Kwas hialuronowy jest niesiarczanowanym glikozaminoglikanem składającym się z naprzemiennie powtarzających się jednostek kwasu D- glukuronowego i N- acetylo – D – glukozaminy. Cząstka kwasu hialuronowego (HA – hyaluronic acid) zawiera od kilkuset do kilku tysięcy takich polisacharydowych jednostek, nie podlega zmianom np. siarczanowaniu lub epimeryzacji, zmiennymi mogą być jedynie długość polimeru kwasu hialuronowego oraz stężenie w miejscu występowania.
POLECAMY
Ze względu na swój polianionowy charakter w organizmie występuje w postaci soli, głównie sodowej. Szczególną właściwością cząstki kwasu hialuronowego jest jej nadzwyczajna zdolność wiązania wody. Jedna cząsteczka HA może związać do 250 cząstek H2O, a w przeliczeniu na masę – jeden gram kwasu hialuronowego może związać aż 6 litrów wody.
Kwas hialuronowy występuje we wszystkich tkankach zwierzęcych, a także ścianach komórkowych niektórych bakterii. W największych ilościach (około połowa całej ilości HA) znajduje się w skórze, utrzymując komórki skóry w miejscu i zapewniając jej odpowiednią elastyczność i nawilżenie. W znacznym stężeniu znajduje się w gałce ocznej, mazi stawowej i chrząstkach, zastawkach serca. Ze względu na swoją elastyczność i lepkość przekraczającą 5000-krotnie lepkość wody stanowi doskonały fizjologiczny smar wypełniający powierzchnie stawowe i pochewki ścięgniste. U kręgowców znajduje się zarówno w przestrzeni międzykomórkowej, stanowiąc główny składnik macierzy pozakomórkowej, na powierzchni, oraz wewnątrz komórek. Ze względu na swoje unikatowe hydrofobowe właściwości stanowi spoidło utrzymujące integralność narządów i zapewniając homeostazę. Masa cząsteczkowa kwasu hialuronowego w zależności od miejsca występowania mieści się zwykle w granicach 105–107 Da, choć na skutek działania wolnych rodników, a także enzymów degradujących – hialuronidaz, występuje także w postaci znacznie mniejszych cząstek.
W całym organizmie ludzkim znajduje się około 15 g kwasu hialuronowego. Synteza kwasu hialuronowego zachodzi na wewnętrznej (cytoplazmatycznej) powierzchni błony komórkowej przy udziale syntaz hialuronowych. W zależności od rodzaju syntazy powstaje cząstka HA o innej długości. Kwas hialuronowy powstaje w unikatowy, inny niż pozostałe glikozaminoglikany, sposób. Podczas jego syntezy, która odbywa się na wewnętrznej powierzchni błony komórkowej, jednocześnie zachodzi transport powstałego łańcucha na zewnątrz komórki. Tworzy to swoistą otoczkę komórki z kwasu hialuronowego, która jest oporna na działanie wolnych rodników, a także otrzymuje dzięki temu przyjazne środowisko o właściwym stopniu uwodnienia.
Wraz z wiekiem synteza HA znacznie zmniejsza się, ilość kwasu hialuronowego maleje o około 50% w 50. r.ż. w porównaniu do 25. r.ż. W skórze starczej kwas hialuronowy zupełnie znika z warstwy naskórka, pozostając jedynie w warstwie brodawkowatej.
Degradacja kwasu hialuronowego pod wpływem enzymów hialuronidaz, jest procesem bardzo intensywnie zachodzącym w organizmie. Codziennie około jedna trzecia całej ilości kwasu hialuronowego ulega całkowitej wymianie. Dzieje się tak ze względu na bardzo krótki czas półtrwania cząstki HA. Szybkość degradacji kwasu hialuronowego zależy od rodzaju tkanki, w osoczu jego czas półtrwania wynosi 2–5 minut, w skórze około 12 godzin, w chrząstce stawowej 1-3 tygodnie i około 70 dni w ciele szklistym oka. Część HA jest degradowana w miejscu powstawania, pozostała część wraz z limfą dociera do węzłów chłonnych, gdzie ulega dalszemu rozkładowi. Nierozłożona pozostałość przedostaje się do krążenia ogólnego, z którego jest ostatecznie usuwana przez wątrobę oraz w minimalnym stopniu przez nerki.
Kwas hialuronowy wiąże się z białkami wiązaniami niekowalencyjnymi i dzięki tym interakcjom realizuje swoje funkcje. Białka wiążące się z HA nazwano hialadherynami. Najbardziej powszechne hialadheryny to agrekan, wersikan, hialuronektyna, brewikan, neurokan oraz TSG-6. Cząsteczki agrekanu za pośrednictwem białek wiążących się z kwasem hialuronowym poprzez niekowalencyjne wiązania tworzą proteoglikanowe agregaty, mające ogromnie znaczenie w stabilizacji macierzy zewnątrzkomórkowej chrząstki stawowej, nadając jej zdolności wiskoelastyczne i zdolność przenoszenia dużych obciążeń.
