Гиалуроновая кислота

Происхождение

В 1934 году Карл Мейер и его коллега Джон Палмер выделили ранее неизвестное химическое вещество из стекловидного тела глаза крупного рогатого скота. Они обнаружили, что вещество содержит две молекулы сахара и одну молекулу уроновой кислоты. Для удобства, они предложили название «гиалуроновая кислота» [14].

Само название происходит от «hyalos», (от греч. сл. «стекло» и «уроновая кислота»). В то время они не знали, что вещество, обнаруженное ими один из самых интересных и полезных природных полимеров. Впоследствии, гиалуроновая кислота была идентифицирована не только в организме животных, но и человека. Это естественный полисахарид, глизокозамингликан, основа внеклеточного матрикса соединительной ткани, синовиальной жидкости, хрящи. В коже, она обеспечивает структуру и объем при одновременном сохранении и привлечении влаги. По мере старения кожи, количество гиалуроновой кислоты уменьшается и приводит к образованию морщин [15].

Почти 25 лет биохимических исследований потребовалось, что бы установить химический состав гиалуроновой кислоты и вывести формулу ее элементарного звена (1986, E.Balazs). Как уже указывалось выше, впервые этот полимер был выделен как кислота, однако, дальнейшие исследования показали, что в физиологическом состоянии, он представляет собой соль – гиалуронат натрия.

Гиалуроновая кислота впервые была использована в коммерческих целях в 1942 году, когда Эндре Балаш подал заявку на патент, чтобы использовать ее в качестве замены яичного белка в хлебобулочных изделиях.

Первое лечебное применение гиалуроновой кислоты было осуществлено в конце 50-х годов XX века во время хирургической операции по замене стекловидного тела глаза человека.

Структура и биологические свойства этого полисахарида изучались во многих лабораториях. Эти работы были обобщены в сборнике «Ciba Foundation Symposium», 1989г.

Гиалуроновую кислоту с высокой степенью чистоты и высокой молекулярной массой выделяют из гребней петухов, человеческой пуповины, стекловидного тела глаз крупного рогатого скота. Кроме того ее можно получать биотехнологическим путем из растительного сырья, с помощью использования особых бактериальных культур [16]. ГК первоначально выделяли из бычьей жидкой части стекловидного тела, а затем из куриных гребней (Shiedlin др., 2004) и пуповины человека.

Успехи в области биотехнологии, привели к разработке генетически модифицированных бактерий, продуцирующих высокие выходы ГК, и сегодня, большинство коммерческих продуктов производятся из «Стрептококус эквивалентной» (Restylane®, Juvéderm®, и т.д.), что позволяет избежать риска загрязнения ГК болезнетворными микроорганизмами животных. Уделяя большое внимание производству бактериальной ГК, используя менее дорогостоящие методы получения и очистки - получают высокий выход продукта (Rangaswamy & Jain, 2008). Так же, были проведены исследования по подготовке ГК фрагментов с заданными одинаковыми размерами, контролируя степень деградации ГК с высокой молекулярной массой с использованием различных методов, в том числе в присутствии кислот и щелочей, ультразвуковой и термической деструкции.

В естественном состоянии ГК присутствует в организмах позвоночных, а также в бактериях. Ее высокое содержание в организме человека наблюдается во внеклеточной матрице (ЕСМ) соединительной ткани. Особенно большое количество ГК присутствует в синовиальной жидкости суставов, дерме кожи и стекловидного тела глаза [17].