Information, Wirkung, Mangel, Dosierung, Nebenwirkungen
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Die Hyaluronsäure ist seit vielen Jahren fester Bestandteil der Kosmetikindustrie. Der im Körper natürlich vorkommende Wirkstoff wird insbesondere für seine Anti-Aging-Eigenschaften geschätzt. Doch die Einsatzmöglichkeiten gehen weit darüber hinaus, wie zum Beispiel in verschiedenen Bereichen der Medizin.
Die Hyaluronsäure ist ein Polysaccharid, ein Vielfach-Zucker. Es ist das einfachste Glycosaminglykan, eine Klasse von negativ geladenen Polysacchariden. Der langkettige Vielfach-Zucker hat insbesondere eine strukturgebende Eigenschaft.
Das Polysaccharid wird in der Plasmamembran der Zelle synthetisiert und findet sich in fast allen Geweben und Organen von Wirbeltieren. Die größte Konzentration befindet sich jedoch im Bindegewebe. Die Hyaluronsäure kommt im Körper sowohl in freier ungebundener Form als auch in Verbindung mit anderen Komponenten der Extrazellulären Matrix (ECM) vor. [1]
Der französische Chemiker Portes bemerkte erstmals 1880, dass die von ihm untersuchten Mucine im Glaskörper, er nannte sie Hyalomucine, sich anders verhielten. Mucine sind Bestandteil des Schleims bei vielen Organismen und haben eine protektive und strukturgebende Funktion.
Der deutsche Wissenschaftler Karl Meyer isolierte später die Hyaluronsäure aus dem Glaskörper. Er beschrieb, dass die Verbindung unter anderem aus einer Uronsäure und einem Aminozucker bestand. [2]
Bei der Namensgebung kombinierte Meyer die Begriffe Hyaloid – die wissenschaftliche Bezeichnung für den Glaskörper – und Uronsäure miteinander. So entstand der Begriff Hyaluronsäure. [2]
Hyaluronan ist ein lineares, unverzweigtes, alternierendes Polymer mit einem hohen Molekulargewicht. Im Gegensatz zu anderen in der ECM vorkommenden Glycosaminglykanen, wie zum Beispiel Heparin, ist es nicht sulfiert. [1] [3]
Eine besondere Eigenschaft der Hyaluronsäure ist die hohe Bindefähigkeit von Wasser. Denn die chemische Verbindung ist hydrophil, negativ geladen und kann durch die lange Polymerkette große Mengen Wasser aufnehmen.
Dabei entsteht eine viskoelastische Lösung, wobei mit steigender Konzentration die Lösungsviskosität ansteigt. Auf diese Weise ist Hyaluron dazu in der Lage, ein Vielfaches seines Eigengewichtes an Wasser zu binden. [4]
Ursprünglich wurde angenommen, dass Hyaluronsäure als eine Art molekulare Füllung in Bindegeweben wirkt. Wie bereits erwähnt, ist eine der wichtigsten Eigenschaften die Fähigkeit, große Mengen Wasser zu binden. Schon bei geringen Konzentrationen kann Hyaluronsäure so ein verstricktes Netzwerk ausbilden. [5]
Forscher identifizierten außerdem verschiedene spezifische Hyaluronan-bindende Proteine. Diese Proteine werden Hyaladherine genannt. Ihre Untersuchung hat gezeigt, dass die Hyaluronsäure noch viele weitere wichtige Funktionen erfüllt: [6]
Ihre physikalischen Eigenschaften machen die Hyaluronsäure beständig gegenüber Wasserverlust. Sie wirkt im Gewebe wie eine natürliche Barriere gegen schnelle Veränderungen des Wassergehalts und der daraus resultierenden Austrocknung. [7]
Die Gelenke, wie zum Beispiel Ellbogen und Knie, sind von einer Membran umgeben, die Synovia-Membran genannt wird. Sie bildet eine Kapsel um die Enden der beiden Gelenkknochen. Die Membran sondert eine Flüssigkeit ab, die Synovialflüssigkeit.
