ГИАЛУРОНОВАЯ  КИСЛОТА  И  ЕЕ  ПРИМЕНЕНИЕ  В  МЕДИЦИНЕ

Нетескина  Алина  Валерьевна

студент  2  курса,  кафедра  медицинской  химии  НГМУ,  РФ,  г.  Новосибирск

E-mail :  alinaneteskina11@mail.ru

Терах  Елена  Игоревна

научный  руководитель,  канд.  хим.  наук,  доцент  НГМУ,  РФ,  г.  Новосибирск

E-mail: 

Гиалуроновая  кислота  (ГК)  достаточно  широко  применяется  в  различных  областях  медицины,  фармакологии  и  косметологии.  В  1918  г.  П.  Левин  и  Дж.  Лопес-Суарес  выделили  из  пуповинной  крови  и  стекловидного  тела  полисахарид,  состоящий  из  глюкозамингликана  и  глюкуроновой  кислоты,  с  примесью  небольшого  количества  сульфатированных  цепей  [2].  Название  происходит  от  греческого  hyalos  +  uro.  –  стекловидный  +  уроновая  кислота.  Так  же  ГК  была  обнаружена  в  гребнях  кур,  гиалиновом  хряще,  синовиальной  жидкости  и  коже.

ГК  является  высокополимерным  неразветвленным  (линейным)  гликозаминогликаном,  построенным  из  N-ацетил-β-D-глюкозамина  и  β-D-глюкуроновой  кислоты,  соединенных  между  собой  1→3  и  1→4  О-гликозидными  связями  соответственно: 

Молекула  ГК  отличается  как  своей  вариабильностью  гибкости  и  жесткости  по  всей  длине  цепи,  так  и  способностью  изгибаться  и  изменять  свою  форму  в  результате  внутримолекулярного  теплового  движения,  а  так  же  внешних  факторов  [2].  Она  является  энергетически  стабильной,  в  частности,  благодаря  стереохимии  входящих  в  её  состав  дисахаридов. 

В  зависимости  от  характеристики  растворителя  макромолекулы  ГК  могут  принимать  самые  различные  конформации,  —  от  предельно  вытянутых  цепей  до  глобулы  [2].  Параметры  растворителя  значительно  изменяются  при  сворачивании  макромолекул  ГК  в  клубки,  растворы  переходят  в  коллоидное  состояние,  присущие  высокомолекулярным  соединениям  —  золям.

Для  высокомолекулярных  и  коллоидных  растворов  соединений  ГК  характерны  существенно  меньшие  величины  осмотического  давления,  скорости  диффузии,  изменения  температур  замерзания  и  кипения  по  сравнению  с  растворами  низкомолекулярных  соединений  [2].  Вместе  с  тем  растворы  высокомолекулярных  соединений  ГК  имеют  специфические  свойства,  такие  как  вязкость  и  наличие  стадии  набухания  растворяемого  вещества,  предшествующего  растворению. 

При  высоких  концентрациях  коллоидно-осмотическое  давление  растворов  ГК  оказывается  выше,  чем  у  растворов  альбуминов.  Это  свойство  может  быть  использовано  в  тканях  для  поддержания  гомеостаза.  За  счет  плотной  трехмерной  сети  цепочек,  ГК  может  формировать  препятствия  для  тока  жидкости  в  тканях,  а  также  вытеснять  из  раствора  все  остальные  макромолекулы.  Исключение  полимеров  снижает  растворимость  многих  белков.  Околоклеточный  слой  ГК  может  защищать  клетки  от  воздействия  макромолекул,  выделяемых  другими  клетками,  что  связывают  с  формированием  в  тканях  диффузных  барьеров. 

С  химической  точки  зрения  щелочная  экстракция  природной  ГК  приводит  к  выделению  её  в  форме  соли,  а  не  в  форме  карбоновой  кислоты.  В  настоящее  время  преобладают  продукты  на  основе  гиалуроната  натрия.

На  сегодняшний  очень  значима  функция  ГК  как  транспортного  средства  для  доставки  и  контролируемого  освобождения  лекарственных  средств.

