инкапсулированная гиалуроновая кислота что это
Есть ли смысл принимать гиалуроновую кислоту?
Гиалуроновая кислота — это макромолекула-полимер, которая входит в состав множества тканей и биологических жидкостей нашего организма. Она является компонентом кожи, глазного яблока и суставного хряща, слюны и синовиальной жидкости.
Молекула гиалуроновой кислоты представляет собой полимер гликозаминогликан, способный удерживать до 1000 молекул воды. Это свойство гиалуроновой кислоты и отвечает за упругость суставного хряща, вязкость синовиальной жидкости и тургор кожи.
Известно, что с возрастом продукция собственной гиалуроновой кислоты организмом снижается. Ранее ее получали из гребней петухов или глаз крупного скота, сейчас технологии позволяют получать более чистую гиалуроновую кислоту путем бактериального синтеза.
Применение гиалуроновой кислоты наиболее распространено в кометологии, но не стоит преуменьшать ее значение в других областях медицины.
Препараты гиалуроновой кислоты используются в разных областях медицины, когда требуется улучшить качество суставного хряща, повысить тургор и упругость кожи, а также во время операций на глазах, когда требуется защитить глазное яблоко от высушивания.
Разберем каждое из направлений и целесообразность использования в ней гиалуроновой кислоты.
Гиалуроновая кислота в лечении суставов
При артрозных изменениях суставов, когда пациента беспокоят боль, скованность и «хрусты», часто рекомендуют уколы гиалуроновой кислоты. В основе заболевание лежит истончение хряща и изменение в качестве и количестве смазки – синовиальной жидкости (снижается ее вязкость и объем).
Процедура инъекций гиалуроновой кислоты относительно проста и безопасна.
При внутрисуставном введении гиалуроновой кислоты, еще называемом «протез синовиальной жидкости», отмечают улучшение функции суставов, снижение боли и уменьшение хрустов. Процедура инъекций относительно проста и безопасна, часто требуется провести их курсом, длительность которого определяется индивидуально. Наибольшую эффективность такие инъекции показали в коленном суставе, однако также могут применяться при болях в других суставах.
Гиалуроновая кислота в офтальмологии
Часто препараты с гиалуроновой кислотой используются в хирургии глаза, как внутренняя среда для проведения операции. Капли с гиалуроновой кислотой помогают при синдроме «сухого глаза» и при пользовании контактными линзами.
Гиалуроновая кислота в уходе за кожей
Именно применение в косметологии больше всего на слуху, когда речь идет о гиалуроновой кислоте, и это неслучайно. Она, как губка, задерживает влагу во всех слоях эпидермиса и дерме. Когда гиалуроновой кислоты достаточно – кожа увлажненная, упругая, не формирует мелких складок и морщин. То есть, молодая.
Сейчас предлагается большой выбор кремов, масок, сывороток с гиалуроновой кислотой. Они обладают хорошими увлажняющими свойствами.
Хотя и было показано, что большая молекула гиалуроновой кислоты не может пройти между клетками в более глубокие слои кожи, даже ее присутствие и удержание влаги на поверхности будет хорошо увлажнять кожу.
Также появляются продукты с солями гиалуроновой кислоты – гиалуронат натрия и калия, это маленькие молекулы, которые проникают в более глубокие слои кожи.
Гиалуроновая кислота используется косметологами в процедуре мезотерапии, или по-другому, биоревитализации, цель которой – увлажнить кожу, убрать мелкие морщины, а также стимулировать синтез собственных молекул коллагена и эластина.
Гиалуроновая кислота еще и вариант филлера – препарата для заполнения объема при коррекции овала лица, придания формы губам, скулам. Филлеры бывают коллагеновые, жировые и гиалуроновые.
Последние пользуются популярностью, так как родственны коже, достаточно безопасны. Немалым плюсом является наличие в арсенале косметологов гиалуронидазы – фермента, расщепляющего гиалуроновую кислоту в случае, если хочется уменьшить выраженность эффекта или по иной причине удалить препарат.
Существует гиалуроновая кислота в виде капсул, таблеток, порошков.
Таким образом, гиалуроновая кислота хороший, проверенный косметологический препарат, его эффективность в увлажнении кожи не оставляет сомнений. Но, приписываемые ей антивозрастное действие, способность предупреждать и устранять морщины сильно преувеличены.
