O ácido hialurónico (HA) é um biopolímero linear composto por múltiplas unidades dissacáridas repetidas. O dissacárido que se repete na cadeia do ácido hialurónico é constituído por dois açúcares simples: o ácido D-glucurónico (GlcUA) e a N-acetilglucosamina (GlcNAc). Estes açúcares estão associados entre si por ligações glicosídicas de β-1,3 e β-1,4 alternadamente.
O ácido hialurónico é um dos componentes principais do tecido conjuntivo encontrado na pele, cartilagem, articulações, no humor vítreo dos olhos e no cordão umbilical.
A sua principal função nas articulações é lubrificá-las e na pele serve como um componente estrutural da derme que preenche os espaços entre o colagénio e as fibras de elastina, distribuindo nutrientes, hidratando a pele pela retenção de moléculas de água e atuando como um agente de amortecimento. Outras funções biológicas do ácido hialurónico incluem a manutenção da elastoviscosidade dos tecidos conjuntivos líquidos, tais como o líquido sinovial nas articulações e o fluido vítreo no olho, o controlo da hidratação de tecidos e a polimerização supramolecular de proteoglicanos na matriz extracelular.
História
O ácido hialurónico foi isolado pela primeira vez em 1934 por Karl Meyer e pelo seu colega John Palmer a partir do corpo vítreo dos olhos de vaca. Eles descobriram que a substância continha dois tipos de moléculas de açúcar, um dos quais era o ácido urónico. Assim, propuseram o nome “ácido hialurónico” derivado de ácido urónico e da palavra grega para vidro, hyalos. A estrutura química do ácido hialurónico só foi finalmente resolvida por Karl Mayer e os seus associados na década de 1950. Ele foi isolado pela primeira vez como um ácido, mas sob condições fisiológicas, comporta como um sal (hialuronato de sódio).
A primeira aplicação médica do ácido hialurónico para seres humanos era como um substituto do vítreo durante a cirurgia ocular no final da década de 1950. O ácido hialurónico utilizado foi inicialmente isolado a partir de cordão umbilical humano, e pouco tempo depois a partir da crista de galos de uma forma altamente purificada e de elevado peso molecular.
Biossíntese
A síntese celular do ácido hialurónico ocorre na face interna da membrana plasmática por uma classe de proteínas integrais chamadas hialurano sintetases (HAS). Estas enzimas são glicosiltransferases que coordenadamente polimerizam e translocam o ácido hialurónico para a matriz extracelular. As hialurano sintetases sintetizam polímeros lineares da estrutura dissacárida repetida pela adição alternada de ácido glucurónico e N-acetilglucosamina à cadeia crescente de ácido hialuránico usando como substratos os açúcares activados por nucleótidos,UDP-ácido glucurónico e UDP-N-acetilglucosamina, respectivamente.
Degradação
Nos mamíferos, a degradação enzimática do ácido hialurónico resulta da acção de três enzimas:
a) hialuronidases;
b) β-d-glucuronidases;
c) β-N-acetil-hexosaminidases.
Estas enzimas são encontradas intracelularmente ou no soro. As hialuronidases clivam ácido hialurónico de alto peso molecular em pequenos oligossacáridos enquanto que as β-d-glucuronidases e as β-N-acetil-hexosaminidases degradam os fragmentos de oligossacáridos pela remoção de açúcares terminais não redutores.
Os produtos da degradação do ácido hialurónico, oligossacáridos e hialurano de muito baixo peso molecular apresentam propriedades pró-angiogénicos.
Por catalisar a hidrólise do ácido hialurónico, um dos principais constituintes da barreira intersticial, as hialuronidases reduzem a viscosidade do ácido hialurónico, aumentando assim a permeabilidade do tecido. São, por conseguinte, utilizadas na medicina, em conjunção com outros medicamentos, a fim de acelerar a sua dispersão e distribuição.
Aplicações
Dada a natureza hidratante do ácido hialurónico, é usado amiúde em produtos para o cuidado da pele. De fato, o ácido hialurónico é uma das moléculas mais hidrofílicas na natureza, isto é, uma das moléculas com maior afinidade para se ligar à água.
A natureza viscoelástica única do ácido hialurónico aliada à sua biocompatibilidade e à sua não imunogenicidade também levou à sua utilização em várias aplicações clínicas, incluindo a suplementação de fluido das articulações na artrite, como na cirurgia aos olhos, e no auxílio da cicatrização e da regeneração de feridas cirúrgicas.
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