Die Hyaluronsäure ist wesentlicher Bestandteil der Synovialflüssigkeit. Sie ist dickflüssig und hat eine hohe Viskosität, die vor allem durch die wasserbindende Eigenschaft gewährleistet wird. Zwischen den Synovia-Gelenken, wie zum Beispiel dem Kniegelenk, wirkt sie wie ein Stoßdämpfer oder Schmiermittel.
Neben der elastischen und stoßdämpfenden Funktion für das Gelenk hat die Hyaluronsäure noch eine weitere wichtige Funktion: Nährstoffe in den Knorpel zu tragen und die anfallenden Abfallstoffe aus der Gelenkkapsel zu transportieren. [8]
Hyaluronsäure ist in allen Knochen und Knorpelstrukturen im Körper zu finden. Sie verleiht beiden Strukturen die nötige Elastizität.
Knorpelige Strukturen, darunter vor allem der Hyaline Knorpel, enthalten viel Hyaluronsäure. Der Hyaline Knorpel bedeckt häufig die Knochenenden und liegt aufgrund der polsternden Wirkung oft zwischen Gelenken, die gebeugt werden können. Andere Hyaline Knorpel befinden sich an der Verbindung zwischen den Rippen und dem Sternum, der Nasenspitze oder auch dem Stützknorpel der Luftröhre und der Bronchien in der Lunge.
Bindegewebe findet sich überall im Körper. Es kann dabei viele verschiedene Formen ausbilden und erfüllt unterschiedliche Funktionen, wie zum Beispiel Bindung, Unterstützung, Schutz oder Isolierung.
Ein solches Beispiel für Bindegewebe sind die schnurartigen Strukturen, die Muskeln mit Knochen in Form von Sehnen verbinden. Eine andere Variante verbindet Knochen mit Knochen. In dem Fall handelt es sich um Bänder.
In allen Bindegeweben gibt es 3 strukturelle Elemente. Die Grundsubstanz bildet die Hyaluronsäure, die dehnbaren Fasern bestehen aus Kollagen und Elastin und je nach Organ einem grundlegenden Zelltyp.
Während alle anderen primären Gewebe im Körper hauptsächlich aus lebenden Zellen bestehen, besteht das Bindegewebe größtenteils aus einer nicht lebenden Grundsubstanz, der Hyaluronsäure. Sie trennt die lebenden Zellen des Bindegewebes und polstert sie aus.
Die Trennung und Polsterung erlauben dem Gewebe, Belastungen durch Gewicht, Spannung und Überanstrengung zu ertragen. All dies wird ermöglicht aufgrund der Anwesenheit der Hyaluronsäure und ihrer Fähigkeit, die gelatinöse Grundsubstanzflüssigkeit zu bilden.
Das Zahnfleisch besteht ebenfalls aus Bindegewebe. Dieses ist vergleichsweise dicht und faserig – es wird als Ligament bezeichnet. Es sorgt für die Sicherung der Zähne am Kieferknochen. Im Ligament spielt Hyaluronsäure wie in anderen Bindegeweben eine wichtige Rolle für die Struktur.
Ohne das Vorhandensein von Hyaluronsäure könnte das Zahnfleischgewebe nicht gesund und straff bleiben. Sie gibt dem Gewebe seine Zugfestigkeit und hilft, indem es Feuchtigkeit und Nährstoffe bereitstellt. Das Ergebnis ist ein gesundes Zahnfleisch.
Die Kopfhaut ist strukturell gesehen identisch mit jedem anderen Hautgewebe im Körper. Den Unterschied machen jedoch die durchschnittlich etwa 100.000 Haarfollikel, die in ihr wachsen. Dabei sind die Haare und die Haarfollikel eine Ableitung des Hautgewebes.
Es gibt 2 unterschiedliche Hautschichten. Die Epidermis ist die äußere Schicht. Sie ist das Schutzschild und die natürliche Barriere des Körpers zur Außenwelt. Die untere beziehungsweise innere Schicht ist die dermale Schicht und macht den Hauptteil der Haut aus.
