В нынешнее время продолжительность жизни в развитых странах составляет примерно 80 лет. Например, в Япония и Канада, многие люди живут дольше 85 лет. Это прекрасная новость, но паралелльно с ростом возраста у людей, особенно женщин)) растет желание притормозить возрастные изменения организма, и не только внешнего облика, но и внутренних систем органов. Первое что приходит в голову, когда мы задумываемся о молодости внешнего вида - это сохранение подтянутого состояния кожи. И если опросить женщин, какое вещество помогает лучше всего предотвратить старение кожи, они ответят - гиалуроновая кислота. Правы ли они? Или это всего лишь созданный псевдонаучный шум вокруг посредственного вещества, не дающего желающего омолаживающего эффекта. Пора разобраться с этой гиалуроновой кислотой и сделать вывод: включать ли ее в список эффективной борьбы со старостью или нет, и если да, то какие средства и методики приминения эффективны?
Представьте себе, что ваше тело — это огромный город, где клетки — это жители, а внеклеточный матрикс — это инфраструктура, поддерживающая их жизнь. В этом городе есть особый «строительный материал» — гиалуроновая кислота (ГК), которая играет ключевую роль в поддержании структуры и функций нашего организма. Особую популярность ГК приобрела в косметологии, где предлагают пить, колоть, наносить ГК на кожу, или еще каким-нибудь способом влиять на ее количество и качество. Но мало кто знает, что ГК активно используют в медицине для поддержания фцнкций суставов и глаз, и в хирургии для ускоренного заживления ран.
Чтобы не вестись на маркетинговые уловки, предлагаю разобраться вот в чем: что из себя представляет молекула ГК; какие функции ГК выполняет и где в организме она присутствует; как синтезируется ГК; почему может возникнуть дефицит ГК, и можно ли ее усвоить из пищи или пищевых добавок; какие способы восполнения ГК реально эффективны на сегодняшний день. В общем, впереди вас ждет супер полезный материал :))
Немного истории
Название «гиалуроновая кислота» происходит от греческого слова «hyalos», что означает «стекловидный», и было предложено в 1934 году Карлом Мейером и Джоном Палмером, которые впервые выделили это вещество из стекловидного тела бычьего глаза. Сначала думали, что данное вещество принадлежит только млекопитающим, но данное предположение было опровергнуто после того как в 1974 году было обнаружено, что некоторые бактерии, например, Streptococcus pyogenes (стрептококк группы А), Pasteurella multocida (вид грамотрицательных бактерий, вызывающих острое инфекционное заболевание пастереллез) способны синтезировать гиалуроновую кислоту. Эта способность им необходима для создания собственной капсулы с гиалуроновой кислотой, чтобы легко проникать через кожные покровы и паразитировать на других живых существах, вызывая тем самым у них различные инфекции.
На сегодня микробиологический синтез ГК помогает производить ее в промышленных масштабах. Микробы и бактерии, выращенные в специальной среде, синтезируют гиалуроновую кислоту, которую затем многократно очищают. Конечный продукт максимально похож на вещество, производимое естественным образом в организме человека, что расширяет возможности его применения в медицине, косметологии и других отраслях.
Молекула гиалуроновой кислоты: как она выглядит и что их себя представляет?
ГК не просто строительный материал, а на самом деле это мощный союзник нашего организма. ГК можно встретить практически в любой частичке нашего тела, начиная с суставов и кожи, заканчивая глазом.
Гиалуроновая кислота — это линейная молекула полисахарида (сложного углевода) в виде длинной цепочки, состоящий из повторяющихся углеводных звеньев (дисахаридов), количество которых в цепи может достигать до 25 000 штук. Природная ГК имеет высокую молекулярную массу (сумма масс атомов, входящих в состав молекулы), которая может варьироваться от 5 000 до 20 000 000 дальтон (Да). Например, средняя молекула ГК в синовиальной жидкости сустава человека составляет 3 140 000 Да. Молекулярная масса ГК зависит от способа получения, причем, ввиду особенностей строения молекулы, получаемый вариант ГК с той или иной длиной молекулы будет всегда химически идентичен природному.
Длина молекулы может достигать размеров, сравнимых с диаметром ядер большинства клеток человека - примерно 8-10 микрометров (мкм). Размеры самих клеток варьируются в зависимости от их типа и функции. Например, основные клетки эпидермиса — кератиноциты (составляют примерно 90 % всех клеток эпидермиса) — имеют размер около 30 мкм.
В этом месте справедливо возникает вопрос: может ли молекула гиалуроновой кислоты проникнуть в кожу из косметических средств? Спойлер: низкомолекулярная может, но в незначительных количествах, и ее функциональность все равно будет проигрывать ГК синтезированной в самом организме.
