Ácido hialurónico

El ácido hialurónico ( hialuronato , hialuronano ) es un glicosaminoglicano no sulfonado que forma parte de los tejidos conectivo , epitelial y nervioso . Es uno de los principales componentes de la matriz extracelular , que se encuentra en muchos fluidos biológicos ( saliva , líquido sinovial , etc.). Participa significativamente en la proliferación y migración de las células. Producida por algunas bacterias (por ejemplo, Streptococcus ). El cuerpo humano que pesa 70 kg contiene en promedio alrededor de 15 gramos de ácido hialurónico, un tercio del cual se convierte (descompone o sintetiza) todos los días. [una]

Funciones

El ácido hialurónico es el principal componente del líquido sinovial responsable de su viscosidad . Junto con la lubricina , el ácido hialurónico es el principal componente del lubricante biológico.

El ácido hialurónico es un componente importante del cartílago articular , en el que está presente en forma de caparazón de cada célula ( condrocitos ). Cuando el ácido hialurónico se une a los monómeros de agrecano en presencia de una proteína de unión, se forman en el cartílago grandes agregados cargados negativamente que absorben agua. Estos agregados son responsables de la elasticidad del cartílago (su resistencia a la compresión). El peso molecular (longitud de la cadena) del ácido hialurónico en el cartílago disminuye con la edad, mientras que su contenido total aumenta. [2]

El ácido hialurónico también forma parte de la piel , donde interviene en la regeneración de los tejidos . Con la exposición excesiva de la piel a la radiación ultravioleta , se inflama ("quemadura solar"), mientras que la síntesis de ácido hialurónico se detiene en las células de la dermis y aumenta la tasa de descomposición.

Debido a su alto contenido en matrices extracelulares , el ácido hialurónico juega un papel importante en la hidrodinámica tisular, los procesos de migración y proliferación celular , y también participa en una serie de interacciones con los receptores de la superficie celular , en particular con su receptor primario CD44 . La implicación del ácido hialurónico en el desarrollo de tumores puede deberse a su interacción con el CD44.

Si bien el ácido hialurónico se une a CD44, existe evidencia de que la transducción de señales inflamatorias de sus productos de degradación se produce a través de los receptores de macrófagos y células dendríticas TLR2 , TLR4 o ambos. Los receptores tipo Toll ( TLR ) y el ácido hialurónico pertenecen al sistema inmunitario innato .

Estructura

La estructura del ácido hialurónico se estableció en la década de 1930 en el laboratorio de Karl Meyer .

El ácido hialurónico es un poli-(2-acetamido-2-desoxi-D-gluco)-D-glucuronoglicano, es decir, un polímero formado por residuos de ácido D-glucurónico y DN-acetilglucosamina unidos a su vez por β-1,4 - y enlaces glucosídicos β -1,3- (ver figura).

Una molécula de ácido hialurónico puede contener hasta 25.000 de estas unidades de disacárido. El ácido hialurónico natural tiene un peso molecular de 5.000 a 20.000.000 amu . e. m . El peso molecular promedio del polímero contenido en el líquido sinovial en humanos es de 3.140.000 uma. em [3] .

La molécula de ácido hialurónico es energéticamente estable, en particular debido a la estereoquímica de sus disacáridos constituyentes . Los voluminosos sustituyentes del anillo de piranosa están en posiciones estéricamente favorables, mientras que los átomos de hidrógeno más pequeños ocupan posiciones axiales menos favorables.

Biosíntesis

El ácido hialurónico es sintetizado por una clase de proteínas de membrana integradas llamadas hialuronato sintetasas . Los vertebrados contienen tres tipos de hialuronato sintetasas: HAS1, HAS2 y HAS3. Estas enzimas alargan la molécula de ácido hialurónico uniendo secuencialmente ácido glucurónico y N-acetilglucosamina al polisacárido original, mientras extruyen (“exprimen”) el polímero a través de la membrana celular hacia el espacio intercelular.

Biodegradación

El ácido hialurónico es degradado por una familia de enzimas llamadas hialuronidasas . Existen al menos siete tipos de enzimas similares a la hialuronidasa en el cuerpo humano, algunas de las cuales son supresoras de tumores . Los productos de degradación del ácido hialurónico ( oligosacáridos y hialuronatos de peso molecular extremadamente bajo) presentan propiedades proangiogénicas. Además, estudios recientes han demostrado que los fragmentos de ácido hialurónico, a diferencia del polisacárido de alto peso molecular original, pueden inducir una respuesta inflamatoria en los macrófagos y las células dendríticas [4] durante el daño tisular y el rechazo de la piel trasplantada .