Взаимодействие  ГК  с  различными  системами  клеток,  тканей  и  органов  позволяет  ей  активно  участвовать  в  органно-циркулярном  устройстве  иммунной  системы.  Проведенные  исследования  показали,  что  эндогенная  гиалуроновая  кислота  выполняет  регуляторную  роль  в  поддержании  активного  гемопоэза:  деградация  ГК  в  костномозговых  культурах  с  помощью  специфического  энзима  гиалуронидазы  приводит  к  значительному  снижению  числа  зрелых  миелоидных  и  лимфоидных  клеток,  а  также  их  коммитированных  предшественников,  продуцируемых  in  vitro  [3].

Наиболее  интересным  и  перспективным  результатом  проведенных  исследований  является  эффект  экзогенной  ГК  in  vivo,  введение  которой  восстанавливает  функцию  ниши  и  ускоряет  процесс  восстановления  гемопоэза  после  химиотерапии  и  иррадиации  [3].  Поскольку  применение  стимулирующих  препаратов  у  онкологических  больных  связано  с  риском  опухолевой  прогрессии,  важным  результатом  является  негативный  эффект  ГК  на  вторичный  рост  опухоли  после  химиотерапии.

Большое  количество  работ  по  проблемам  использования  ГК  и  инструментальных  методов  её  введения  относится  к  разработкам  для  косметологии  —  широкий  выбор  изделий  на  её  основе  позволяет  подобрать  средство  практически  для  любого  топа  кожи.  Многообразие  форм  выпуска,  начиная  с  традиционных  кремов,  гелей,  лосьонов  и  заканчивая  салфетками  и  пленочными  покрытиями,  расширяет  сферу  и  способы  применения  ГК  [5].  Обширен  арсенал  аппаратного  введения  гиалуроната  натрия  в  кожу  —  широко  используется  лазеро-,  магнито-,  электро-  и  ультрофорез,  газоструйная  техника.

В  косметологии  препараты  на  основе  ГК  в  виде  внутрикожных  инъекций  используются  для  коррекции  возрастных  изменений  кожи,  увеличения  тканей,  устранения  морщин,  лечения  рубцов  и  стимуляции  обменных  процессов  в  клетках  кожи.  Чаще  эти  средства  гипоаллергенны.  В  более  современных  препаратах  используется  ГК  биотехнологического  происхождения  (бактериальная  ферментация  непатогенных  штаммов  стрептококка),  поскольку  она  обладает  полной  инфекционной  безопасностью,  низкой  аллергенностью  и  может  иметь  заданный  молекулярный  состав.

Сочетанная  методика  лазерофореза  по  сравнению  с  раздельным  воздействием  гиалуроновой  кислоты  и  низкоинтенсивным  лазерным  излучением  более  эффективно  усиливает  микроциркуляцию  крови,  повышает  эффективность  кислородного  обмена  клеток  кожи,  а  также  частично  восстанавливает  коллаген-эластиновый  матрикс  дермы  у  женщин  45—55  лет  [1].  После  курса  лазерофореза  гиалуроновой  кислоты  обнаружено  увеличение  показателя  микроциркуляции  на  39  %,  сатурации  кислородом  смешанной  крови  на  10%,  флуоресцентного  показателя  потребления  кислорода  на  16  %,  эффективности  кислородного  обмена  клеток  кожи  на  48  %,  а  также  уменьшение  коэффициентов  флуоресцентной  контрастности  липофусцина  на  7  %,  коллагена  и  эластина  на  12  %.

Установлено,  что  эффект  после  лазерофореза  сохраняется  в  течение  длительного  времени  [1].  Методика  лазерофореза  гиалуроновой  кислоты  безопасна  в  использовании  и  может  эффективно  применяться  для  восстановления  возрастных  изменений  кожи  и  предупреждения  развития  патологических  процессов,  существенно  улучшая  качество  жизни. 

