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Hyaluronsäure Wissen - Multitalent aus der Werkstatt der Natur
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Hyaluronsäure kommt bereits seit den 1970er Jahren in der Medizin zum Einsatz. Seit den 1980er Jahren ziehen ihre vielfältigen strukturierenden und regulierenden Funktionen im Körper ein bisher nicht abebbendes Forscherinteresse auf sich. Wirklich in aller Munde ist die organische Säure seit ihrer Entdeckung als Anti-Aging-Wundermittel durch die Kosmetikindustrie.

Lange Zuckerketten mit attraktiven Eigenschaften

Hyaluron MolekülHyaluronsäure – auch Hyaluron oder Hyaluronan genannt – ist ein körpereigenes Polysaccharid. Solche Polysaccharide sind langkettige Kohlenhydrate: geradlinige oder verzweigte Aneinanderreihungen von einfachen oder chemisch leicht veränderten Zuckermolekülen. Ein Hyaluronsäuremolekül ist eine lineare Kette aus bis zu 50000 einzelnen Zuckern. In Lösung nimmt das Riesenmolekül eine leicht in sich verdrehte, spiralige Form an und ist ungefähr ein hundertstel Millimeter lang.

Dass Stärke – ein aus dem täglichen Leben bekanntes Polysaccharid – ganz außerordentlich viel Wasser binden kann, ist jedem vertraut. Ein Esslöffel genügt, um einen halben Liter Wasser in einen puddingartigen Kleister zu verwandeln. Recht ähnliche Eigenschaften hat auch die Hyaluronsäure: Sie kann das bis zu 6000-fache ihres eigenen Gewichts an Wasser binden. Die Gele, die sie mit Wasser zusammen ausbildet, sind allerdings um einiges elastischer als Stärkekleister. Vom Wasser haben diese Gele die Eigenschaft, praktisch nicht komprimierbar zu sein. Einem auf sie wirkenden Druck geben sie durch ein leichtes Auseinanderfließen nach, sind allerdings druckbeständiger als Wasser. Anders als beim Wasser bewirkt ihre durch die vernetzten Hyaluronsäureketten vermittelte Elastizität, dass sie mit dem Nachlassen des äußeren Druckes in ihre alte Form zurückkehren.

Gele mit Hyaluron – auf vielen Baustellen im Einsatz

Unkomprimierbar, verformbar und elastisch – diese drei Eigenschaften machen die Hyaluronsäure im Körper an vielen Stellen unverzichtbar.

    • Der Glaskörper des Auges besteht aus 98% Wasser. Durch Bindung an nur 2% Hyaluronsäure entsteht daraus ein stabiles Gel.
    • Im weichen Bindegewebe der Haut bildet Hyaluronsäure mit Wasser ein pralles, druckelastisches Schutzpolster.
    • Im Knorpel der Gelenke sorgen große, hyaluronsäurehaltige Komplexe für Druckfestigkeit und Elastizität.
    • Hyaluronsäure verleiht der zähen Gelenkflüssigkeit, die als Stoßdämpfer und Schmiere im Inneren der Gelenkkapsel eingeschlossen ist, die richtige Viskosität.

Auch Wundheilungsprozesse, den Transport von Substanzen und die Wanderung von Zellen im Gewebe, sogar das Wachstum von Nerven und Blutgefäßen scheinen vernetzte Hyaluronsäuremoleküle durch Ausbildung einer Art Gerüst zu organisieren. Hyaluron spielt weiterhin bei der Kommunikation zwischen Zellen eine wichtige Rolle. Hyaluron-Rezeptoren an den Zelloberflächen können die Aggregation von Zellen steuern oder Immunzellen aktivieren.

Kurzlebiges Biomolekül

Hyaluronsäure hat im Körper eine Lebensdauer von kaum mehr als einem Tag. Eine Ausnahme bildet der Glaskörper des Auges, hier bleibt ein Molekül etwa 70 Tage lang stabil. Hyaluronsäure wird von einem Enzym in kleinere Fragmente zerschnitten, die durch Lymphe und Blut in Lymphknoten, Leber oder Niere transportiert und dort vollständig abgebaut werden. Entsprechend ist auch die Geschwindigkeit der Hyaluronsäureproduktion durch die Zellen des Bindegewebes und Gelenkknorpels sehr hoch. Wie so vieles lässt sie mit dem Alter etwas nach.

Die größten Hyaluronsäurekonzentrationen findet man bei Menschen und höheren Tieren im weichen Bindegewebe. Die geringsten Konzentrationen liegen im Blutplasma vor. In Medizin und Kosmetik eingesetzte Hyaluronsäure wird aus Hahnenkämmen isoliert oder stammt aus biotechnologischer Produktion. Hier scheiden gentechnisch veränderte Bakterienstämme große Mengen Hyaluronsäure aus, die im Anschluss gereinigt und stabilisiert wird.

Lange unterschätzt, heute brandaktuell

Hyaluronsäure wurde in den 1930er Jahren erstmals im Labor untersucht. Lange Zeit hielt man sie aber für einen relativ uninteressanten Raumfüller zwischen den Zellen. In den späten siebziger Jahren wurden Mediziner auf das Gel-bildende Polysaccharid aufmerksam. Ein Hyaluronsäurepräparat wurde als natürliches Gleitmittel zum Schutz der Cornea des Auges bei Linsentransplantationen genutzt. Parallel dazu wurden auch Anwendungen der viskösen Substanz in der Therapie von Gelenkbeschwerden gefunden. In den 1980er Jahren begann sich auch die Grundlagenforschung in neuem Maßstab für Hyaluronsäure zu interessieren. Seitdem wurde entdeckt, dass Hyaluronsäure auch bei dynamischen Prozessen wie Entzündungsvorgängen, bei der Teilung und Differenzierung von Zellen sowie bei der Proliferation und Metastasierung von Tumoren eine Rolle spielt.

Quelle: Hyaluronan. Torvard C. Laurent and J. Robert E. Fraser, The FASEB Journal (April 1992)


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