Существует гиалуроновая кислота в виде биологически активных добавок для приема внутрь: капсулы, таблетки, порошки.
В таком виде ее применение не целесообразно, так как крупная молекула гиалуроновой кислоты просто расщепится в кишечнике на маленькие молекулы глюкозы и уже в таком виде поступит в кровь.
Наш организм умеет и ежедневно синтезирует около 15 граммов гиалуроновой кислоты из сахаров, которые мы потребляем с пищей.
Таким образом, оправдано лишь местное введение и применение гиалуроновой кислоты, и оно достаточно эффективно, когда проводится по показаниям.
Иммунотропные эффекты гиалуроновой кислоты в дерматологии
Н. П. Михайлова
врач-дерматолог, косметолог, член Американской академии дерматологов (AAD), сертифицированный тренер компании «Bioscientific Trading LTD» (Франция), главный врач клиники «Реформа», г. Москва
И. В. Кочурова
врач-дерматолог, косметолог, онколог, врач-методист направления «Контурная пластика и мезотерапия» УМЦ «Мартинекс», г. Москва
В. В. Базарный
доктор медицинских наук, профессор кафедры клинической лабораторной диагностики и бактериологии, главный научный сотрудник Центральной научно-исследовательской лаборатории Уральской государственной медицинской академии, г. Екатеринбург
Актуальность проблемы
В этой связи интересна иммунологическая роль гиалуроновой кислоты — как основного компонента межклеточного матрикса кожи — в регуляции воспаления, регенерации, в обеспечении иммунологической толерантности и иммуномодуляции.
Развитие представлений о роли гиалуроновой кислоты в организме и в коже
В течение двух последних десятилетий был достигнут значительный прогресс в понимании роли гиалуроновой кислоты (ГК) в регуляции как физиологичеких, так и патологических состояний, определены механизмы ее синтеза и деградации. В настоящее время ведутся многочисленные научные исследования, посвященные роли ГК в ангиогенезе, в развитии злокачественных новообразований, болезней суставов, легких и кожи, а также изучается участие ГК в иммунной регуляции различных физиологических и патологических состояний.
Гиалуроновая кислота — несульфатированный гликозаминогликан, неразветвленный полисахарид, состоящий из дисахаридных единиц, образованных N-ацетил-D-глюкозамином и D-глюкуроновой кислотой, которые соединены между собой b-1,3- и b-1,4-гликозидными связями (рис. 1).
У человека ГК содержится в различных тканях в виде натриевой соли (гиалуроната натрия), являясь одним из основных компонентов экстрацеллюлярного матрикса (ЭЦМ), стекловидного тела глаза и синовиальной жидкости. Наличие гиалуроновой кислоты в коже было впервые продемонстрировано Мейером в1948 г. [39].За период, прошедший со времени открытия ГК в1934 г., произошел переход от первоначальной точки зрения, согласно которой ГК считали пассивным структурным компонентом ЭЦМ, обеспечивающим, в частности, непроницаемость кожных покровов для микробов и токсинов, к признанию того факта, что эта широко распространенная макромолекула динамически включается во многие биологические процессы — от модуляции клеточной миграции и дифференцировки во время эмбриогенеза до регуляции метаболизма ЭЦМ и важной роли в заживлении ран, воспалении и метастазировании [8, 22]. Благодаря своим свойствам ГК находит применение в клинической практике. Она входит в состав препаратов с дезинфицируюшим, противовоспалительным и ранозаживляющим действием. Вместе с тем ГК участвует в процессах роста и регенерации, уменьшает проницаемость барьерных тканей, предотвращает образование грануляционной ткани и рубцов.
