Гиалуроновая кислота: свойства и применение

Гиалуроновая кислота была открыта Карлом Мейером и Джоном Палмером. Еще в 30-е годы прошлого столетия они выделили это вещество из стекловидного тела глаза. Гиалуроновая кислота представляет собой биополимер, структура которого одинакова у всех биологических видов. Гиалуроновая кислота входит в состав биологической смазки и оболочки хондроцитов - клеток суставного хряща. При связывании гиалуроновая кислота в присутствии специального белка в хряще формируются крупные отрицательно заряженные агрегаты, отвечающие за упругость хряща и его устойчивость к компрессии.

Находясь как в клетках, так и в межклеточном веществе, гиалуроновая кислота принимает участие в огромном количестве биологических процессов: делении клеток, их адаптации к физическим и химическим воздействиям, воспалении, регенерации, миграции и пролиферации клеток, ионном обмене, транспорте веществ, обмене. Наиболее важную функцию гиалуроновая кислота выполняет в межклеточном матриксе, где отмечается ее самое высокое содержание.

Более 50% всей гиалуроновой кислоты организма находится в дерме и эпидермисе. Здесь гиалуроновая кислота обеспечивает коже оптимальное увлажнение, выполняет барьерную функцию, регулирует процессы регенерации и систему миграции клеток. При воздействии на кожу УФО в клетках дермы снижается синтез гиалуроновой кислоты и увеличивается скорость ее распада. С возрастом отмечается значительное снижение гиалуроновой кислоты.

Производство гиалуроновой кислоты

До начала 90-х годов для технических и особенно биомедицинских и фармацевтических целей использовалась гиалуроновая кислота, полученная из продуктов животного происхождения (петушиных гребней, стекловидного тела, пуповины, кожи). С 1989 года в практику был внедрен метод микробной ферментации, основанный на способности некоторых видов бактерий синтезировать гиалуроновую кислоту. Для промышленного производства гиалуроновой кислоты используются специально полученные путем селекции и клонирования генно-инженерными методами непатогенные бактерии Streptococcus. При их культивировании на поверхности бактериальных клеток формируется капсула из полисахарида, при этом гиалуроновая кислота секретируется и накапливается в культуральной жидкости, а затем подвергается сложным видам очистки. Полученная таким образом гиалуроновая кислота представляет собой порошок или раствор, который в дальнейшем используется для производства лекарственных средств.

Молекула гиалуроновой кислоты очень чувствительна к механическому; термическому и химическому воздействию, поэтому, важно правильно сохранять ее в процессе выделения, очистки и стерилизации. Препараты гиалуроновой кислоты для контурной пластики лица производятся путем микробного синтеза, далее происходит процесс сшивания, то есть создания поперечных сшивок между участками гиалуроновой кислоты - так называемая стабилизация. Плотность поперечных сшивок влияет на основные свойства полученных гелей - степень набухания, механическую плотность и эластичность, проницаемость, диффузионные характеристики. В зависимости от степени стабилизации получают гели различной вязкости, которые предназначены для коррекции всевозможных эстетических проблем: менее стабилизированные - для устранения тонких и средних морщин, более вязкие - складок и восполнения утраченного объема.

Продукты, подвергнутые сшиванию, обладают высокой устойчивостью к гидролитическому разложению, что обеспечивает длительный клинический результат при их введении в кожу. Поскольку все сшивающие агенты обладают определенной токсичностью, их присутствие в готовом препарате недопустимо, поэтому, после сшивания гели подвергаются специальной очистке, которая представляет собой очень трудоемкий процесс и является определяющим фактором при формировании цены на препараты стабилизированной гиалуроновой кислоты.

Использование гиалуроновой кислоты в медицине

Выраженные увлажняющие и вязкоупругие свойства гиалуроновой кислоты в сочетании с отсутствием иммуногенности и токсичности способствовали ее широкому использованию в медицине и косметологии. Гиалуроновая кислота применяется для увлажнения кожи и роговицы, лечения остеоартрита, стимуляции процессов заживления ран, а также в качестве носителя для доставки лекарственных препаратов и генов в ткани и клетки-мишени.