Wersikan występuje w skórze, a hialuronektyna, brewikan i neurokan w tkance nerwowej. TSG-6 powstaje w odpowiedzi na bodźce zapalne i uczestniczy on w regulacji migracji leukocytów oraz w procesach przebudowy macierzy.
Główną funkcją kwasu hialuronowego jest utrzymywanie homeostazy i integralności narządowej. Stanowi główne spoiwo macierzy zewnątrzkomórkowej, swoisty smar płynów stawowych, utrzymuje integralność narządów i chroni komórki przed zgnieceniem. Kwas hialuronowy pełni również inne ważne funkcje. Są one różne w zależności od długości cząstki kwasu hialuronowego.
Cząstki o dużej masie hamują procesy proliferacji i migracji, działają antyangiogennie, immunosupresyjnie i przeciwzapalnie. Ponad to spełniają funkcję „wymiataczy” wolnych rodników, a także regulują pozanaczyniowy transport białek osocza i chronią tkanki przed penetracją bakterii, wirusów i grzybów.
Cząstki o mniejszej masie mają przeciwstawne działanie. Indukują proces angiogenezy, stymulują komórki do wydzielania cytokin i chemokin działając prozapalnie, zapoczątkowują syntezę enzymów degradujących macierz pozakomówkową, stymulują procesy migracji, profiferacji i dojrzewania.
Kwas hialuronowy pełni ważną rolę w procesie naprawy tkankowej na każdym etapie procesu gojenia się rany. Gojenie się ran można podzielić na cztery zachodzące wzajemnie na siebie fazy: fazę hemostazy, zapalenia, proliferacji i przebudowy. Kwas hialuronowy uczestniczy w każdej z tych faz. Przede wszystkim na każdym etapie procesu gojenia, jako główny składnik macierzy pozakomórkowej zapewnia wypełnienie i integralność rany. Ale to nie wszystko, cząstka kwasu hialuronowego w zależności od długości pełni funkcję przekaźnika sygnału.
Jak już wspomniano, w zależności od długości cząstki, kwas hialuronowy wywiera inne działanie.
W pierwszej fazie gojenia – fazie hemostazy, cząstki HA o dużej masie gromadzą się w ranie, łącząc się z fibryną i fibrynektyną stanowiąc tymczasowe rusztowanie dla komórek, ułatwiają gromadzenie się komórek zapalnych. W fazie zapalnej cząstki HA o małej lub średniej masie aktywują komórki zapalne, nasilając syntezę prozapalnych cytokin i chemokin. Pod koniec tej fazy łącząc się z hialadheryną TSG-6 i inhibitorem proteazy osoczowej może wyciszać fazę zapalną i promować przejście procesu gojenia w fazę proliferacyjną, działając jako moderator zapalenia. W fazie proliferacyjnej bezpośrednio działa na fibroblasty pobudzając ich mitozę, stymuluje migrację i proliferację keratynocytów, ułatwia tworzenie i naprawę naskórka. Wczesna, prowizoryczna macierz wypełniająca ranę zawiera duże ilości HA, który ułatwia migrację do niej komórek. Wielkocząsteczkowy hialuronian pobudza syntezę kolagenu typu III, wypełniającego uszkodzenie we wczesnej fazie gojenia, a cząstki kwasu hialuronowego o małej masie stymulują powstawanie kolagenu typu I, który docelowo buduje bliznę. Początkowo nasila angiogenezę, następnie ją ograniczając. W ostatniej fazie przebudowy wielkocząsteczkowy HA ogranicza bliznowacenie.
Zawartość HA pod koniec procesu gojenia się zmniejsza się w bliźnie znacząco w porównaniu do początkowego okresu gojenia się rany.
W związku ze swoimi właściwościami HA znalazł szerokie zastosowanie w medycynie. W leczeniu ran poparzeniowych i pooperacyjnych, w ortopedii i okulistyce, reumatologii, otolaryngologii, ginekologii i dermatologii.
W przeszłości kwas hialuronowy pozyskiwano z grzebieni kogucich, co wiązało się z występowaniem reakcji alergicznych, następnie proces ten udoskonalono i obecnie kwas hialuronowy uzyskuje się z hodowli bakterii rodzaju Streptococcus, które syntetyzują go w postaci identycznej jak w orgazmie ludzkim. Po procesie syntezy konieczne jest przeprowadzenie oczyszczenia powstałego kwasu hialuronowego z pozostałości ścian komórkowych. Jakość tego oczyszczenia jest bardzo ważna, bowiem ściany komórkowe bakterii są silnym alergenem.
Ogromne zainteresowanie kwasem hialuronowym wywołało jego szczególne zastosowanie w medycynie estetycznej, głownie w postaci usieciowanego kwasu hialuronowego. Celem zapewnienia odporności na rozkład przez hialuronidazy, poddaje się go procesowi sieciowania, czyli połączenia w konglomereaty. W zależności od stopnia usieciowania jest on bardziej odporny na degradację, ale również i gęstszy. Takie preparaty stosuje się zarówno w medycynie estetycznej twarzy, jak i ostatnio prężnie rozwijającej się w ginekologii estetycznej Co ważne, usieciowany kwas hialuronowy traci swoje unikatowe właściwości hydrofobowe, ma znacznie większą gęstość, jest odporny na działanie hialuronidaz i ulega znacznie wolniejszemu rozkładowi w skórze niż naturalny HA.
