Гиалуроновая кислота (также известная как гиалуронан или гиалуронат) представляет собой высокомолекулярное органическое соединение, относящееся к классу гликозаминогликанов. Она состоит из повторяющихся дисахаридных звеньев, каждое из которых содержит глюкуроновую кислоту и N-ацетилглюкозамин. Пространственная конфигурация молекулы обусловлена чередующимися стереоизомерами и наличием многочисленных функциональных групп — в частности, гидроксильных (ОН), ацетамидных и карбоксильных. Благодаря такому строению гиалуроновая кислота обладает высокой химической реактивностью, способностью связывать и удерживать большое количество воды, а также участвовать в ряде биохимических процессов.
Где содержится гиалуроновая кислота?
В нормальных физиологических условиях гиалуроновая кислота синтезируется в организме человека фибробластами, синовиоцитами и другими клетками соединительной ткани. Она является неотъемлемой частью внеклеточного матрикса и содержится в тканевых жидкостях, обеспечивая поддержание слабокислой среды, необходимой для метаболической активности клеток.
Глазные структуры. Гиалуроновая кислота играет важную роль в поддержании прозрачности и формы глаза. Она входит в состав стекловидного тела, внутриглазной жидкости и жидкости передней камеры. Благодаря способности удерживать воду и формировать гелеобразные структуры, она участвует в преломлении света и создании внутриглазного давления, необходимого для стабильности формы глазного яблока. Кроме того, она присутствует в слезной пленке, где способствует увлажнению и защите роговицы.
Суставы. В синовиальной жидкости гиалуронан выполняет роль естественного смазочного вещества, снижая трение между суставными поверхностями и обеспечивая амортизацию при нагрузке. Он также входит в состав хрящевой ткани, где способствует удержанию воды, придавая хрящам эластичность и устойчивость к сжатию. При дефиците гиалуроновой кислоты возникают симптомы, связанные с нарушением подвижности и истончением суставного хряща.
Внеклеточный матрикс. Гиалуроновая кислота присутствует в межклеточном пространстве соединительных тканей, где выполняет функции гидратации, транспорта и регуляции клеточной миграции. Она участвует в формировании биомеханических свойств тканей, служит субстратом для клеточной адгезии и миграции, а также способствует заживлению ран и ремоделированию тканей.
Кожные покровы. В дерме и эпидермисе гиалуроновая кислота участвует в поддержании водного баланса, регенерации тканей и защите от внешних агрессоров. Она входит в состав базальной мембраны, на которой закреплены клетки эпителия, и способствует восстановлению кожи после травм и ожогов. При повреждении кожного покрова продукты деградации гиалуроната служат сигналами для запуска воспалительных и репаративных процессов.
Медицинское применение
Биохимические свойства гиалуроновой кислоты и её присутствие в различных тканях организма обуславливают её широкое применение в клинической практике и косметологии.
Одним из основных направлений её использования является лечение дегенеративно-дистрофических заболеваний суставов, таких как остеоартрит и остеоартроз. Препараты на основе гиалуроновой кислоты применяются в виде интраартикулярных инъекций, восстанавливая вязкоупругие свойства синовиальной жидкости, снижая болевой синдром и улучшая подвижность сустава. В ряде случаев применяется метод «протезирования» суставной жидкости.
В офтальмологии гиалуроновая кислота используется при хирургических вмешательствах, включая операции по поводу катаракты, реконструкцию роговицы и коррекцию нарушений водного баланса. Также она входит в состав препаратов, применяемых при синдроме «сухого глаза» и в качестве компонентов искусственной слезы.
В дерматологии гиалуроновая кислота используется как антисептическое и заживляющее средство при угревой сыпи, бактериальных и вирусных воспалениях кожи, атопическом дерматите и других дерматозах. Она способствует уменьшению воспаления, улучшает барьерные свойства кожи и предупреждает развитие вторичных инфекций.
В косметологической практике применяются маски с гиалуроновой кислотой для очищения кожи, а также лосьоны, направленные на уменьшение воспалительных процессов и смягчение последствий солнечного воздействия. Тем не менее, при использовании подобных средств возникают определённые ограничения.
Насколько достоверны маркетинговые заявления?