Aplicación

Aplicaciones médicas

El hecho de que el ácido hialurónico sea un constituyente de muchos tejidos (piel, cartílago, cuerpo vítreo) explica su uso en el tratamiento de enfermedades asociadas a estos tejidos: endoprótesis de líquido sinovial; entorno quirúrgico para operaciones oftálmicas (p. ej., trasplante de córnea, cirugía de cataratas, cirugía de glaucoma y cirugía de reparación de desprendimiento de retina); preparaciones para alisar tejidos blandos y rellenar arrugas (incluso en forma de inyecciones intradérmicas) en cirugía estética.

A pesar de la falta de evidencia de efectividad clínica, las inyecciones de ácido hialurónico se usan para la osteoartritis (artrosis). Según una revisión sistemática y un metanálisis publicados en Annals of Internal Medicine en 2012 , las inyecciones intraarticulares de ácido hialurónico brindan beneficios pequeños, clínicamente insignificantes y conllevan un riesgo significativo de efectos secundarios graves [5] . Según una revisión Cochrane de 2015 , no hay evidencia de la eficacia del ácido hialurónico en la artrosis de tobillo : los ensayos clínicos disponibles para el uso de ácido hialurónico en esta enfermedad son de baja calidad (con un número reducido de participantes) [6 ] .

El ácido hialurónico se utiliza en cosmética como parte integral de los productos para el cuidado de la piel: cremas , barras de labios , lociones y otros.

El ácido hialurónico también se usa en lágrimas artificiales . Jefe del departamento médico y de diagnóstico de la Institución Presupuestaria del Estado Federal IRTC "Microcirugía Ocular" que lleva el nombre de A.I. académico S. N. Fedorova del Ministerio de Salud y Desarrollo Social de la Federación Rusa (sucursal de Novosibirsk) Petr Garrievich Nagorsky da una clasificación de las preparaciones de lágrimas artificiales por composición, que consta de cuatro puntos, uno de los cuales son las preparaciones que contienen ácido hialurónico [7] .

Origen del nombre

El nombre de "ácido hialurónico" se le dio a esta sustancia en 1934 por Karl Meyer ( alemán  Karl Meyer ) y J. Palmer (JW Palmer), quienes lo aislaron por primera vez del cuerpo vítreo del ojo [8] . El nombre proviene del griego. hyalos  -ácido vítreo y urónico .

La base conjugada del ácido hialurónico se llama hialuronato . Dado que la molécula de polímero en el organismo suele existir en una forma polianiónica intermedia , muchos autores consideran más correcto utilizar el término hialuronano .

Véase también

• Glicosaminoglicanos
• ácidos urónicos

Notas

1. ↑ Catabolismo de Stern R. Hyaluronan: una nueva vía metabólica  (inglés)  // Eur J Cell Biol : diario. - 2004. - Agosto ( vol. 83 , no. 7 ). - P. 317-325 . —PMID 15503855 .
2. ↑ Holmes MW A., Bayliss M T., Muir H. Ácido hialurónico en cartílago articular humano. Cambios relacionados con la edad en contenido y tamaño  //  Biochem J : diario. - 1988. - vol. 250 . - Pág. 435-441 . Versión PDF gratuita
3. ↑ Saari H et al. (1993) Efectos diferenciales de especies reactivas de oxígeno en líquido sinovial nativo y hialuronato de cordón umbilical humano eliminado. Inflamación 17:403-415.
4. ↑ Oligosacáridos y células dendríticas . medgel.ru. Fecha de acceso: 24 de noviembre de 2017. (indefinido)
5. ↑ Rutjes AW , Jüni P. , da Costa BR , Trelle S. , Nüesch E. , Reichenbach S. Viscosuplementation for osteoartritis of the knee: una revisión sistemática y metanálisis.  (Inglés)  // Anales de Medicina Interna. - 2012. - 7 agosto ( vol. 157 , n. 3 ). - pág. 180-191 . -doi : 10.7326 / 0003-4819-157-3-201208070-00473 . —PMID 22868835 .
6. ↑ Witteveen, AGH Ácido hialurónico  y otras opciones de tratamiento conservador para la osteoartritis del tobillo: [trad. del  ingles ] / AGH Witteveen, CJ Hofstad, GMMJ Kerkhoffs // Base de datos Cochrane de revisiones sistemáticas. - 2015. - No. 10 arte. no. CD010643 (17 de octubre). -doi : 10.1002 / 14651858.CD010643.pub2 .
7. ↑ Nagorsky, P. G. Prevención y tratamiento del síndrome del ojo seco en usuarios de lentes de contacto  : [ arch. 12 de septiembre de 2014 ] // Novedades en oftalmología: revista. - 2012. - Nº 3.
8. ↑ K. Meyer y JW Palmer. El polisacárido del humor vítreo  (inglés)  // J. Biol. química  : diario. - 1934. - Vol. 107 . - Pág. 629-634 . Versión gratuita en PDF Archivado el 27 de diciembre de 2007 en Wayback Machine .

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