuronowy odkryto w skórze już dawno – w latach 30. XX wieku. Od tego czasu naukowcy nieustannie badają w laboratoriach jej właściwości i funkcje, a także możliwości sztucznego odtworzenia tej substancji. Obecnie we wszystkich reklamach kremów i żeli marketerzy przedstawiają kwas hialuronowy jako eliksir młodości, jednak aby uzyskać widoczne rezultaty i poprawić jakość skóry, zdecydowanie należy udać się do kosmetologa w domu, stosując majówkę z kwasem hialuronowym nie wywołać pożądanego efektu.

Dziś o cudownych właściwościach kwasu hialuronowego wie chyba każda kobieta. Pomaga kwas hialuronowy od zmarszczek, od niechcianych pęknięć i fałd, zapobiega przedwczesnemu starzeniu się. Ale trzeba powiedzieć, że poświęcenie większej ilości czasu sobie będzie bardzo skuteczne dla kondycji skóry - zrównoważony jeść, ćwiczyć, np. pływać itp.

Kwas hialuronowy stosowany jest wszędzie w ośrodkach medycznych i kosmetologicznych jako środek nie tylko odmładzający, ale także oczyszczający skórę, likwidujący otarcia, siniaki, trądzik. Faktem jest, że substancja ta jest częścią różnych serum, kremów i żeli. Oprócz tego produktu szeroko stosowany jest również sztuczny kolagen, który ma za zadanie wygładzić i napiąć skórę.

Zwierzęcy kwas hialuronowy naturalnego pochodzenia może wywołać u każdej kobiety wiele reakcji alergicznych, co tylko pogorszy stan skóry twarzy. Kwas hialuronowy wytwarzany sztucznie, metodą laboratoryjną, znacznie lepiej sprawdza się w zastosowaniu kosmetycznym.

Każdy krem ​​składający się na przykład z kolagenu wystarczy nałożyć cienką warstwą na skórę twarzy, aby uzyskać rezultaty. Zastosowanie kwasu hialuronowego opiera się na tym, że musi on bezpośrednio oddziaływać z cząsteczkami wody. Kwas hialuronowy również aplikujemy na skórę w równej warstwie, jednak przed nałożeniem należy twarz nawilżyć, aby kwas hialuronowy miał gdzie przyjąć wilgoć i zadziałać.

Stosowanie kwasu hialuronowego bez uprzedniego nawilżenia może spowodować odwrotny skutek – uszkodzenie skóry i nadmierne wysuszenie.

Bardzo skutecznym sposobem na pozbycie się zmarszczek i fałd jest doustne wstrzykiwanie kwasu hialuronowego pod skórę. Ponieważ substancja składa się ze złożonych struktur, jej zastosowanie w rzeczywistości nie jest takie proste. Kwas hialuronowy w postaci zastrzyków wymaga oczywiście nadzoru kosmetologa i jego przydatnych porad.

Procedura podawania zastrzyków pod skórę jest dość bolesna, szczególnie po raz pierwszy, mimo że zastrzyk wykonuje się zwykłą cienką igłą. Co więcej, nie trzeba oczekiwać, że pozytywny efekt pojawi się natychmiast: w ciągu siedmiu dni kwas hialuronowy zadziała na skórę od wewnątrz, a prawdziwą widoczną przemianę można osiągnąć wykonując regularne zabiegi u kosmetologa. Zatem w tym przypadku piękno wymaga nie tylko poświęceń, ale także czasu.

Aplikacja

Wbrew powszechnemu przekonaniu kwas hialuronowy stosowany jest w kosmetologii nie tylko jako eliksir odmładzający dla kobiet po 40. roku życia. Substancja sprawdza się również w przypadku młodej skóry - usuwa wypryski, plamy, plamy, łagodzi siniaki, zapobiega swędzeniu i łuszczeniu. Kwas hialuronowy wykorzystuje się także w chirurgii plastycznej ust, czyli w medycynie estetycznej. Tak różnorodne obszary zastosowań kwasu hialuronowego związane są z jego pochodzeniem – organizm ludzki sam go syntetyzuje, dlatego tak skutecznie oddziałuje na skórę, gdyż nie jest dla organizmu substancją obcą.

Dlatego kwas hialuronowy jest szeroko stosowany w następujących obszarach:

1. biorewitalizacja;
2. hialuronoplastyka;
3. powiększanie ust;
4. mezoterapia;

Niemal wszystkie obszary zastosowania kwasu hialuronowego wiążą się z iniekcjami podskórnymi, dlatego przejście zabiegu nie jest łatwym zadaniem. Jednak na przykład ta metoda odbywa się bez zastrzyków. Faktem jest, że za jego pomocą krem ​​lub żel zawierający kwas hialuronowy nakłada się równomiernie na twarz, a następnie poddaje się go działaniu ultradźwięków, które nieuchronnie wpychają substancję w pory skóry, więc zastrzyki w tym przypadku nie są potrzebne.

Wszystkie te określone obszary należą do branży kosmetologii, odmładzania i urody. Kwas hialuronowy znajduje jednak zastosowanie także w medycynie niezwiązanej z kreowaniem nowego młodzieńczego wizerunku, dlatego jego spektrum działania jeszcze się poszerza.