Die Haarfollikel wachsen in der dermalen Schicht. Diese Hautschicht besteht aus Bindegewebe und der darin enthaltenen Hyaluronsäure, die mit ihren gelartigen, flüssigkeitsähnlichen Eigenschaften die tiefen Schichten der Kopfhaut unterstützt, nährt und hydratisiert. Das Ergebnis ist gesundes, glänzendes Haar und eine mit ausreichend Feuchtigkeit versorgte Kopfhaut.
Hyaluronan ist Bestandteil aller Wirbeltiere und der Kapsel einiger Streptokokken-Stämme. Es ist ein Hauptbestandteil der extrazellulären Matrix und anderen differenzierten Geweben und Organen. Dabei variiert die Konzentration je nach Gewebe und Funktion.
Neben der ECM ist Hyaluron Hauptbestandteil folgender Organe und Flüssigkeiten mit entsprechender Konzentration: [9]
Die größte Menge an Hyaluronan mit etwa 2,5 g/l, befindet sich in der Haut. Das macht insgesamt etwa 7 bis 8 g Hyaluronsäure bei einem Erwachsenen, was etwa 50 % der Gesamtmenge im Körper entspricht.
Forscher nehmen an, dass die Gesamtmenge an Hyaluronsäure im Körper eines Erwachsenen zwischen 11 und 17 g liegt. Die höchste bisher in menschlichem Gewebe nachgewiesene Konzentration findet sich in der Nabelschnur mit rund 4 mg/ml. [10]
Hyaluronsäure ist, wie fast jedes biologische Material, abbaubar. Dabei kann sie im Organismus auf 2 verschiedene Weisen abgebaut werden. In beiden Fällen werden Hyaluronidasen, spezielle Enzyme, benötigt. Dabei gibt es mehrere Varianten dieses Enzyms, die an unterschiedlichen Punkten greifen: [1]
Die Hyaluronidase, Hyal-1, ist für den Katabolismus von Hyaluron innerhalb der Zelle verantwortlich. Sie wirkt hauptsächlich im Lysosom. Die endgültigen Abbauprodukte sind Einfachzucker, die entweder in anderen Stoffwechselwegen weiterverarbeitet oder abgebaut werden können.
Die Hyaluronidase, Hyal-2, ist verantwortlich für den Abbau von extrazellulärem Hyaluronan. Nach der Spaltung wird es durch das Lymphsystem abtransportiert. Befindet es sich dann im Blutkreislauf, entfernt die Leber etwa 80 %, die Niere weitere 10 % und der Rest wird über das Lymphsystem gefiltert.
Hyaluronsäure wird im Körper unterschiedlich schnell abgebaut. Forscher haben herausgefunden, dass die Halbwertszeit in der Extrazellulären Matrix nur wenige Stunden bis Wochen beträgt – in der Synovialflüssigkeit sogar nur wenige Stunden.[11]
Der menschliche Körper ist in der Lage, selbst Hyaluronsäure zu produzieren. Doch diese Fähigkeit nimmt mit zunehmendem Alter stetig ab. Mit etwa 40 Jahren kann der Körper nur noch 40 % synthetisieren. Im Alter von 60 Jahren beträgt die Produktionsrate nur noch etwa 10 % der ursprünglichen Menge.