Наиболее широкое применение гиалуроновая кислота нашла в терапевтической косметологии, где она используется как в наружных косметических средствах, так и в препаратах для инъекционного введения

Косметика с гиалуроновой кислотой

Свойства гиалуроновой кислоты проявляются в составе препаратов при весьма низких концентрациях (0,01-0,1%), что позволяет создавать эффективную косметику на ее основе. Такие средства хорошо распределяются по поверхности кожи, образуя легкую пленку; которая активно абсорбирует влагу из воздуха. Это способствует увеличению содержания свободной воды в роговом слое, а также создает эффект «дополнительной влажности», способствующий снижению испарения воды с поверхности кожи. Кроме того, гиалуроновая кислота стабилизирует структуру кожи, не нарушая ее газообмен с окружающей средой. В настоящее время гиалуроновая кислота и ее соли вводят в состав увлажняющих кремов, губной помады и бальзамов для губ, антицеллюлитных кремов, гелей для век, лосьонов после загара, противовоспалительных, ранозаживляющих и солнцезащитных средств. Гиалуроновая кислота, которую содержат косметические средства для наружного применения, не может достигнуть дермы и повлиять на уровень гидратации глубоких слоев кожи. Несмотря на это, косметические препараты с гиалуроновой кислотой способны увлажнять кожу и существенно улучшать ее внешний вид. Увлажняющие свойства гиалуроновой кислоты зависят от ее молекулярного веса: чем он выше, тем лучше формируется увлажняющая пленка.

Проникновению гиалуроновой кислоты вглубь кожи препятствует ее молекулярный вес - молекулы большого размера не могул преодолеть роговой слой эпидермиса. Гиалуроновая кислота с низким молекулярным весом хорошо проникает в глубокие слои кожи, эффективно увлажняет ее и удерживает влагу внутри. Косметика на основе низкомолекулярной гиалуроновой кислоты стремительно распространилась по всему миру.

Многие всемирно известные фармацевтические и косметологические компании, специализирующиеся на создании профессиональной косметики, имеют в ассортименте выпускаемой ими продукции препараты на основе гиалуроновой кислоты, которые прекрасно совместимы с кожей, не вызывают раздражения и аллергических реакций.

Мезотерапия и биоревитализация

Гиалуроновая кислота является одним из самых популярных препаратов для мезотерапии. В основном ее используют при фото - и хроностарении кожи. Для проведения классической мезотерапии применяется гиалуроновая кислота весом около 500- 800 кДа, с содержанием ее в препарате 0,5- 1,5 %. Биоревигализацией в современной косметологии принято называть инъекционное введение высокомолекулярной гиалуроновой кислоты с молекулярным весом более 1000 кДа: которая усиливает гидратацию кожи, проявляет антиоксидантные и противовоспалительные свойства.

В клинических и экспериментальных исследованиях было многократно доказано повышение уровня гидратации дермы после проведения курса инъекций препаратами нативной высокомолекулярной гиалуроновой кислоты. После проведения курса биоревитализации отмечается также увеличение эластичности и плотности кожи.

В настоящее время в препараты для биоревитализации помимо высокомолекулярной гиалуроновой кислоты включают такие высокоактивные ингредиенты, как аминокислоты, пептиды факторы роста, микроэлементы, витамины и т.д. Биоревитализация может применяться на любом участке лица и тела, включая деликатные зоны - периоральную и периорбитальную область, кожу шеи, декольте и молочных желез.

Инъекционная контурная пластика

Инъекционная контурная пластика является самой востребованной процедурой с использованием препаратов, содержащих гиалуроновую кислоту. Стабилизированная гиалуроновая кислота произвела настоящую революцию в использовании наполнителей, поскольку препараты на ее основе обладают всеми свойствами «идеального филлера» - являются биодеградируемыми, биосовместимыми дают прогнозируемый эффект, а в случае необходимости могут быть удалены из тканей терапевтическим путем.

Единственным недостатком современных филлеров на основе гиалуроновой кислоты является небольшая продолжительность клинического эффекта, особенно в зонах выраженной мышечной активности и у пациентов с высоким уровнем фермента. Контурная пластика с использованием филлеров решает широчайший спектр эстетических проблем - от коррекции тонких дермальных морщин до глубоких складок, восполнения утраченного объема мягких тканей и даже костного скелета лица. Одно из основных требований к препаратам для контурной пластики - вариабельность вязкости для решения различных задач в сочетании с эластичностью с целью равномерного распределения под кожей, получения более естественного результата.

Наукоемкие технологии позволяют создавать разнообразные продукты, которые можно применять для коррекции большого спектра эстетических нарушений. Несомненно, что дальнейшее изучение свойств гиалуроновой кислоты позволит разработать препараты, обеспечивающие решение еще более сложных проблем клинической медицины и косметологии.