¿Qué necesita saber sobre los usos del ácido hialurónico?

El ácido hialurónico (HA) es un componente importante de la matriz celular natural y se encuentra ampliamente en tejidos relacionados como la piel, el humor vítreo del ojo y el líquido sinovial [1].

En 1934, los profesores Meyer y Palmer de la universidad de Columbia en los Estados Unidos [2]aislaron con éxito el ácido hialurónico del humor vítrede de los ojos de ganado por primera vez.El ácido hialurónico tiene una macromolecular linealEstructura química de mucopolisacárido ácido, que consiste en unidades de disacárido de repetición Unidas por enlaces glucosídicos b-(1-3) entre el ácido d-glucurónico y n-acetil-d-glucosamina, con cada unidad de disacárido vinculado a otro a través de un enlace glucosídico b-(1-4) [3].

1. Características fisicoquímicas del ácido hialurónico

El ácido hialurónico es blancoSólido amorfo que es fácilmente soluble en agua, insoluble en solventes orgánicos, y altamente higroscópico. Es un excelente factor hidratante natural [4]. En segundo lugar, el ácido hialurónico se degrada muy rápidamente, y el tejido linfádegradará el ácido hialurónico inyecen en el tejido en dióxido de carbono y agua. Por último, el ácido hialurónico no es antigéy puede encontrarse en cualquier organismo vivo, sin diferencias de especies o tejidos.

La estructura molecular del ácido hialurónico se muestra en la figura 1. Hay cuatro sitios de modificación química en la molécula de ácido hialurónico, como se muestra en la figura 2: grupos carboxilo, grupos hidroxilo, grupos n-acetil amino y el extremo reducido. El grupo hidroxilo y el grupo carboxilo son sitios de modificación comúnmente utilizados. Hay tres maneras de modificar los sitios de modificación del ácido hialurónico para mejorar sus propiedades: (1) cross-linking, hidrofobización, injery modificaciones químicas de apertura de anillo tales como esterificación, aminación reductiva, etc. Modificaciones químicas tales como reticul, hidrofobización, injerto y anilapertura se pueden lograr a través de estos procesos de reacción, resultando enÁcido hialurónico funcionalDerivados tales como geles a base de ácido hialurónico. 2. Los complejos se pueden formar con compuestos catiónicos a través de interacciones electrostáticas. 3. La mezcla con otras macromoléculas puede modificar el ácido hialurónico, y el enlace de hidrógeno entre moléculas puede usarse para formar una película de mezcla con excelentes propiedades [5].

2. Aplicaciones del ácido hialurónico

Ácido hialurónico#39;s excelente biocompatibilidadLa absorción de agua, viscoelas, no antigenicidad y no toxicidad sobre la degradación significa que puede ser utilizado en una serie de campos, incluyendo oftalmología, cirugía, reumatología y urología. También puede ser utilizado para tratar la inflamación, mejorar la resistencia a múltiples fármacos, ayudar en la regeneración vascular, prevenir la tumourigénesis y alterar la viscoelasde la matriz extracelular.

2.1 oftalmología

Ácido hialurónico de alta concentraciónTiene las características de buena viscoelas, fluidez débil y una barrera molecular. Usando estas características, el ácido hialurónico puede ser utilizado en cirugía oftálmica anterior y posterior del segmento, incluyendo la extracción de cataratas intracapsular/extracapsular, implantación de lentes intraoculares, trasplante de córnea, cirugía de filtrado de glaucoma y cirugía de reinserción de retina, y también se utiliza como sustituto de relleno en vitrectomía y cirugía de desprendimiento de retina. El ácido hialurónico es también el principal ingrediente de las gotas oftálmicas (para el síndrome del ojo seco), que pueden prolongar eficazmente el tiempo de ruptura de la película lagrimal, reducir el número de parpadeos en pacientes con síndrome del ojo seco, y aliviar la sequedad, irritación, picazón y síntomas de dolor [7].

