Гиалуроновая кислота

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Это старая версия этой страницы, сохранённая Krismorozova (обсуждение | вклад) в 13:50, 8 мая 2023. Она может серьёзно отличаться от текущей версии.
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гиалуроновая кислота
Hyaluronic Acid
Изображение химической структуры
Изображение химической структуры
Химическое соединение
ИЮПАК (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,5S,6R)-3-ацетамидо-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,5S,6R)-3-ацетамино-2,5-дигидрокси-6-(гидроксиметил)оксан-4-ил]окси-2-карбокси-4,5-дигидроксиоксан-3-ил]окси-5-гидрокси-6-(гидроксиметил)оксан-4-ил]окси-3,4,5-тригидроксиоксан-2-карбоновая кислота
Брутто-формула C28H44N2O23
CAS 9004-61-9
PubChem 24759
DrugBank DB08818
Состав
Лекарственные формы
инъекции, крем, лосьон, капсулы
Другие названия
Гиалуронат, Гиалуронан


Гиалуро́новая кислота́ (гиалурона́т, гиалурона́н) — несульфированный гликозаминогликан, входящий в состав соединительной, эпителиальной и нервной тканей. Является одним из основных компонентов внеклеточного матрикса, содержится во многих биологических жидкостях (слюне, синовиальной жидкости и др.). Принимает значительное участие в пролиферации и миграции клеток. Продуцируется некоторыми бактериями (напр. Streptococcus). В теле человека весом 70 кг в среднем содержится около 15 граммов гиалуроновой кислоты, треть из которой преобразуется (расщепляется или синтезируется) каждый день.[1]

Функции

Гиалуроновая кислота является главным компонентом синовиальной жидкости, отвечающим за её вязкость. Наряду с лубрицином, гиалуроновая кислота — основной компонент биологической смазки.

Гиалуроновая кислота — важный компонент суставного хряща, в котором присутствует в виде оболочки каждой клетки (хондроцита). При связывании гиалуроновой кислоты с мономерами аггрекана в присутствии связующего белка, в хряще формируются крупные отрицательно заряженные агрегаты, поглощающие воду. Эти агрегаты отвечают за упругость хряща (устойчивость его к компрессии). Молекулярная масса (длина цепи) гиалуроновой кислоты в хряще уменьшается с возрастом организма, при этом общее её содержание увеличивается.[2]

Недостаток воды — одна из главных причин старения кожи, поэтому ингредиент, притягивающий влагу, является незаменимым компонентом, когда дело доходит до восстановления водного баланса организма. Одна молекула гиалуроната может удерживать количество воды, в тысячу раз превышающую её собственный вес. Работает она по принципу губки: вытягивает влагу из воздуха, наполняя ею клетки кожи. За счет этого они «набухают», увеличиваются в размере и делают кожный покров плотнее, а поверхность эпидермиса – гладкой и ровной.

Также гиалуроновая кислота входит в состав кожи, где участвует в регенерации ткани. При чрезмерном воздействии на кожу ультрафиолета происходит её воспаление («солнечный ожог»), при этом в клетках дермы прекращается синтез гиалуроновой кислоты и увеличивается скорость её распада.

Вследствие своего высокого содержания во внеклеточных матриксах гиалуроновая кислота играет важную роль в гидродинамике тканей, процессах миграции и пролиферации клеток, а также участвует в ряде взаимодействий с поверхностными рецепторами клеток, в особенности со своим первичным рецептором CD44. Участие гиалуроновой кислоты в процессе развития опухолей может быть обусловлено именно её взаимодействием с CD44.

В то время как сама гиалуроновая кислота связывается с CD44, есть свидетельства того, что трансдукция воспалительного сигнала продуктов её деградации осуществляется через рецепторы макрофагов и дендритных клеток TLR2, TLR4 или через оба этих рецептора. Толл-подобные рецепторы (TLR) и гиалуроновая кислота принадлежат к системе врождённого иммунитета.

Структура

Структура гиалуроновой кислоты была установлена в 1930-х годах в лаборатории Карла Майера (Karl Meyer).

Гиалуроновая кислота представляет собой поли-(2-ацетамидо-2-дезокси-D-глюко)-D-глюкуроногликан, то есть полимер, состоящий из остатков D-глюкуроновой кислоты и D-N-ацетилглюкозамина, соединённых поочерёдно β-1,4- и β-1,3-гликозидными связями (смотри рисунок).

Молекула гиалуроновой кислоты может содержать до 25 000 таких дисахаридных звеньев. Природная гиалуроновая кислота имеет молекулярную массу от 5000 до 20 000 000 а. е. м.. Средняя молекулярная масса полимера, содержащегося в синовиальной жидкости у человека составляет 3 140 000 а. е.м[3].

Молекула гиалуроновой кислоты является энергетически стабильной в частности благодаря стереохимии составляющих её дисахаридов. Объёмные заместители пиранозного кольца находятся в стерически выгодных положениях, в то время как меньшие по размеру атомы водорода занимают менее выгодные аксиальные позиции.

Биосинтез

Гиалуроновая кислота синтезируется классом встроенных мембранных белков, называющихся гиалуронат-синтетазами. В организмах позвоночных содержатся три типа гиалуронат-синтетаз: HAS1, HAS2 и HAS3. Эти ферменты удлиняют молекулу гиалуроновой кислоты, поочерёдно присоединяя к исходному полисахариду глюкуроновую кислоту и N-ацетилглюкозамин, при этом экструдируя («выдавливая») полимер через клеточную мембрану в межклеточное пространство.