Иммуннотропные свойства различных фракций гиалуроновой кислоты
Иммуннотропные свойства различных фракций гиалуроновой кислотыИзвестно, что биологические свойства (в том числе – иммунная активность) ГК меняются в зависимости от ее молекулярного веса. Низкомолекулярные фрагменты ГК, образующиеся при воспалении и повреждении тканей под действием бактериальных гиалуронидаз и свободных радикалов, обладают провоспалительными и иммунностимулирующими свойствами [28, 30]. Тетра- и олигосахара ГК в месте повреждения связываются с рецепторами CD44, RHAMM, LYVE-1, TLR2 и TLR4, расположенными на поверхности различных иммунокомпетентных клеток (моноцитов, Т-лимфоцитов, макрофагов и других), что приводит к внутриклеточной индукции синтеза провоспалительных цитокинов (макрофагальных воспалительных белков: МВБ-1a и МВБ-1b; белка хемотаксиса моноцитов 1; интерлейкинов: ИЛ-8, ИЛ-12, ИЛ-1b; фактора некроза опухолей: ФНО-a) и развитию каскада воспалительных реакций [32]. Термеер и соавт. [45] показали, что тетра-и гексасахара ГК обладают иммуностимулирующей активностью и вызывают иммунофенотипическое созревание моноцитарных дендритных антигенпрезентирующих клеток кожи. В другом исследовании Гольдштейн и соавт. [47] показали, что фрагменты ГК с молекулярной массой 135 кДа вызывают созревание дендритных клеток и стимулируют развитие аллоиммунитета, например, при трансплантации органов. Малые фрагменты ГК (тетра-и гексасахара) приводят к увеличению размеров дендритных клеток и увеличивают продукцию ими цитокинов ИЛ-1b, ФНО и ИЛ-12 [46].
В то же время высокомолекулярная гиалуроновая кислота является противовоспалительным агентом, приводит к снижению уровня провоспалительных цитокинов и играет активную роль в поддержании иммунной толерантности [24], способствует индукции регуляторных Т-клеток [25], подавляет фагоцитарную активность моноцитов [31] и реакцию антиген—антитело [29], препятствует активации лимфоцитов [27].
Гиалуронансвязывающие белки
Помимо молекулярной массы на проявление иммунотропных эффектов ГК влияет уровень экспрессии рецепторов ГК (гиалуронансвязывающих белков) на мембранах различных иммунокомпетентных клеток, фибробластов, кератиноцитов, эндотелиальных клеток.
Большая часть ГК существует в межклеточном матриксе в свободной растворимой форме. Другая часть ГК ковалентно связывается с различными белками [48]. Гиалуронансвязывающие белки, или гиаладгерины, могут быть разделены на несколько типов:
Иммунотропные эффекты гиалуроновой кислоты в коже
В дерме ГК образует каркас, к которому присоединяются другие гликозаминогликаны (прежде всего, хондроитинсульфат) и белки, называемые за их способность специфически связываться с ГК гиаладгеринами. При этом происходит образование полимерной сети, которая заполняет большую часть экстрацеллюлярного пространства, обеспечивая механическую поддержку тканей, быструю диффузию водорастворимых молекул и миграцию клеток. В эпидермисе ГК локализуется в перицеллюлярном пространстве, создавая ареол, окружающий клетку и защищающий ее от действия токсичных веществ [42].
В интактной, здоровой коже высокомолекулярные и низкомолекулярные фракции ГК находятся в динамическом равновесии, которое сдвинуто в сторону высокомолекулярных фракций (молекулярная масса более 1 000 000 Да), обладающих хорошими влагоудерживающими и противовоспалительными свойствами.
При избыточном ультрафиолетовом облучении, бактериальной инвазии, травматизации, хронических заболеваниях, воздействии аллергенов и других неблагоприятных факторов в коже развивается острое или хроническое воспаление, в результате которого в составе ГК начинают преобладать низкомолекулярные фракции, обладающие провоспалительными и иммуностимулирующими свойствами.
ГК является уникальной молекулой, которая принимает участие во всех стадиях развития воспаления в коже — от альтерации до пролиферации. Во время альтерации под действием активных форм кислорода, продуцируемых нейтрофилами, и тканевых и бактериальных гиалуронидаз наблюдается деградация высокомолекулярных фракций ГК и других компонентов внеклеточного матрикса [38]. Образуется большое количество олигосахаров, которые взаимодействуют с рецепторами CD44, RHAMM, TLR2 и TLR4 на поверхности макрофагов, лимфоцитов, фибробластов, что обеспечивает их миграцию в зону повреждения. Кроме того, олигосахара связываются с рецепторами клеточной адгезии эндотелия сосудов, что способствует выходу в зону воспаления циркулирующих в крови лейкоцитов и лимфоцитов. Взаимодействие низкомолекулярных фрагментов ГК с рецепторами CD44, RHAMM, TLR2 и TLR4 приводит к активации внутриклеточных реакций и к синтезу иммунокомпетентными клетками, фибробластами и кератиноцитами провоспалительных цитокинов, которые выступают в роли медиаторов иммунного ответа, регулируют функции иммунокомпетентных клеток, обеспечивают их взаимодействие в воспалительных реакциях. Кроме того, провоспалительные цитокины еще больше усиливают экспрессию рецепторов CD44, RHAMM, TLR2 и TLR4 на мембране иммунокомпетентных клеток и фибробластов, с которыми соединяются фрагменты ГК. В результате происходит дифференцировка и пролиферация данных клеток, повышается синтез компонентов внеклеточного матрикса и ГК, происходит рост новых сосудов. Вокруг очага повреждения формируется биологический барьер, который ограничивает зону повреждения и создает благоприятные условия для пролиферации и репарации [12].