Entre 2014 y julio de 2017, se registró en la administración de alimentos y medicamentos de China (en lo sucesivo, «CFDA») un total de 8 productos oftálmicos que contienen ácido hialurónico, incluidos 7 productos sanitarios de fabricación nacional y 1 producto sanitario importado. Los productos registrados se utilizan principalmente como agentes protectores viscoelásticos. Esto muestra que la corrientePrincipal aplicación del ácido hialurónicoEn oftalmología es como un agente protector viscoelástico, y la investigación en otras aplicaciones necesita ser ampliada y profundiz.

2.2 cirugía

El ácido hialurónico se usa a menudo en cirugíaPara prevenir o reducir la adhesión posoperatoria en cirugía de la cavidad abdominal (pélvic). La función antiadhesión se debe al efecto de bloqueo espacial del ácido hialurónico, y el mecanismo de acción es principalmente [8]: − separar físicamente los tejidos y proteger a mediadores inflamatorios y bacterias; Promoviendo la plasminóliy, al estimular la expresión del receptor CD44, promoviendo la proliferación de células mesenquimales; Regula la síntesis de colágeno, aumenta la actividad de los macrófagos, reduce la deposición de fibrina, promueve la cicatride heridas y reduce la formación de cicatrices; Formación de una película protectora sobre la superficie del tejido que puede reducir los daños mecánicos, lubricar la superficie e hidratarla; Absorber y expandirse hasta comprilos puntos de sangrado, lo que puede inhibir el sangrado.

De 2014 a julio de 2017, cuatroÁcido hialurónico productos de dispositivos médicos quirúr.Se registraron con el CFDA, todos los cuales se utilizan para prevenir o reducir la adherpostoperen cirugía de cavidad abdominal (pélvic). El análisis de estos cuatro productos revela las siguientes áreas que requieren una investigación continua y en profundidad: (1) basándose en informes de investigación que indican que el ácido hialurónico sódico puede estar implicado en la propagación de las células tumorales y en los factores tumorales clínicos implicados en la cirugía de la cavidad abdominal y pélvic, debe llevarse a cabo una investigación para determinar si el producto promueve el crecimiento, la proliferación y la migración de las células tumorales; (2) formulación, dosis de seguridad y formulación, dosis de eficacia; (3) para las indicaciones, deben realizarse investigaciones para evaluar si el producto interfiere con el proceso curativo deseado, si bloquea la propagación de antibióticos y promueve el crecimiento y la reproducción bacteriana. La incertidumbre de las cuestiones anteriores significa que la eficacia del ácido hialurónico en la prevención de la adhesión no puede determinarse intuitivamente, lo que en cierta medida limita la precisión de su aplicación en el campo quirúrgico.

2.3 juntas

El ácido hialurónico existe en forma de sal de sodioEn el líquido sinovial y es uno de los componentes de la matriz del cartílago. Puede lubrila la cavidad articular, reducir la fricción del tejido conectivo, y amortiguel efecto de compresión de las fuerzas externas en el cartílago articular. La inyección exógena de ácido hialurónico de alto peso molecular, alta concentración y viscoviscoalta en la articulación puede restaurar el líquido sinovial a un estado normal y promover la reparación natural del cartílago. La vida media relativamente corta del ácido hialurónico en el cuerpo significa que se requieren inyecciones frecuentes para tratar lesiones articulares, lo que aumenta el sufrimiento de los pacientes. Jordan et al. [9]informaron en 2015 sobre un nuevo gel compuesto por una mezcla de ácido hialurónico y quitosano, que, debido a la adición de quitosano, aumenta la capacidad de antidegradación y el efecto terapéutico del ácido hialurónico. Este estudio proporciona una nueva dirección para mejorar los suplementos viscode ácido hialurónico para el tratamiento de lesiones articulares.