Wie bereits beschrieben, ist Hyaluronsäure in vielen Organen des menschlichen Körpers enthalten und übernimmt dabei verschiedene teilweise lebenswichtige Funktionen. Daher kann ein Hyaluronsäure Mangel sehr unterschiedliche Symptome zur Folge haben:
Die passende Ernährung kann die körpereigene Produktion von Hyaluronsäure bis zu einem gewissen Grad fördern. Eine Studie hat beispielsweise gezeigt, dass der Verzehr von fermentierter Sojamilch die Hyaluronsäure-Produktion anregen kann. [12]
Damit der Körper in der Lage ist, Hyaluronsäure zu produzieren, müssen ihm die nötigen Bausteine zur Synthese zugeführt werden. Magnesium ist für die Synthese von Hyaluronan essentiell. Daher sollte, um die körpereigene Produktion zu fördern, ausreichend Magnesium bereitgestellt werden. [13]
Magnesium ist unter anderem in den folgenden Lebensmitteln enthalten:
Hyaluronsäure ist auch in vielen tierischen Produkten enthalten. Dazu gehören zum Beispiel:
Es gibt viele bekannte Faktoren, die den Hyaluronsäure-Spiegel beeinflussen können. Gene sind nur einer davon. Es gibt viele Umwelteinflüsse, auf die Sie Einfluss nehmen können.
Raucher neigen beispielsweise häufiger zu tieferer Faltenausbildung. Eine In-vitro-Studie von 1989 zeigte, dass Zigarettenrauch Hyaluronsäure abbauen kann. Die Forscher nahmen an, dass dieser Effekt durch die im Rauch enthaltenen freien Radikale hervorgerufen wird. [14]
Der Hormonspiegel kann ebenfalls Einfluss auf die Hyaluronsäure-Konzentration im Körper nehmen. Studien haben gezeigt, dass eine Östrogenbehandlung die Aktivität von Hyaluronsäure erhöht. Das Hormon ist bekannt dafür, die Nutzung von Nährstoffen wie Magnesium und Zink zu steigern – Nährstoffe, von denen bekannt ist, dass sie den Hyaluronsäure-Spiegel beeinflussen. [15]
Die Hautalterung zeigt sich als fortschreitende Verringerung der Funktions- und Reservekapazität des Hautgewebes. Dabei handelt es sich um einen komplexen Prozess und ein Zusammenspiel aus verschiedenen biologischen Ereignissen.
Man kann dabei den natürlichen inneren Prozess von den äußeren Einflüssen unterscheiden. Der menschliche Körper ist in der Lage, selbst Hyaluronsäure zu produzieren. Mit der Zeit lässt diese Fähigkeit jedoch nach.
Mögliche Gründe dafür sind die Abnahme von Östrogen und Progesteron. Es ist bekannt, dass der Mangel an Östrogenen und Androgenen zu Kollagenabbau, Trockenheit, Verlust der Elastizität und Faltenbildung der Haut führt. [16]
Die Abnahme der Hyaluronsäure-Konzentration in der Haut hat zur Folge, dass weniger Wasser gebunden werden kann. Die Haut wird trocken und weniger elastisch. Die Entstehung von Falten wird dadurch begünstigt.
Gelenke und Sehnen sind essentiell, um Bewegungsabläufe zu ermöglichen. Hyaluronsäure ist dabei wie bereits erwähnt Hauptbestandteil der Synovialflüssigkeit und sorgt für Elastizität und Stoßdämpfung.
Wenn der Hyaluronsäure-Spiegel abnimmt, hat das auch Auswirkungen auf die Konsistenz der Gelenkflüssigkeit. Die Wirkung als Schmiermittel lässt dabei nach und Knorpel und Gelenke sind nicht mehr ausreichend vor Stößen geschützt. [17]
Das führt zur Reibung von Gelenken und Knorpeln, die mit starken Schmerzen verbunden ist. Die Folge ist, dass jede Bewegung als schmerzhaft empfunden und möglichst vermieden wird. Die Mobilität lässt immer weiter nach.
Viele verschiedene Zustände können zu schmerzhaften Gelenken führen. Die häufigsten Erkrankungen sind dabei Arthrose, rheumatische Arthritis, Gicht, Zerrungen, Verstauchungen und Überstrapazierung. [18]
Der menschliche Körper besitzt etwa 100 echte Gelenke. Als echtes Gelenk werden nur diejenigen bezeichnet, die aus zwei gegenüberliegenden Gelenkteilen bestehen. Diese sind mit einer knorpeligen Schutzschicht, die Hyaluronsäure enthält, geschützt.