Таким образом, ГК можно назвать важным регулятором функций иммунных клеток в коже. Фрагменты с низкой молекулярной массой выступают в роли сигнальных молекул, сообщающих о повреждении тканей и мобилизирующих иммунные клетки, в то время как высокомолекулярные формы ГК подавляют иммунные функции клеток и предотвращают чрезмерное обострение воспаления.
Иммунологические эффекты внутридермальных инъекций различных форм ГК при лечении фото- и хроностарения
Нарушения нормальных иммунных реакций в коже приводят к развитию многих дерматологических заболеваний и подавляющего большинства эстетических проблем, в том числе к преждевременному старению кожи. В стареющей коже наблюдаются мононуклеарная инфильтрация, снижение числа клеток Лангерганса и изменение продукции иммунокомпетентными клетками цитокинов, влияющих на пролиферацию и дифференцировку клеток кожи [1].
Клинические исследования и опыт практикующих специалистов доказывают высокую эффективность внутридермальных инъекций нативной и модифицированной ГК при фото- и хроностарении кожи. После курса лечения повышаются влажность и эластичность кожи, происходят нормализация ее тургора, выравнивание рельефа, уменьшение глубины морщин, улучшение цвета лица [7, 11]. Стимулируется синтез собственных гликозаминогликанов, в том числе ГК, улучшается микроциркуляция в коже. Ингибируется синтез матриксных металлопротеиназ, снижается выраженность реакций свободнорадикального окисления, подавляются процессы патологической деградации компонентов внеклеточного матрикса, связываются токсины и обеспечивается адекватный дренаж [4, 42].
В настоящее время существует несколько методов коррекции и лечения фото- и хроностарения кожи с использованием препаратов на основе ГК. Первый метод носит название «биоревитализация». Он заключается во внутридермальных инъекциях нативной или модифицированной ГК с молекулярной массой 1 000 000—1 300 000 Да в концентрации 8—25 мг/мл. Второй метод — это мезотерапевтическое введение ГК в составе различных коктейлей. Концентрация ГК при этом составляет в среднем 5 мг/мл и менее, а разброс молекулярной массы может быть достаточно широким — от низкомолекулярных до высокомолекулярных фракций.
При введении ГК в составе мезотерапевтических коктейлей в коже под действием тканевых гиалуронидаз и свободных радикалов сразу же начинается ее достаточно быстрая биодеградация с накоплением низкомолекулярных фрагментов и олигосахаров. Они повышают экспрессию гиалуронансвязывающих белков (рецепторов) на поверхности иммунокомпетентных клеток, фибробластов и кератиноцитов, связываются с ними и запускают каскад внутриклеточных реакций, которые включают в себя синтез биологически активных веществ: цитокинов, факторов роста. Обеспечивается миграция разных типов клеток в зону инъекции, происходит активация процессов дифференцировки клеток, стимулируются пролиферация фибробластов, синтез коллагена, эластина и ГК, рост новых сосудов. Происходит ревитализация, активируется иммунная функция клеток кожи, наступает качественное обновление компонентов межклеточного матрикса.
При внутридермальном введении высокомолекулярной нативной или модифицированной ГК биодеградация ее происходит довольно медленно (скорость зависит от степени химической модификации). Высокомолекулярная ГК хорошо удерживает в тканях воду, обеспечивая возрастной дегидратированной коже оптимальные условия для функционирования клеток, протекания обменных процессов, межклеточных взаимодействий.