2.4 cirugía estética

El ácido hialurónico tiene una buena biocompatibilidad, hidrofilicidad y reversibilidad (Se inyectó ácido hialurónicoPuede ser descompuesto por hialuronidasa), pero el ácido hialurónico natural es menos estable, propenso a la degradación y tiene una hidrofilidemasiado fuerte. El ácido hialurónico modificado puede ser modificado para desarrollar ácido hialurónico con mejor actividad biológica y funcionalidad, y el ácido hialurónico modificado puede ser utilizado como relleno de tejido para reemplazar la pérdida de volumen de tejido dérmico causada por el envejecimiento.

El ácido hialurónico fue aprobado para usarse como relleno de tejido blando en Canadá y Europa en 1997. La administración de alimentos y medicamentos de los Estados Unidos (FDA) no aprobó estos productos hasta 2003, y el nombre comercial es Restylane, que contiene1% de ácido hialurónico cruzado. Hay cuatro preparaciones comunes de Restylane: Restylane Fineline, Restylane, Restylan Perlane, y Restylane SubQ. El Restylane es actualmente el único preparado aprobado en el mercado chino.

De 2014 a julio de 2017, un total de 19Productos de relleno de ácido hialurónicoSe registraron en el CFDA, incluidos 11 dispositivos médicos de producción nacional y 8 dispositivos médicos importados. El análisis de estos 19 productos encontró que el agente reticulen todos los productos registrados es BDDE, y el uso previsto es inyectar en las capas medias y profundas de tejido dérmico facial para corregir los pliegues nasolabiales moderados a severos. Esto demuestra plenamente que la aplicación del ácido hialurónico en cirugía plástica es relativamente madura, y se ha formado un agente reticulmaduro y se ha establecido su uso. Con el continuo desarrollo de la economía nacional y del pueblo#La industria del plástico y de los cosméticos está destinada a florecer. Por lo tanto, el futuro del ácido hialurónico en inyecciones cosméno quirúrgicas es muy prometedor.

Reparación de heridas

La investigación realizada por Gencer et al. [10-11] muestra que el ácido hialurónico puede reducir la gravedad de la inflamación y se puede usar como antiinflam. Una investigación realizada por el NCI et al. [12] muestra esoEl ácido hialurónico puede usarse para tratar el dolorDespués de una amigdalectomía. Además, el ácido hialurónico puede usarse para aliviar el dolor, reparar heridas [13], artritis, enfermedades de los tendtendones [14], tratamiento quirúrgico de heridas profundas [15], quemaduras, quemprofundas parciales [16], heridas quirúrgicas en el tejido epiteliy heridas crónicas [17].

Los andamios de ácido hialurónico tiolado cultivados con células madre adipohan sido considerados un sustituto ideal para la grasa en la ingeniería de tejidos. Los biomateriales cruzados de ácido hialurónico han demostrado ser eficaces en el tratamiento de heridas en experimentos con animales en gatos, perros y caballos. En la reparación de heridas y la regeneración de la piel, el ácido hialurónico puede inhibila adhesión del tejido y la formación de cicatrices. Las principales funciones que desempeña el ácido hialurónico en el proceso de cicatride heridas son [18]: (1) la formación de un coágcon fibrina para proporcionar apoyo estructural durante la cicatride heridas; (2) regular la respuesta inflamatoria mediante la promoción de la actividad fagocíde granuloci; (3) regularSíntesis de colágeno.

Entre 2014 y julio de 2017,Seis productos de reparación de heridas con ácido hialurónicoSe registraron con el CFDA, principalmente para promover la cicatride heridas y reparación de la piel, daño secundario de la piel en las etapas posteriores de la inflamación de la piel, reparación de daños a la piel y las membranas mucosas, protección y cuidado de la piel después de una cirugía míniminvasiva y protección de la piel con barreras dañadas. Tiene el efecto de mantener la humedad de la piel, promoviendo la piel#39;s absorción de nutrientes, acortando el curso de la enfermedad, reduciendo la pigmentación y cicatripost-inflam, tratando la hiperpigmentación postopertemprana y reduciendo la cicatri.