Poza ginekologią estetyczną kwas hialuronowy w postaci naturalnej znajduje swoje terapeutyczne miejsce w ginekologii, przede wszystkim w terapii atrofii pochwy, zarówno poporodowej, jak i pomenopauzalnej, w łagodzeniu skutków ubocznych po radioterapii, a także po zabiegach ginekologicznych, przy minimalnym ryzyku działań ubocznych.
W stanach atroficznych pochwy zmniejsza się ilość wydzieliny pochwowej i znacznie maleje stopień nawilżenia pochwy, co ma negatywny wpływ na komfort funkcjonowania i jakość współżycia. Ze względu na zmianę mikroflory pochwy, zmniejszoną ilość pałeczek kwasu mlekowego w wydzielinie pochwowej i podwyższenie pH pochwy dochodzi znacznie częściej do zakażeń. W ich wyniku w pochwie mogą powstać nadżerki i owrzodzenia. Atroficzna pochwa jest podatna na uszkodzenia mechaniczne. W terapii atrofii pochwy jako leki pierwszego rzutu stosuje się estrogeny, jednak nierzadko istnieją przeciwwskazania do ich zastosowania lub nie ma zgody pacjentki na taką terapię. Zastosowanie kwasu hialuronowego dodatkowo do estrogenów lub w monoterapii wpływa korzystnie na stan nabłonka pochwy. Hialuronian tworzy na powierzchni pochwy biofilm utrzymujący właściwy stan nawilżenia, ułatwiający transport jonów i substancji odżywczych do tkanek pochwy. Wpływa korzystnie na procesy gojenia się uszkodzeń pochwy, izoluje uszkodzenia nabłonka pochwy i chroni przed nadkażeniem, zmniejsza uczucie świądu i pieczenia. Kwas hialuronowy poprawia jakość współżycia seksualnego, zapewniając odpowiednią lubrykację pochwy, zapobiega powstawaniu mikrourazów i przyspiesza gojenie się już istniejących.
U kobiet po ginekologicznym leczeniu onkologicznym, zarówno operacyjnym, jak i po radioterapii, po zastosowaniu miejscowo kwasu hialuronowego odnotowano znaczną poprawę, polegającą na zmniejszeniu świądu, uczucia suchości, pieczenia. Kwas hialuronowy przeciwdziałał u tych pacjentek sklejaniu się ścian pochwy, zapobiegał powstawaniu owrzodzeń i wybroczyn, zapewniał właściwe nawilżenie
pochwy.
Pacjentki mogące skorzystać z terapii miejscowej kwasem hialuronowym to także grupa kobiet przed menopauzą, ale ze skłonnością do częstych zakażeń pochwy, często korzystających z kąpieli w basenie (irygacja), aktywnych seksualnie (częste stosunki), stosujących długotrwale antykoncepcję hormonalną lub długotrwale karmiących piersią. U tych kobiet może dochodzić do zmian endogennej flory pochwy lub zmian atroficznych, kwas hialuronowy wraz z probiotykiem może stworzyć warunki sprzyjające odbudowie właściwej flory pochwy i złagodzić lub wyeliminować dolegliwości.
Piśmiennictwo
- Romuald Dębski, Tomasz Paszkowski, Tomasz Pertyński, Violetta Skrzypulec-Plinta: Stanowisko Zespołu Ekspertów Polskiego Towarzystwa Menopauzy i Andropauzy na temat zastosowania wyrobu medycznego HydroVag® w leczeniu zmian atroficznych pochwy. Przegląd Menopauzalny 2013; 2: 101–104.
- Anna Olejnik, Joanna Gościańska, Izabela Nowak: Significance of hyaluronic acid in cosmetic industry and aesthetic medicine. Chemik 2012; 2: 129-135.
- Karolina Panek. Kwas hialuronowy; //biotechnologia.pl/kosmetologia/artykuly/kwas-hialruronowy,10 456
- //solgar.pl/leksykon/kwas-hialuronowy
- Janina Markowska, Radosław Mądry, Natalia Fischer: Vaginal local therapy with Vagifem and Cicatridina in women after cervical and endometrial cancer treatment. Przegląd Menopauzalny 2007; 1: 13–15.
- Małgorzata Wilk-Jędrusik: Kwas hialuronowy w dermatologii estetycznej i kosmetologii: intradermoterapia, suplementacja doustna oraz aplikacja zewnętrzna. Rozprawa doktorska. //www.wbc.poznan.pl/Content/328 210/index.pdf
- Paweł Olczyk, Katarzyna Komosińska-Vassev, Katarzyna Winsz-Szczotka, Kornelia Kuźnik-Trocha, Krystyna Olczyk: Hialuronian – struktura, metabolizm, funkcje i rola w procesach gojenia ran. Postepy Hig Med Dosw 2008; 62 651-659.
www.marekwasiluk.pl