С точки зрения физиологии, гиалуроновая кислота обладает выраженными противовоспалительными и ранозаживляющими свойствами. Однако её молекулярная масса и структура ограничивают способность проникновения через эпидермальный барьер. Это означает, что подавляющее большинство вещества остается на поверхности кожи, не оказывая глубинного воздействия.
При местном применении на микроповреждениях, таких как трещины или неглубокие раны, возможно кратковременное усиление воспалительного ответа. Такая реакция обусловлена локальной активацией иммунной системы, которая, впрочем, способствует ускорению репаративных процессов.
Благодаря высокой гигроскопичности, гиалуроновая кислота может временно увлажнять зону свежих рубцов и снижать вероятность их гипертрофии. Однако её эффективность ограничивается начальными стадиями формирования соединительной ткани. При формировании плотных и зрелых рубцовых изменений эффективность таких средств стремится к нулю.
В последнее время получили распространение инъекционные методики с использованием гиалуроновой кислоты для временного сглаживания морщин. Однако в профессиональном медицинском сообществе они вызывают противоречивые оценки.
После введения вещества наблюдается визуальное улучшение — кожа в области укола становится более упругой и гладкой. Однако такой эффект сохраняется недолго.
В данном случае гиалуроновая кислота выполняет роль умеренного провоспалительного агента. В месте инъекции происходит микроповреждение тканей и накопление продуктов метаболизма, что стимулирует локальное воспаление и усиливает микроциркуляцию. Дополнительно происходит перераспределение влаги из соседних участков кожи, что может приводить к их пересушиванию.
По мере завершения воспалительной реакции и ферментативного распада гиалуроновой кислоты эффект инъекции исчезает — как правило, в течение 10–30 дней в зависимости от метаболических особенностей пациента. Повторные процедуры становятся необходимыми для поддержания эффекта, однако каждый цикл инъекций увеличивает нагрузку на ткани, истощая местные ресурсы регенерации и снижая способность клеток к восстановлению.
Многократное применение подобных методик может приводить к стойким морфологическим изменениям дермы, включая истончение эпидермиса и уменьшение активности фибробластов. В результате, по прошествии нескольких лет, состояние кожи может ухудшиться сильнее, чем у лиц, не прибегавших к данным процедурам (при прочих равных условиях).
Если кожные покровы не производят достаточного количества гиалуроновой кислоты самостоятельно, это может быть обусловлено как возрастными, так и метаболическими факторами. В подобных случаях необходима комплексная диагностика и выявление причин, а не симптоматическое устранение дефицита за счёт внешнего введения веществ. Рациональное питание, достаточное потребление микроэлементов, адекватный режим сна и снижение уровня хронического стресса могут значительно повысить общий уровень здоровья кожи.
Некоторые метаболиты гиалуроновой кислоты, образующиеся при её ферментативном расщеплении, потенциально могут быть вовлечены в развитие патологических процессов, включая опухолевый рост и реакции отторжения трансплантатов. Они способны накапливаться в тканях и вызывать долговременные структурные изменения.
Для утилизации гиалуроновой кислоты организм использует комплекс ферментов — гиалуронидаз, которых насчитывается семь разновидностей. Эти ферменты не только регулируют метаболизм гиалуронана, но также проявляют активность в отношении атипичных и опухолевых клеток, что подчеркивает их биологическую значимость.
Источники
Holmes M W A., Bayliss M T., Muir H. Hyaluronic acid in human articular cartilage. Age-related changes in content and size // Biochem J. — 1988. — Vol. 250. — P. 435—441.
K. Meyer and J. W. Palmer. The polysaccharide of the vitreous humor // J. Biol. Chem. — 1934. — Vol. 107. — P. 629—634.
Saari H. et al. Differential effects of reactive oxygen species on native synovial fluid and purified human umbilical cord hyaluronate // Inflammation. — 1993. — Vol. 17. — P. 403—415.
Witteveen A.G.H., Hofstad C.J., Kerkhoffs G.M.M.J. Hyaluronic acid and other conservative treatment options for osteoarthritis of the ankle // Cochrane Database of Systematic Reviews. — 2015. — Issue 10.
Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А., Котовский Е.Ф. и др. Гистология, цитология и эмбриология. — М.: Медицина, 2003. — 737 с.
Нагорский П.Г. Профилактика и лечение синдрома «сухого глаза» у пользователей контактных линз // Новое в офтальмологии. — № 3, 2012. — Российская офтальмология онлайн.