Размер гиалуроновой кислоты: высоко-, средне-, низкомолекулярная
Не все молекулы ГК одинаковы и оказывают аналогичные эффекты. На самом деле существует шесть разных размеров, но в основном в практике применяют только четыре. Разные молекулярные массы ГК проникают на разные уровни кожи. Молекулы с более низкой молекулярной массой меньше по размеру и поэтому могут достигать более глубоких слоев кожи. С другой стороны, молекулы с высоким молекулярным весом работают на поверхности, обеспечивая хоть и заметные, но кратковременные результаты.
Природная или нативная или высокомолекулярная ГК (ВМГК) синтезируется в самом организме и имеет длину около 3-10 мкм, а межклеточное пространство где располагается ГК около 0,015-0,05 мкм. Уже понятно что природная молекула не имеет шансов каким-то образом встроится в кожу человека, если ее наносить извне с помощью различных косметических средств. Единственная задача, которую решает ВМГК - это удержание воды внутри кожи, что позволяет сохранить ее в увлажненном состоянии. Однако эффект от применения ВМГК кратковременный, поскольку защитная пленка легко смывается.
На фоне активного развития косметологии и медицины научились получать низкомолекулярную форму ГК (НМГК) с длиной молекулы около 0,005 мкм, и наномолекулярную гиалуроновую кислоту. Такой размер позволяет молекуле НМГК проникать в более глубокие слои кожи и эффективно увлажнять ее изнутри за счет притяжения и связывания молекул воды. По сравнению с ВМГК эффект от приминения НМГК более длительный.
Где в организме человека локализуется гиалуроновая кислота?
ГК входит в состав соединительной, эпителиальной и нервной тканей, и соответственно во всех органах которые состоят из этих тканей. В организме человека весом 70 кг в среднем содержится около 15 граммов гиалуроновой кислоты, треть из которой (примерно 5 г или 0,007% массы тела) распадается или синтезируется каждый день.
В организме человека гиалуроновая кислота содержится в различных местах:
- Внеклеточный матрикс: ГК является одним из основных компонентов внеклеточного матрикса, обеспечивая структурную поддержку клеткам. Яркий пример - эпидермис кожи, где ГК расположена между клетками кератиноцитами, и создает вокруг клеток водную среду, необходимую для их нормального функционирования и передвижения на уровне слоев кожи.
Внеклеточный матрикс (ВКМ) — это сложная сеть молекул, окружающая клетки и обеспечивающая их структурную поддержку, а также участвующая в передаче сигналов между клетками. Он состоит из белков, таких как коллаген и эластин, и полисахаридов, которые формируют основу тканей и органов.
Для наглядного представления структуры клетки и внеклеточного матрикса можно обратиться к следующему видео: https://youtu.be/y3lj3EjN6J4
- Биологические жидкости: Она присутствует в слюне для увлажнения слизистой оболочки рта, что способствует комфортному процессу жевания и глотания. Также содержится в синовиальной жидкости суставов (вязкая внутрисуставная жидкость), обеспечивая амортизацию и смазку суставов.
- Суставной хрящ: В хряще ГК связывается с протеогликаном аггрекан (сложная молекула, состоящая из белковой основы) и другими молекулами, формируя структуры, которые поглощают воду и обеспечивают упругость хряща, то есть его устойчивость к компрессии. С возрастом молекулярная масса гиалуроновой кислоты в хряще уменьшается, что снижает его способности противостоять компрессионным нагрузкам и увеличивают риск травм и остеоартроза.
- Стекловидное тело глаза: входя в состав стекловидного тела глазного яблока ГК помогает поддерживать стабильность и форму глазного яблока, т.к. оно состоит из 99% воды, 1% ГК и других химических элементов.
Какую роль выполняет гиалуроновая кислота?
Понимая где содержится ГК становится понятно какие функции она выполняет в той или иной области. В целом, в любой ткани ГК выполняет определенный функционал, который можно выделить в следующие группы:
- Поддержание гидратации (увлажненности) тканей: ГК способна удерживать до 1000 своих молекул воды. Представьте себе: один грамм этого вещества может захватить большое количество влаги, как губка. Это незаменимо для поддержания здорового уровня увлажненности кожи, суставов, слизистой рта и других тканей.
- Структурная поддержка тканей: В внеклеточном матриксе ГК обеспечивает структурную целостность тканей, влияя на их механические свойства. Например, ГК помогает поддерживать эластичность и упругость кожи, предотвращая образование морщин.
- Регенерация и заживление тканей: Гиалуроновая кислота участвует в процессах деления клеток и мих перемещения в зону повреждения, что способствует заживлению ран и восстановлению тканей.