Биодеградация

Гиалуроновая кислота деградируется семейством ферментов, называемых гиалуронидазами. В организме человека существуют по меньшей мере семь типов гиалуронидазоподобных ферментов, некоторые из которых являются супрессорами опухолеобразования. Продукты разложения гиалуроновой кислоты (олигосахариды и крайне низкомолекулярные гиалуронаты) проявляют проангиогенные свойства. Кроме того, недавние исследования показали, что фрагменты гиалуроновой кислоты, в отличие от исходного высокомолеколекулярного полисахарида, способны индуцировать воспалительный ответ в макрофагах и дендритных клетках[4] при повреждениях тканей и отторжении трансплантированной кожи.

Применение

Применение в медицине

Тем фактом, что гиалуроновая кислота входит в состав многих тканей (кожа, хрящи, стекловидное тело), объясняют её применение в лечении заболеваний, связанных с этими тканями: эндопротезы синовиальной жидкости; хирургическая среда для офтальмологических операций (например, пересадка роговицы, операции по удалению катаракты, операции при глаукоме, и операции по восстановлению отслоившейся сетчатки); препараты для мягкого разглаживания тканей и заполнения морщин (в том числе в виде внутрикожных инъекций) в косметической хирургии.

Несмотря на отсутствие доказательств клинической эффективности, инъекции гиалуроновой кислоты применяются при остеоартрозе (остеоартрите). По данным систематического обзора и метаанализа, опубликованного в 2012 году в Annals of Internal Medicine, внутрисуставные инъекции гиалуроновой кислоты приносят небольшую, клинически несущественную пользу и обусловливают значительный риск серьёзных побочных явлений[5]. Согласно кокрановскому обзору 2015 года, не существует доказательств эффективности гиалуроновой кислоты при остеоартрите голеностопного сустава: имеющиеся клинические испытания применения гиалуроновой кислоты при этом заболевании низкокачественные (с малым числом участников)[6].

Гиалуроновая кислота используется в косметике как составная часть средств ухода за кожей: кремов, губной помады, лосьонов и прочих.

Также гиалуроновая кислота применяется в препаратах искусственной слезы. Заведующий лечебно-диагностическим отделением ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С. Н. Федорова Минздравсоцразвития РФ (Новосибирский филиал) Петр Гарриевич Нагорский приводит классификацию препаратов искусственной слезы по составу, состоящую из четырёх пунктов, один из которых — препараты, содержащие гиалуроновую кислоту[7].

Происхождение названия

Название «гиалуроновая кислота» этому веществу было дано в 1934 году Карлом Мейером[нем.] (нем. Karl Meyer) и Дж. Палмером (J. W. Palmer), которые впервые выделили его из стекловидного тела глаза[8]. Название происходит от греч. hyalos — стекловидный и уроновая кислота.

Сопряжённое основание для гиалуроновой кислоты носит название гиалуронат. Поскольку молекула полимера в организме обычно существует в промежуточной полианионной форме, многие авторы считают более корректным использование термина гиалуронан.

См. также

Примечания

  1. ↑ Stern R. Hyaluronan catabolism: a new metabolic pathway (англ.) // Eur J Cell Biol[англ.] : journal. — 2004. — August (vol. 83, no. 7). — P. 317—325. — PMID 15503855.
  2. ↑ Holmes M W A., Bayliss M T., Muir H. Hyaluronic acid in human articular cartilage. Age-related changes in content and size (англ.) // Biochem J[англ.] : journal. — 1988. — Vol. 250. — P. 435—441. Бесплатная PDF-версия
  3. ↑ Saari H et al. (1993) Differential effects of reactive oxygen species on native synovial fluid and purified human umbilical cord hyaluronate. Inflammation 17:403-415.
  4. ↑ Олигосахариды и дендритные клетки. medgel.ru. Дата обращения: 24 ноября 2017.
  5. ↑ Rutjes A. W., Jüni P., da Costa B. R., Trelle S., Nüesch E., Reichenbach S. Viscosupplementation for osteoarthritis of the knee: a systematic review and meta-analysis. (англ.) // Annals Of Internal Medicine. — 2012. — 7 August (vol. 157, no. 3). — P. 180—191. — doi:10.7326/0003-4819-157-3-201208070-00473. — PMID 22868835. [исправить]
  6. ↑ Witteveen, A. G. H. Гиалуроновая кислота и другие варианты не-хирургического лечения остеоартрита голеностопного сустава : [арх. 21 апреля 2021] = Hyaluronic acid and other conservative treatment options for osteoarthritis of the ankle : [пер. с англ.] / A. G. H. Witteveen, C. J. Hofstad, G. M. M. J. Kerkhoffs // Cochrane Database of Systematic Reviews. — 2015. — No. 10. Art. No. CD010643 (17 октября). — doi:10.1002/14651858.CD010643.pub2.
  7. ↑ Нагорский, П. Г. Профилактика и лечение синдрома «сухого глаза» у пользователей контактных линз : [арх. 12 сентября 2014] // Новое в офтальмологии : журн. — 2012. — № 3.
  8. ↑ K. Meyer and J. W. Palmer. The polysaccharide of the vitreous humor (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1934. — Vol. 107. — P. 629—634. Бесплатная PDF-версия Архивная копия от 27 декабря 2007 на Wayback Machine
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Гиалуроновая_кислота&oldid=130305137