2.6 ingeniería de tejidos y medicina regenerativa [19]

La ingeniería de tejidos utiliza biomateriales o andamios biológicos basados en ácido hialurónico para mejorar la eficacia de la medicina regenerativa. La medicina regenerativa se refiere principalmente a enfermedades de órganos vitales, liberación controlada de fármacos, factores de crecimiento y anticuerpos, implantes faciales o intradérmicos.El ácido hialurónico se ha convertido en el biopolímero más adecuadoPara medicina de regeneración de tejidos [20-21].

2.6.1 andamios de ácido hialurónico en la reparación del cartílago

elPolímero de ácido hialurónico sulfatadoAyuda a mejorar la biocompatibilidad de los materiales compuestos orgánicos/inorgánicos, estimulando potencialmente la actividad anabólica de tendones, cartílagos, huesos y columna vertebral, restaurando las células madre mesenquimales en el sitio de la lesión, y también promoviendo la diferenciación de las células objetivo. Los hidrogeles de ácido hialurónico también se pueden utilizar en la reparación del cartílago con base en la terapia con células madre. Sin embargo, los andamios de ácido hialurónico todavía tienen sus limitaciones, a saber, que inducuna reacción de cuerpo extraño cuando se implanten en el cuerpo. Varias proteínas pueden adsorber a la superficie de los andamide de ácido hialurónico implantados e inducir una serie de reacciones incluyendo la degeneración. Las proteínas inespecíficas pueden ser la causa principal de la reacción de cuerpo extraño. La adhesión de los fagoci(monoci, leucocitos y plaquetas) a la superficie del andamio del ácido hialurónico puede conducir a la liberación de citocinas y mediadores inflamatorios en las células diana y causar inflamación.

2.6.2 ácido hialurónico en nanomedicina

Nanopartículas hechas de ácido hialurónicoY el quitosano se han utilizado para la entrega de genes en la córnea y la conjuntiva [22]. Las nanopartículas de ácido hialurónico y quitosano que llevan ADN plásmido pueden aumentar la secreción de fosfatasa alcalen el tejido epitelide la córnea humana. Las nanopartículas de ácido hialurónico y colágeno pueden penetrar con éxito en las células epitelide la córnea y la conjuntiva de los conejos y transferir ADN, logrando niveles significativos de transfección. Por lo tanto, las nanopartículas de ácido hialurónico y colágeno pueden ser utilizadas para la terapia génica de diversas enfermedades oculares, que es diferente del transporte de ácido hialurónico modificado [23].

2.6.3 ácido hialurónico en fisiopatohumana

La vigilancia inmune, la angiogénesis, la transformación maligna, la inflamación, la resistencia a múltiples fármacos, la reparación de tejidos y la viscoelasde la matriz extracelular están todos relacionados con el ácido hialurónico [24-25]. Un desequilibrio de ácido hialurónico causado por una anormdeÁcido hialurónico sintasaLa hialuronidasa o hialuronidasa puede conducir a condiciones patológicas como proliferación celular anormal, metátumy mucopolisacaridosis [26]. La longitud de la cadena, el peso molecular y las condiciones de síntesis del ácido hialurónico determinan la respuesta celular al ácido hialurónico y se expresan a través de las células recept.

Ácido hialurónico 2.6.4 para ingeniería de tejidos

Ácido hialurónico#39;s buena viscoelasticidad,La solubilidad y la hidrofililo hacen adecuado para su uso en procesos de administración de fármacos, y puede ser utilizado para ayudar en el tratamiento de oftalmología, dermatología, articulaciones y cáncer. Puede usarse para administración tópica y parenteral. Por ejemplo, el ácido hialurónico puede formar una película en la superficie de la piel o la córnea para proteger cualquier fármaco transportado por el ácido hialurónico y formar un reservpara la liberación lenta del fármaco, mejorando así la eficiencia de retención del fármaco.