- Поддержка здоровья и функционального состояния суставов: Помимо внешнего применения, ГК находится в синовиальной жидкости и помогает смазывать суставы, снижая трение между суставными поверхностями, обеспечивая плавное движение, а также стимулирует восстановление хрящевой ткани после физических нагрузок.
Как гиалуроновая кислота синтезируется в организме?
Организм производит гиалуроновую кислоту сам. Процесс этот довольно сложен и происходит в клетках соединительной ткани, которые называются фибробластами. Они словно маленькие фабрики, трудящиеся над созданием молекул в соответствии с нашими потребностями.
Фибробласты - это клетки соединительной ткани, ответственные за синтез компонентов внеклеточного матрикса, включая коллаген, эластин и гиалуроновую кислоту. В молодом возрасте фибробласты активно производят эти вещества, но с возрастом активность фибробластов снижается, и уменьшается выработка компонентов матрикса.
Синтез гиалуроновой кислоты осуществляется особыми ферментами гиалуронатсинтетазами (HAS), которые собирают длинные цепи ГК из двух элементов: глюкуроновая кислота и N-ацетилглюкозамин. HAS ферменты поочерёдно присоединяют к растущей цепи эти два элемента, удлиняя молекулу ГК. Процесс синтеза происходит на внутренней стороне наружной мембраны фибробластов, при этом растущие цепи ГК выталкиваются из клетки наружу.
Интересно, что гиалуронатсинтетаза является единственным в своем роде ферментом, катализирующим синтез гиалуроновой кислоты в организме млекопитающих и в клеточной стенке гемолитического стрептококка, а также у вируса PBCV-1 и бактерии Pasteurella multicida.
Как происходит биодеградация гиалуроновой кислоты в организме?
Реакции разрушающие гиалуроновую кислоты основаны на участии особых ферментов - гиалурондлиаз, которые расщепляют молекулы ГК на более мелкие фрагменты. Существует несколько видов таких ферментов, каждый из которых расщепляет ГК до определенных веществ. Так например, один тип этого фермента расщепляет ГК до дисахаров - простых углеводов, с целью дальнейшего извлечения энергии.
Гиалуронидазы присутствуют во многих органах и жидкостях организма человека, включая яички, селезёнку, кожу, глаза, печень, почки, матку и плаценту. На сегодняшний день известно шесть типов человеческих гиалуронидаз: HYAL1, HYAL2, HYAL3, HYAL4, SPAM1 и HYALP1. Каждая из которых вносит свой вклад в расщепление ГК в организме, и в целом в ее метаболизм.
В косметологии гиалуронидаза используется для коррекции нежелательных эффектов после введения филлеров на основе гиалуроновой кислоты, позволяя быстро и эффективно устранить избыточное количество введённого препарата. Количество сеансов, необходимых для процесса растворения филлеров с ГК, может варьироваться в зависимости от многих факторов: область применения, тип и количество используемого филлера, желаемые результаты, структура кожи человека и реакции. Как правило достаточно 1-2 сеансов.
Что происходит с гиалуроновой кислотой с возрастом?
Неприятный факт: с возрастом наше тело стареет, процессы обновления тканей, клеток и их структурных элементов замедляются, а те клетки которые создаются имеют более низкое качество. Возобновление запасов гиалуроновой кислоты не исключение :((
Как вы уже узнали, синтезируют ГК клетки соединительной ткани - фибробласты, которые присутствуют во многих тканях: эпителий кожи, костная и хрящевая ткань, также кровь и лимфа (да, да - это тоже ткань :)) С возрастом активность фибробластов снижается, что приводит к уменьшению выработки ГК и других компонентов внеклеточного матрикса. Это снижение начинается примерно с 30–35 лет и проявляется в снижении способности тканей удерживать воду, и в потере свойства удерживать ткань в определенной плотной форме. Можно сказать и так, с возрастом ГК теряет свой функционал.
Как проявляются эти возрастные изменения? Очень просто, те ткани которые содержат ГК, начинают терять воду, это приводит к сухости, изменению объема и формы, в результате нарушаются обменные процессы и обновление клеток в этих тканях. К примеру, снижение ГК в коже приводит к ее сухости, потери упругости и появлению морщин. В хрящах наблюдается иная картина: общее количество ГК в хрящевой ткани может увеличиваться, а длина молекулы уменьшатся, т.е. ГК теряет свое свойство поглощать воду и обеспечивать необходимую упругость.
Можно ли восполнить запас гиалуроновой кислоты за счет пищи или добавок?
Некоторые продукты питания содержат ГК, например куриный бульон, авокадо, цитрусовые. Но дело в том, что молекула ГК достаточно крупная и не способна усвоится в ЖКТ.