Istnieje również suplement diety o nazwie Hyaluron. Osoby, które go stosowały, zauważają, że ich skóra zaczęła się przekształcać i wygładzać. Faktem jest, że hialuron pomaga uzupełnić zapasy kwasu hialuronowego pod skórą, które nieuchronnie zaczynają się zmniejszać wraz z wiekiem.

Ponieważ kwas hialuronowy naturalnie występuje w ludzkich stawach, rogówce oka i tkance łącznej pod skórą, może być skutecznie stosowany w traumatologii, okulistyce, w leczeniu stawów i całego układu mięśniowo-szkieletowego.

Istnieje również suplement diety o nazwie Hyaluron. Osoby, które stosowały Hyaluron zauważają, że skóra zaczęła się przekształcać i wygładzać. Faktem jest, że hialuron pomaga uzupełnić zapasy kwasu hialuronowego pod skórą, które nieuchronnie zaczynają się zmniejszać wraz z wiekiem.

Rodzaje substancji

Istnieją trzy frakcje lub typy, w zależności od struktury molekularnej. Różnie oddziałują na organizm człowieka i na skórę, dlatego bardzo istotny jest dobór odpowiedniego kwasu hialuronowego do każdego schorzenia.

Zatem trzy frakcje substancji wyglądają następująco:

1. niska masa cząsteczkowa;
2. średnia masa cząsteczkowa;
3. wysoka masa cząsteczkowa.

Pierwszy przeznaczony jest do stosowania przy różnego rodzaju oparzeniach, silnych wysypkach, łuszczycy, działa na skórę rozwiązująco.

Średnia masa cząsteczkowa zapobiega migracji komórek, dlatego wykorzystuje się go głównie w okulistyce.

Wreszcie trzecia frakcja kwasu hialuronowego jest w stanie zatrzymać i przyciągnąć ogromną liczbę cząsteczek wody. W związku z tym jego możliwości są bardzo duże i skuteczne w oddziaływaniu na zewnętrzną skórę człowieka. To właśnie ta frakcja wygładza skórę, stopniowo niszcząc zmarszczki i pęknięcia pojawiające się podczas starzenia oraz spowalniając procesy zachodzące w skórze właściwej. Podczas jego stosowania skóra wyraźnie poprawia swój wygląd, staje się czysta, nabiera zdrowego blasku i jest stale nawilżona od wewnątrz. Stała obecność wilgoci procentuje – pojawia się gładkość, ustępuje łuszczenie się, skóra nigdy nie jest wysuszona przy regularnych zabiegach kosmetycznych.

Efekt użycia

Kwas hialuronowy to prawdziwe źródło młodości skóry. Nie należy się jednak spodziewać, że już po pierwszym zastosowaniu żelu lub kremu Twoja twarz zmieni się nie do poznania. Wymaga to cierpliwości i wytrwałości, częstych wizyt u kosmetologa oraz zakupu różnych preparatów zawierających kwas hialuronowy.

Warto również zaznaczyć, że wszystkie procesy zachodzące pod skórą są unikalne dla każdej osoby, dlatego też działanie kwasu hialuronowego jest indywidualne. W takim przypadku możesz polegać na recenzjach innych kobiet wyłącznie w celach informacyjnych; nie jest konieczne przekazywanie wszystkiego sobie. Każdy człowiek odbiera i odczuwa lek inaczej, ściśle indywidualnie.

Niemniej jednak medycyna estetyczna wskazuje na kilka pozytywnych efektów, które w każdym przypadku objawią się przy regularnym stosowaniu kwasu hialuronowego:

1. stała wilgotność, brak suchości;
2. gładka tekstura skóry, zniszczenie rowków i pęknięć;
3. naturalny kolor zostanie przywrócony, ponieważ jedną z konsekwencji stosowania kwasu hialuronowego jest niszczenie plam starczych;
4. twarz bez wątpienia zostanie napięta, zmarszczki zostaną usunięte, a jej dawna elastyczność powróci;
5. Skóra właściwa oczyszczana jest od wewnątrz, dlatego ryzyko wystąpienia wysypek i trądziku jest minimalne.

Jak już wspomniano, kwas hialuronowy znajduje się w wielu serum i kremach rosyjskich i zagranicznych producentów. Przed zastosowaniem jakiegokolwiek leku zaleca się uważne przeczytanie instrukcji. Wiele kremów zawierających kwas hialuronowy dzieli się na dzień i noc. Nie bez powodu, dlatego dla osiągnięcia efektu warto stosować się do zaleceń producentów.

Regularność nakładania kremu lub serum na skórę zależy od wielu czynników, m.in. od wieku kobiety czy stopnia problemów skórnych. W tym względzie również nie można przesadzić, gdyż może to negatywnie wpłynąć na stan pokrycia zewnętrznego. Najlepiej umówić się na wizytę u kosmetologów i zasięgnąć u nich porady, gdyż stosowanie leków w wielu przypadkach ma charakter indywidualny.

Wideo

Udostępnij ten post