Biomateriales de ácido hialurónicoLos andamios y los andamios ofrecen muchas ventajas, en particular sus propiedades no alergénicas y no inflamatorias, que los diferencian de otros materiales como los derivados del quitosano. Sin embargo, la elasdel ácido hialurónico inyece e implantado en el cuerpo depende de la capacidad del ácido hialurónico para resistir la degradación debido a la hialuronidasa, especies reactivas de oxígeno y especies de nitrógeno, lo que puede reducir la eficacia del ácido hialurónico [27-28]. Además, el ácido hialurónico puede promover la infiltrcelular de los vasos sanguíneos y las fibras nervi, y por lo tanto se utiliza para inducir la regeneración del cerebro y los nervios.

El ácido hialurónico es uno de los principales componentes de la matriz extracelular. Debido a su buena biocompatibilidad, hidrofilicidad, antigenicidad y lubricidad, es ampliamente utilizado en oftalmología, cirugía, artritis, cirugía plástica y otros campos, y ha mostrado un buen potencial de aplicación en el campo de la ingeniería de tejidos. Entre ellos, el ácido hialurónico es relativamente maduro en los campos de oftalmología, cirugía, artritis y reparación de heridas, pero su aplicación en cirugía plástica e ingeniería de tejidos requiere el diseño deProductos de ácido hialurónicoA mejorar según las necesidades específicas de cada indicación para mejorar su rendimiento y biocompatibilidad.

referencia

[1] Stern R, Maibach H I. hialuronan en piel: aspectos del envejecimiento y su modulación farmacológica [J]. Clin Dermatol, 2008, 26 (2): 106- 122.

[2]  Meyer K, Palmer J W. On glycoprotein II. Los polisacáridos del humor vítreo y del cordón umbilical [J]. J Biol Chem, 1934, 107: 629-633.

[3] Sudha P N, Rose M H. efectos beneficiosos del ácido hialurónico [J]. Adv Food Nutr Res, 2014, 72: 137-176.

[4] Liu Hui, Liu A Juan. Ácido hialurónico, el producto sagrado en cosméticos [J]. Enseñanza de la química, 2012, (11): 72-75.

[5] Wang Juanqin. Modificación y funcionalización del ácido hialurónico [D]. Wuxi: universidad Jiangnan, 2013.

[6] Xu Jing, Ai Ling, Bai Huiyu, et al. Progreso de la investigación sobre la modificación del ácido hialurónico [J]. Polymer Bulletin, 2011, 2: 78-84.

[7] Pang Suqiu, Zhou Jinsheng, Chen Qiuxia, et al. Aplicación clínica del hialuronato de sodio [J]. Strait Pharmacy 2003, 15(4): 252.

[8] Ling Peixue, Guan Huashi. Investigación y aplicación del ácido hialurónico y sus derivados en la antiadhesión [J]. Chinese Journal of Pharmacy, 2005, 40(20): 1527-1530.

[9]  Kaderli S, Boulocher C, Pillet E, et al. Un nuevo hidrogel híbrido de ácido hialurónico y quitosano biocompatible biocompatible para la terapia de osteoartrosis [J]. Int J Pharm, 2015, 483(1-2): 158-168.

[10] Gencer Z K, zkiri S M, Okur A, et al. Estudio comparativo sobre el impacto de las inyecciones intraarticulares de ácido hialurónico, tenoxicam y betametazon en el alivio de las afecciones de la articulación temporomandibular [J]. J Craniomaxillofac Surg, 2014, 42(7): 1117-1121.

[11] Voigt J, Driver V R. Hyaluronic acid derivatives and their Healing effect on Burns, epitelisurgical wounds, and chronic wounds: a systematic review and meta-analysis of random controlled trials[J]. Reparación de heridas Regen, 2012, 20(3): 317-331.