При пероральном приеме ГК с пищей или в виде пищевых добавок высокомолекулярные фракции подвергаются воздействию ферментов и бактерий желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), что приводит к её расщеплению на более мелкие фрагменты. Эти фрагменты могут всасываться в кишечнике и поступать в кровоток, распределяясь по различным тканям организма, включая кожу. Но какое количество ГК поступившей с пищей пойдет на восстановление кожи или суставной жидкости, и пойдет ли вообще - совершенно не понятно.
Однако эффективность перорального приёма ГК для улучшения состояния кожи остаётся предметом дискуссий. Некоторые специалисты считают, что гиалуроновая кислота, попадая в желудок, расщепляется и не оказывает значимого влияния на уровень ГК в коже. Поэтому прием пищевых добавок с ГК сомнительная история.
Почему инъекции с гиалуроновой кислотой такие дорогие?
Стоимость ГК обусловлена сложным и дорогостоящим процессом ее производства. Цены на очищенную гиалуроновую кислоту, а именно такая ГК используется в омолаживающих препаратах, могут значительно различаться в зависимости от производителя, степени чистоты и объема закупки.
Например, венгерская компания BulkSupplements предлагает 1 килограмм порошка гиалуроновой кислоты по цене примерно 180 евро. Другие поставщики, такие как Suzhou Redgia Biotech Co., Ltd., указывают цену от 255 до 270 долларов США за килограмм. Кроме того, китайская компания Shaanxi Shineherb Biotech Co., Ltd. предлагает гиалуроновую кислоту по цене от 45 до 99 долларов США за килограмм.
В России производство очищенной гиалуроновой кислоты осуществляется несколькими компаниями, выпускают они ГК в основном в виде косметических гелей с концентрацией от 0,2% до 1,35%. При сравнении цен стоит учитывать, что российские компании выпускают ГК с низкой концентрацией в гелях, а импортные как правило в порошковой форме с 100% концентрацией. Так компания «ХимФармПродукт» предлагает 1% раствор гиалуроновой кислоты по цене от 2 850 рублей за килограмм геля (примерно 34 доллара). В компании «Himpitertorg» 1% раствор гиалуроновой кислоты из Франции стоит от 4 680 рублей за килограмм геля при заказе 25 кг.
Другая российская компания ООО «Лаборатория Гиалика» (бренд GIALIKA®), производит гиалуроновую кислоту микробиологическим способом, соответствующим мировым стандартам качества, под контролем британских специалистов. В продаже имеется гель «Гиалуроновая кислота 1,35%» объемом 10 мл стоимостью 450 рублей. Это соответствует цене 45 000 рублей за литр геля.
Таким образом, стоимость очищенной гиалуроновой кислоты за килограмм может варьироваться от 34 до 270 долларов США и выше, в зависимости от производителя и характеристик продукта (длина и размер молекулы ГК, чистота продукта
Попытки вернуть молодость кожи в современной косметологии за счет гиалуроновой кислоты
Теперь перейдем к практических советам. Обратите внимание, что некоторые рекомендации направлены на обогащение кожи экзогенной ГК из косметических средств или инъекций, а другие о том, как увеличить синтез собственной ГК в организме. И так, поехали:
- Косметические средства с высокомолекулярной ГК решают только одну единственную задачу - сохраняют увлажненность кожи в течении дня, запечатывая воду внутри эпидермиса.
- Косметические средства с низкомолекулярной ГК способны в небольших количествах проникать внутрь кожи, притягивая воду увлажнять кожу изнутри. Эффективность данных средств не супер эффективна, но все же лучше чем ничего.
- Инъекционные методики введения ГК в кожу более эффективные чем различные "намазки", содержат НМГК, которая путем тонкой иглы доставляется в глубокие слои кожи и там оказывает увлажняющий эффект, заполняет морщины и стимулируя синтез собственной ГК (биоревитализация).
- Аппаратные методики стимулирующие биосинтез ГК в организме достаточно эффективны, и направлены на активацию фибробластов — клеток, ответственных за синтез коллагена, эластина и ГК. Основные из них включают: лазерные методики, RF-лифтинг (радиочастотный лифтинг), ультразвуковая терапия, микротоковая терапия, ионофорез (электрофорез).
Сочетание аппаратных методов с инъекционными процедурами и косметическими средствами, позволяет достичь комплексного омолаживающего эффекта, улучшая и сохраняя состояние кожи и стимулируя выработку собственной гиалуроновой кислоты.
Итоги
Гиалуроновая кислота — это универсальный помощник, прекрасно работающий как внутри организма, так и снаружи. Она поддерживает нашу кожу увлажненной, а суставы — подвижными. Поэтому не упустите возможности позаботиться о своем здоровье и красоте, выбирая эффективные средства и методы увеличения количества и качества ГК в организме ✨