Ácido Hialurónico

Concepto de Ácido Hialurónico

El ácido hialurónico (HÁ) es un biopolímero linear compuesto por múltiples unidades disacáridas repetidas. El disacárido que se repite en la cadena del ácido hialurónico es constituido por dos azúcares simples: el ácido D-glucurónico (GlcUA) y la N-acetilglucosamina (ClcNAc). Estos azúcares están asociados entre sí por enlaces glicosídicos de β-1,3 e β-1,4 alternadamente.

El ácido hialurónico es uno de los componentes principales del tejido conjuntivo encontrado en la piel, cartílagos, articulaciones, en el humor vítreo de los ojos y en el cordón umbilical.

Su principal función en las articulaciones es lubricarlas y en la piel sirve como un componente estructural de la dermis que rellena los espacios entre el colágeno y las fibras de elastina, distribuyendo nutrientes, hidratando la piel por la retención de moléculas de agua y actuando como un agente de amortiguamiento. Otras funciones biológicas del ácido hialurónico incluyen el mantenimiento de la viscoelasticidad de los tejidos conjuntivos líquidos, tales como el líquido sinovial en las articulaciones y el humor vítreo en el ojo, el control de la hidratación de tejidos y la polimerización supramolecular de proteoglicanos en la matriz extracelular.

Historia

El ácido hialurónico fue aislado por primera vez en 1934 por Karl Meyer y por su compañero John Palmer a partir del cuerpo vítreo de los ojos de vaca. Ellos descubrieron que la sustancia contenía dos tipos de moléculas de azúcar, una de las cuales era ácido urónico. De esta forma, propusieron el nombre de “ácido hialurónico” derivado de ácido urónico y de la palabra griega para vidrio, hyalos. La estructura química del ácido hialurónico fue finalmente resuelta por Karl Meyer y sus socios en la década de 1950. Él fue aislado por primera vez como un ácido pero bajo condiciones fisiológicas se comporta como un salino (hialuronato de sodio).

La primera aplicación médica del ácido hialurónico para seres humanos era como un sustituto del vítreo durante la cirugía ocular a finales de la década de 1950. El ácido hialurónico utilizado fue inicialmente aislado a partir del cordón umbilical humano, y poco tiempo después a partir de la cresta de gallos de una forma altamente purificada y de elevado peso molecular.

Biosíntesis

La síntesis celular del ácido hialurónico ocurre en la cara interna de la membrana plasmática por una clase de proteínas integrales llamadas hialurano sintetasa (HAS). Estas enzimas son glicosiltrasferasas que coordinadamente polimerizan y transportan el ácido hialurónico para la matriz extracelular. Las hialurano sintetasa sintetizan polímeros lineares de la estructura disacárida repetida por la adición alternada de ácido glucurónico y N-acetilglucosamina a la cadena creciente de ácido hialurónico usando como sustratos los azúcares activados por nucleótidos, UDP-ácido glucurónico y UDP-N-acetilglucosamina, respectivamente.

Degradación

En los mamíferos, la degradación enzimática del ácido hialurónico resulta de la acción de tres enzimas:

1. hialuronidasa;
2. β-d-glucuronidasa;
3. β-N-acetil-hexosaminidasa.

Estas enzimas son encontradas intracelularmente o en el suero. Las hialuronidasas clivan ácido hialurónico de alto peso molecular en pequeños oligosacáridos mientras que las β-d-glucuronidasas y las β-N-acetil-hexosaminidasas degradan los fragmentos de oligosacáridos por la eliminación de azúcares terminales no reductores.

Los productos de la degradación del ácido hialurónico, oligosacáridos e hialurano de muy bajo peso molecular presentan propiedades pro-angiogénicas.

Por catalizar la hidrólisis del ácido hialurónico, uno de los principales constituyentes de la barrera intersticial, las hialuronidasas reducen la viscosidad del ácido hialurónico, aumentando así la permeabilidad del tejido. Son, por consiguiente, utilizadas en la medicina, en conjunción con otros medicamentos, a fin de acelerar su dispersión y distribución.

Aplicaciones

Dada la naturaleza hidratante del ácido hialurónico es usado a menudo en productos para el cuidado de la piel. De hecho, el ácido hialurónico es una de las moléculas más hidrofílicas en la naturaleza, es decir, una de las moléculas con mayor afinidad para enlazarse al agua.

La naturaleza viscoelástica única del ácido hialurónico aliada a su biocompatibilidad y a su no inmunogenicidad también llevó a su utilización en varias aplicaciones clínicas, incluyendo la suplementación de fluido de las articulaciones en la artritis, como en la cirugía a los ojos y en el auxilio de la cicatrización y de la regeneración de heridas quirúrgicas.

References:

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