Kwas hialuronowy (HA) inaczej hialuronan to polisacharyd o masie cząsteczkowej 102 do 104 kDa, zbudowany z powtarzających się reszt kwasu glikuronowego i N-acetyloglukozaminy. Został wyizolowany przez K. Meyer i J. Palmers 70 lat temu. Jego nazwa pochodzi od szkliście przezroczystego wyglądu (z greckiego hyalos = szkło).
Kwas hialuronowy należy do grupy związków nazywanych glukozaminoglikanami. Związek ten rozpoczął swoją dynamiczną karierę w kosmetologii gdy stwierdzono, że w miarę starzenia się jego zawartość w skórze zmniejsza się. Glukozaminoglukany wraz z elastyną i kolagenem są podstawowymi składnikami struktury tkanek takich jak kości i skóra.
Rys. 1 Budowa kwasu hialuronowego.
HA jest składnikiem tkanki łącznej, ciała szklistego i chrząstek stawowych. Ma właściwości higroskopijne i zapewnia odpowiednie uwodnienie międzykomórkowej tkanki łącznej. Kwas hialuronowy z fizjologicznego punktu widzenia stanowi barierę, która chroni tkanki przed infekcjami bakteryjnymi. Jest on również antyoksydantem, czyli chroni skórę przed szkodliwym promieniowaniem UV, aczkolwiek zbyt duże promieniowanie UV powoduje zmiany w rozłożeniu i dystrybucji HA. Wraz ze zmniejszającą się ilością HA w skórze, włókna kolagenowe ulegają dezorganizacji co prowadzi do pojawienia się charakterystycznych zmian starczych.
Biosynteza kwasu hialuronowego ma miejsce na błonie plazmatycznej komórek. Jest on rozkładany przez enzym hialuronidazę. W organizmie człowieka występuje w małych ilościach, natomiast w rozwoju embrionalnym jego stężenie jest wyższe, podobnie jak podczas gojenia się ran. Zbyt duże stężenie może prowadzić do splątania łańcuchów hialuronowych i powstania podwójnych lub potrójnych struktur układających się dookoła komórek tworząc sieć z zawieszonymi cząsteczkami wody. Jedna cząsteczka tego kwasu jest w stanie związać ok. 250 cząsteczek wody.
Rys. 2 Cząsteczka kwasu hialuronowego.
HA występuje nie tylko u wszystkich organizmów wyższych, ale również w otoczkach ścian komórkowych bakterii. U bakterii Streptococcus hamuje on uruchomienie przez organizm gospodarza systemu obronnego jak fagocytoza. Z kolei u kręgowców kwas hialuronowy występuje w macierzy zewnątrzkomórkowej tkanki łącznej.
U organizmów wyższych kwas hialuronowy występuje w postaci soli. Unikatowa budowa cząsteczek HA oraz jego biozgodność pozwala na wykorzystanie go w leczeniu różnego rodzaju chorób związanych z leczeniem zapalenia stawów. Kwas hialuronowy jest również składnikiem filmu łzowego, dlatego dużą popularnością cieszą się płyny do soczewek kontaktowych i krople do oczu zawierające sól tego kwasu (hialuronian sodu), których zadaniem jest łagodzenie podrażnienia oka powstałe podczas noszenia soczewek kontaktowych i innych dolegliwości (np. zespół suchego oka). HA jest wykorzystywany w chirurgii oka, dzięki swoim właściwościom pozwala w szybki sposób na regenerację tkanek i przyspiesza gojenie ran.
Połowa całego kwasu hialuronowego zawartego w organizmie człowieka zlokalizowana jest w skórze. 75% naszego ciała to woda, HA pozwala na utrzymanie znacznej części tej wody (wodę hydratacyjną) w organizmie. Kontroluje również poziom płynu tkankowego, zawartego w macierzy pozakomórkowej.
Zawartość HA w skórze maleje wraz z wiekiem, co jest jedną z przyczyn zmian zawartości wody w skórze. Okres półtrwania HA w organizmie jest krótki, w najszybszy sposób jest usuwany z krwi w ciągu 2-5 minut, w skórze występuje przez 12 godzin, w chrząstkach1-3 tygodnie, natomiast w ciele szklistym ok. 2 miesiące. Każdego dnia około 30% jego objętości w organizmie ulega degradacji i usuwaniu , a następnie jest zastępowana przez nowozsyntetyzowane cząsteczki.
Artykuł stanowi pierwszą część dotyczącą dokładnej budowy kwasu hialuronowego i jego występowania. Druga część będzie poświęcona jego zastosowaniu w kosmetykach i upiększaniu ciała i twarzy za jego pomocą.
Przeczytaj również:
Rola witaminy C i jej pochodnych w metabolizmie skóry – część I
Rola witaminy C i jej pochodnych w metabolizmie skóry – część II
Opracowała: mgr inż. Dominika Andrys
Bibliografia:
- M. Mrukot „Kosmetologia receptariusz”, Kraków 2006.
- A. Marzec „Chemia kosmetyków. Surowce, półprodukty, preparatyka wyrobów”, Toruń 2005.
- R. K. Murray, D. K. Granner, P. A. Mayes, V. W. Rodwell “Biochemia Harpera”. Wydawnictwo Lekarskie PZWL 1994.
KOMENTARZE