Гиалуронат  натрия  как  полиэлектролит,  хорошо  удерживающий  воду,  вводится  в  состав  глазных  капель  —  «искусственных  слез»  [2].  В  отличие  от  других  искусственных  слез,  раствор  гиалуроната  натрия  является  натуральным  заменителем  слезы  и  его  концентрация  в  слезной  жидкости  увеличивается  в  ответ  на  повреждение  глаза  и  в  течение  заживления  раны  роговицы.  Глазные  капли  с  содержанием  гиалуроната  натрия  0,2—0,5  %  полезны  для  лечения  синдрома  «сухого  глаза».  Глазные  капли  с  гиалуронатом  натрия  повышают  стабильность  прекорнеальной  слезной  пленки  и  смачиваемость  роговицы,  снижают  скорость  испарения  слезы  и  время  заживления  роговичного  эпителия  [2]. 

В  настоящее  время  для  индукции  родов  и  прерывания  беременности  используют  препараты,  способствующие  созреванию  шейки  матки.  Во  время  беременности  главные  составляющие  тканей  матки  —  хондроэтилсульфат  и  ГК  —  деполимеризуются  в  результате  действия  гиалуронидазы,  что  способствует  расщеплению  коллагеновых  волокон  и  увеличению  гидрофильности  тканей  шейки  матки  [4]. 

ГК  может  использоваться  в  перевязочных  средствах  как  в  качестве  основного  действующего  вещества,  обладающего  ранозаживляющим  действием,  так  и  в  комбинации  с  другими  веществами  [2].  Перспективным,  в  частности,  представляется  защитное  покрытие,  состоящее  из  гиалуроновой  кислоты  и  альгинатов.  Пленки,  образованные  по  предложенной  технологии,  обладают  прозрачностью,  гибкостью,  хорошими  механическими  свойствами,  низкой  адгезивностью  к  раневой  поверхности,  проницаемы  для  газов,  но  не  проницаемы  для  жидкости  и  бактерий.  Химически  модифицированные  биодеградируемые  производные  ГК  могут  быть  использованы  для  создания  искусственной  кожи  или  кожных  трансплантатов. 

Таким  образом,  ГК  —  один  из  основных  гликозамингликанов  внеклеточного  матрикса  на  всех  этапах  развития  организма  от  эмбрионального  до  взрослого,  обладающий  важнейшими  биологическими  функциями.  Она  имеет  широкое  применение  во  многих  областях  медицины,  является  одним  из  самых  популярных  компонентов  в  косметике,  регулирует  водный  баланс  в  тканях  и  системах  организма,  участвуя  в  гидродинамике  тканей  и  поддерживая  на  должном  уровне  увлажнённость  эпидермиса  и  других,  более  глубоких  слоёв  кожи. 

Список  литературы:

1.Антипов  Е.В.  Лазерофорез  гиалуроновой  кислоты  в  коррекции  возрастных  изменений  микроциркуляции  и  кислородного  обмена  клеток  кожи.  Автореф.  дисс.  …  канд.  биол.  наук.  М.,  2013.  —  23  с. 

2.Федорищев  И.А.  Гиалуроновая  кислота:  монография.  Книга  1.  Тула:  ТулГУ,  2011.  —  237  с.

3.Халдояниди  С.К.  Роль  гиалуроновой  кислоты  в  регуляции  иммуно-  и  миелопоэза.  Автореф.  дисс.  …  докт.  мед.  наук.  Новосибирск,  2011.  —  34  с.

4.Энкин  М.,  Кейрс  М.,  Ренфрью  М.  и  др.  Руководство  по  эффективной  помощи  при  беременности  и  родах  /  Перевод  с  англ.  под  редакцией  А.В.  Михайлова,  П.П.  Симбирцевой  и  Е.С.  Некрасовой.  СПб,  2003.  —  455  с.

5.Brown  T.J.,  Alcorn  D.,  Fraser  J.R.  Absorption  of  hyaluronan  applied  to  the  surface  of  intact  skin  //  J.  Invest.  Dermatol.  —  1999.  —  V.  113.  —  №  5.  —  P.  740—746.