В коже высокомолекулярная ГК сначала оказывает противовоспалительный и иммуносупрессивный эффекты; их длительность зависит от степени химической модификации молекулы ГК. Затем постепенно, от периферии к центру, под действием тканевых гиалуронидаз и свободных радикалов начинается постепенная биодеградация введенной ГК до низкомолекулярных фрагментов, обладающих иммуностимулирующими свойствами и оказывающих влияние на клеточную пролиферацию, дифференцировку, миграцию и ангиогенез.
Таким образом, при введении в кожу высокомолекулярной ГК на первый план выходят ее увлажняющие и противовоспалительные свойства, а затем — ревитализирующие. Введение же ГК в составе мезотерапевтических коктейлей обеспечивает быстрые, но не длительные ревитализирующий и увлажняющий эффекты.
В заключение хочется отметить, что при использовании препаратов ГК в различных областях медицины мы получаем многообразие лечебных эффектов в отсутствие осложнений. Наружное применение ГК для лечения кожных ран клинически и патогенетически обосновано. Вместе с тем, влияние ГК на регенераторные процессы в соединительной и эпителиальной тканях и ее иммунотропные эффекты при внутридермальном введении требуют дальнейшего изучения. Требуют изучения и механизмы иммунологической регуляции регенерации кожи, а также влияние на эти процессы внутридермального введения химически модифицированных биодеградируемых производных ГК.
Перспективным выглядит исследование иммунотропных и противовоспалительных эффектов внутридермальных инъекций ГК в комплексном лечении и профилактике рецидивов хронических дерматозов, таких как угревая болезнь и розацеа.
Изучение механизмов иммунологической регуляции регенерации кожи при внутридермальном введении нативной и модифицированной ГК и разработка на этой основе новых технологий восстановления функций кожи в случае нарушения ее регенераторных способностей при воспалении и заживлении ран является актуальной медико-биологической задачей.
Гиалуроновая кислота: состав, молекулярная масса, особенности лечения суставов
Гиалуроновая кислота активно используется при проблемах с суставами. Гиалуронат, как ее иначе называют, входит в состав кожи, соединительной и нервной ткани, межклеточной жидкости. Он же является важным компонентом синовиальной жидкости в суставе.
Гиалуроновая кислота – лучший природный увлажнитель
Для чего организму гиалуроновая кислота
Гиалуроновая кислота связывает воду и удерживает в тканях влагу, без которой не возможна работа ни одной системы или органа. Именно поэтому она показана:
Для чего гиалуроновая кислота суставам
Гиалуронат – основной компонент суставной жидкости. Он придает ей необходимой вязкости, благодаря которой хрящ получает нужные для обмена веществ компоненты и сохраняет функциональность. Гиалуроновая кислота входит также в состав хряща, а при ее дефиците прекращается образование хондроцитов (хрящевых клеток). Именно этой составляющей хрящ обязан упругостью и способностью к амортизации. При ее дефиците он становится ломким, трескается – развивается артроз.
Образование и распад гиалуроновой кислоты происходят в организме безостановочно. Однако с возрастом или на фоне функциональных нарушений обменные механизмы замедляются – формируется дефицит гиалуроната или дефекты в его структуре. Молекулы все так же образуются, но уже не способны связывать и удерживать воду. Этот процесс ученые называют старением организма.
Чем хуже гиалуроновая кислота удерживает влагу, тем быстрее стареет организм
Почему важна молекулярная масса гиалуроновой кислоты
Вещество представляет собой полимер, длинную цепочку из 10-20 тысяч органических и неорганических элементов. Оно может быть низко- или высокомолекулярным – с молекулярной массой от 5 тыс. до 20 млн Да.
Высокомолекулярная кислота, представляющая собой очень длинную цепочку, проникает в клетку хуже, чем низкомолекулярная. «Гиалуронка», входящая в состав синовиальной жидкости, имеет молекулярную массу 2-3 млн Да – оптимальное значение для того, чтобы проникать между хондроцитами и в то же время сохранять смазывающие способности.
Низкомолекулярная кислота проникает в хрящ, доставляет ему питательные вещества и жидкость. Высокомолекулярная – не проникает внутрь, а образует смазывающий слой, который выполняет амортизирующую функцию. Инъекции на основе гиалуроната делают, чтобы устранить трение хрящей и восстановить вязкость, а также объем синовиальной жидкости.