Gelenke, die besonders häufig im Einsatz oder stärkerer Belastung ausgesetzt sind, werden häufiger als schmerzhaft empfunden. Dazu gehören insbesondere das Knie-, Schulter- oder auch das Hüftgelenk.
Gelenkschmerzen können leicht reizend bis hin zu stark beeinträchtigend sein. Hält der Schmerz bis zu einigen Wochen an, spricht man von akuten Beschwerden. Dauert er mehrere Wochen oder Monate an, kann es zu einer chronischen Erkrankung kommen.
Hyaluronsäure kann dabei helfen, den natürlichen Verschleiß der Gelenke aufzuhalten. Das Schmiermittel der Gelenke verhindert die Reizung des Knorpels. Daraus entstehen häufig Entzündungen, die langfristig zur Degeneration von Knochen und Knorpelgewebe führen und Schmerzen verursachen.
Seit Forscher den Zusammenhang zwischen Hyaluronsäure und der Hautbeschaffenheit entdeckt haben, ist sie ein beliebter Wirkstoff in diversen Kosmetika geworden. Heute ist Hyaluronsäure in Gesichtscremes, Masken, Seren und in Form von Ampullen zum Auftragen erhältlich.
Der Effekt dieser Kosmetika ist in erster Linie die Verbesserung der Hautfeuchtigkeit. Die wasserbindende Kraft sorgt außerdem für ein besseres Hautbild. Die Haut wirkt aufgepolstert und fahle oder eingefallene Gesichtspartien wirken weniger ausgeprägt.
Kosmetikprodukte können jedoch in der Regel nur einen vorübergehenden Effekt bieten. Die natürliche Hautbarriere und die molekulare Struktur verhindern, dass sie in die tieferen Hautregionen eindringen.
Forscher zeigten, dass lediglich die niedermolekulare Hyaluronsäure das Stratum corneum, die oberste Epithelschicht der Haut, durchdringen konnte. Die hochmolekularen Varianten sind dafür zu groß und können die Barriere nicht passieren. [19]
Hyaluronsäure wird in der ästhetischen Medizin immer häufiger verwendet. Da es sich dabei um nicht-invasive Eingriffe handelt, sind diese weniger risikobehaftet als Verfahren aus der plastischen Chirurgie.
Die möglichen Einsatzgebiete sind dabei vielseitig:
Je nach Einsatzgebiet muss dabei eine andere Art und Vernetzung der Hyaluronsäure-Moleküle gewählt werden. Bei der Modellierung wird eine quervernetzte Hyaluronsäure verwendet, da sie schlechter vom Körper abgebaut wird. Der Effekt hält länger an.
Ein weiterer Vorteil der quervernetzten Hyaluronsäure ist die stärkere Bindung von Wasser. Das Gel nimmt mehr Wasser auf und erreicht damit ein höheres Volumen. Zum Vergrößern oder Modellieren ist diese Eigenschaft besonders wichtig. [20]
Bei diesem Verfahren werden kleine Mengen Hyaluronsäure-Gel in die Hautschicht der betroffenen Stelle gespritzt. Die verabreichte Menge und die Konsistenz sind dabei abhängig von der Faltentiefe und dem zu behandelnden Bereich.
Bei oberflächlichen Falten wird in der Regel ein dünnflüssiges Gel verwendet. Bei tieferen Furchen wird ein dickflüssiges Präparat eingespritzt. In beiden Fällen wird ein aufpolsternder Effekt angestrebt.
Eine Alternative zur Hyaluronsäure war früher die Unterspritzung von Falten mit Kollagen. Dieser Trend hat jedoch nachgelassen, da es bei Kollagen häufiger zu Komplikationen und Unverträglichkeiten kam. Es stellten sich häufig allergische Reaktionen und Knötchen unter der Haut ein.