[12] Hanci D, Altun H. eficacia del ácido hialurónico en el alivio del dolor después de la amigdalectomía y la cicatride heridas — un estudio clínico controlado, doble ciego, prospectivo [J]. Int J pediáotorhinolaryngol, 2015,79(9): 1388-1392.

[13] Ramos-Torrecillas J, garcía-martínez O, Luna-Bertos E D, et al.

Eficacia del plasma rico en plaquetas y del ácido hialurónico para el tratamiento y cuidado de úlceras por presión [J]. Biol Res Nurs, 2015, 17 (2): 152-158.

[14] Abate M, Schiavone C, Salini V. uso de ácido hialurónico después de cirugía de tendy en tendinopat[J]. Biomed Res Int, 2014, 2014: 783632.

[15] Onesti M G, Fino P, Ponzo I, et al. Tratamiento no quirúrgico de heridas profundas desencadenadas por agentes físicos y químicos nocivos: un exitoso uso combinado de colagenasa y ácido hialurónico [J]. Int Wound J, 2016, 13(1): 22-26.

[16] Dalmedico M M, Meier M J, Felix J V, et al. Cubiertas de ácido hialurónico en el tratamiento de quem: una revisión sistemática [J]. Rev Esc Enferm USP, 2016, 50(3): 519-524.

[17] Voigt J, Driver V R. Hyaluronic acid derivatives and their Healing effect on Burns, epitelisurgical wounds, and chronic wounds: a systematic review and meta-análisis of random controlled trials[J]. Reparación de heridas Regen, 2012, 20(3): 317-331.

[18] Tezel A, Fredrickson G H. The Science of hyaluronic acid dermal fillers[J]. J Cosmet Laser Ther, 2008, 10(1): 35-42.

[19] Hemshekhar M, Thushara R M, Chandranayaka S, et al. Roles emergentes de los bioandamios de ácido hialurónico en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa [J]. Int J Biol Macromolecules, 2016, 86: 917-928.

[20] Girish K S, Kemparaju K. The Magic glue hyaluronan and ITS Eraser hyaluronidase: a biological overview[J]. Life Sci, 2007, 80(21): 1921-1943.

[21] Hogan M, Girish K, James R, et al. Factor de diferenciación de crecimiento 5 regulación de la expresión génica de la matriz extracelular en fibroblade tendmur[J]. J Tissue Eng Regen Med, 2011, 5(3): 191-200.

[22] Rivkin I, Cohen K, Kofler J, et al. Paclitaxel-clusters recubiercon hialuronano como nanovectores selecdirigidos al tumor [J]. Biomaterials, 2010, 31 (27): 7106-7114.

[23] de la Fuente M, Seijo B, Alonso M J. bioadhehialuronan - nanopartículas de quitosano pueden transportar genes a través de la mucosa ocular y el tejido ocular transfec[J]. Gene Ther, 2008,15 (9):668-676.

[24] Girish K S, Kemparaju K. The Magic glue hyaluronan and ITS Eraser hyaluronidase: a biological overview[J]. Life Sci, 2007, 80 (21) 1921-1943.

[25] Jiang D, Liang J, Noble P W. Hyaluronan como un regulador inmune en enfermedades humanas [J]. Physiol Rev, 2011, 91 (1): 221-264.

[26] Toole B P. Hyaluronan: from extracelular glue to pericelular cue[J]. Nat Rev Cancer, 2004, 4 (7): 528-539.

[27] Prestwich G D. Hyaluronic acid-based Clinical biomaterials derived for cell and Molecule delivery in regenerative Medicine [J]. J Control Release, 2011, 155 (2): 193-199.

[28] Schantea C E, Zuber G, Herlin C, et al. Modificaciones químicas del ácido hialurónico para la síntesis de derivados para una amplia gama de aplicaciones biomédicas [J]. Carbohydr Polym, 2011, 85 (3) 469- 489.