Ничуть не хуже, а даже еще более эффективно справляется с этим синтетический препарат «Нолтрекс», молекулярная масса которого составляет 10 млн Да. Вещество прилегает к хрящевым поверхностям, не проникая внутрь, и эффективно выполняет функцию синовиальной жидкости.
Молекула гиалуроновой кислоты удерживает до 300-500 молекул воды
Как получают гиалуроновую кислоту
В организме естественную гиалуроновую кислоту вырабатывают специальные клетки. Есть они и в суставах, и суставной сумке, и в других органах – вещество универсально и везде имеет одинаковую структуру. Оно отличается биологической совместимостью, не вызывает иммунного ответа, даже если получено извне, за редкими исключениями.
Гиалуроновую кислоту добывают одним из двух способов:
Источником служит биомасса – петушиные гребни, связки, хрящи, стекловидное тело крупного рогатого скота, пупочные канатики. Их обрабатывают щелочами и кислотами, очищают и высушивают. В готовых препаратах сохраняются остатки животного белка, которые могут вызывать аллергию.
Многие вегетарианцы отказываются использовать гиалуроновую кислоту животного происхождения
В качестве сырья используют пшеничные субстраты. Размещенные в них бактерии размножаются и синтезируют гиалуроновую кислоту, которую отделяют, очищают и высушивают. Именно эта разновидность сегодня считается более безопасной и эффективной.
Сама по себе гиалуроновая кислота отличается химической нестабильностью, поэтому ее используют для инъекций в виде гиалуроната натрия – натриевой соли.
В чем разница между нативной и модифицированной гиалуроновой кислотой
Нативная – максимально соответствует той, которая образуется в организме. Однако она быстро распадается под действием гиалуронидазы. Эту форму используют в пищевых добавках, которые необходимо принимать длительное время, прежде чем вещество накопится в организме.
Модифицированная – подвергается дополнительной обработке. Ее молекулы скрепляют витаминами, аминокислотами и другими микроэлементами, что затрудняет распознавание гиалуронидазой и увеличивает период расщепления, а значит, и время действия.
Именно такая модифицированная кислота и используется в ортопедии для лечения артроза или остеоартроза. После введения в сустав она сохраняется там в течение нескольких месяцев, выполняя функции синовиальной жидкости. Синтетический препарат Noltrex действует по аналогичному принципу, но дольше, поскольку фермент гиалуронидаза вообще не распознает вещество искусственного происхождения. Эффект от внутрисуставных инъекций «Нолтрекс» сохраняется на год, полтора, а иногда и два года.
«Нолтрекс» не распознается гиалуронидазой, поэтому действует дольше, чем гиалуроновая кислота
Гиалуроновая кислота входит в состав множества протезов синовиальной жидкости, например в «Гиалуром CS»:
Стоит ли пить гиалуроновую кислоту в форме таблеток и капсул
Не все люди с проблемами суставов готовы проходить курс инъекций, особенно если в анамнезе – полиостеоартроз, а значит, уколы необходимо делать в каждый сустав. В таких случаях многие прибегают к таблеткам или капсулам с содержанием гиалуроновой кислоты. Насколько это оправдано и имеет ли смысл?
Чтобы гиалуронат усвоился в ЖКТ и попал в кровь, он должен быть низкомолекулярным. Исследования показали, что большая часть молекул, проходя через пищевод, усваивается и оказывает положительное действие на организм. Организм самостоятельно распределяет «гиалуронку» и направляет ее на потребности внутренних органов, суставов и соединительной ткани. Восстановить таким образом здоровье кожи, ногтей или волос не удастся: организм не «считает» проблемы внешнего вида самыми важными.
Пить таблетки с гиалуроновой кислотой, чтобы добиться эффекта, нужно годами
Разумеется, для лечения остеоартроза таблеток и капсул недостаточно, как недостаточно и одного лечебного средства. Иногда суставы продолжают разрушаться даже после курса внутрисуставных инъекций «Нолтрекс», если человек не соблюдает элементарных правил режима труда и отдыха, не получает с пищей, например, витамин С или имеет лишние 20 кг веса. Прислушивайтесь к советам опытных ортопедов, выбирайте надежные терапевтические методы – и да будут ваши суставы здоровы!