Das lag vor allem an dem Ursprung des Kollagens: Es wurde in der Regel aus Geweben von Schweinen oder Rindern extrahiert. Der Körper reagierte häufiger mit einer Immunantwort auf das fremde Kollagen. [21]
Eine weitere gängige Methode zur Faltenunterspritzung ist die Verwendung von Botox. Hierbei handelt es sich um das Botulinum-Toxin, ein starkes Nervengift. Das Toxin wird von einem Bakterienstamm, Clostridium botulinum, synthetisiert. Bereits 1 g dieses Nervengifts könnte 1 Millionen Menschen töten. [22]
Trotzdem hat sich Botulinumtoxin als ein erfolgreiches und wertvolles therapeutisches Protein erwiesen. Es wird nicht nur zu ästhetischen Zwecken verwendet, sondern ist auch zur Behandlung anderer Beschwerden, wie chronischer Migräne oder Muskelspasmen, zugelassen. [23]
Im Vergleich zur Behandlung mit Hyaluronsäure gibt es einige wesentliche Unterschiede. Eine Studie hat gezeigt, dass etwa 1 % der Menschen, die Botulinumtoxin-Injektionen erhielten, Antikörper gegen das Toxin entwickeln. Nachfolgende Behandlungen mit Botox werden dadurch unwirksam. [24]
Eine Behandlung mit Botox hält etwa 3 bis 6 Monate an. Das gespritzte Hyaluronsäure-Gel wird mit der Zeit vom Körper abgebaut.
Da Botox die Muskeln entspannt, kann die Mimik stark unter der Behandlung leiden. Häufig wirkt das Gesicht starr und eingefroren. Eine Behandlung mit Hyaluronsäure wirkt hingegen aufpolsternd und beeinflusst die Mimik nicht.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Behandlungsmethoden ist die Reversibilität. Eine misslungene Behandlung mit Botox kann nicht vorzeitig rückgängig gemacht werden. Durch die Verwendung von Hyaluronidasen (Enzyme, die Hyaluron abbauen) besteht die Möglichkeit einer Nachbesserung oder gar vollständigen Aufhebung des Effektes. [25]
Grundsätzlich stellt sich bei der Wahl zwischen Botox und Hyaluronsäure die Frage, welchen Effekt die Therapie haben soll. In der Regel wird bei statischen Falten, wie zum Beispiel bei der Nasolabialfalte oder bei Falten rund um die Mundwinkel, Hyaluronsäure verwendet. Der Grund dafür: Sie füllt die altersbedingt auftretenden Vertiefungen wieder auf.
Bei dynamischen Falten hingegen, wie bei Krähenfüßen oder Zornesfalten, ist Botox besser geeignet. Da es lähmend auf die unterspritzte Gesichtsmuskulatur wirkt, ist die Mimik nicht mehr so stark ausgeprägt. Das verhindert das Auftreten dieser Art von Falten gänzlich oder mildert sie ab.
Hyaluronsäure wird nicht nur in der ästhetischen Medizin verwendet. In der Humanmedizin wird es ebenfalls immer häufiger in verschiedenen Bereichen eingesetzt.
Da es zum Beispiel ein Hauptbestandteil im menschlichen Auge ist, wird es oft bei Augenoperationen eingesetzt. Hyaluronsäure-Lösungen werden verwendet, um das Auge während der Operation feucht zu halten und die Wundheilung zu begünstigen. Nach einer Operation oder bei trockenen und gereizten Augen können Hyaluronsäure-haltige Augentropfen ebenfalls hilfreich sein. [26] [27]
Im Allgemeinen wird der Hyaluronsäure eine Verbesserung der Wundheilung zugesprochen. Forscher nehmen das an, da die Hyaluronan-Konzentration in der Haut während des Wundheilungsprozesses erhöht ist. [28]
Eine Studie aus dem Jahr 2009 hat die Behandlung von Trommelfellperforationen mit einer 1 %-Hyaluronsäure-Lösung untersucht. Von den 25 behandelten Perforationen bildeten sich 17 erfolgreich zurück, bei 4 weiteren konnte die Größe deutlich verkleinert werden. Nebenwirkungen wurden in keinem der Fälle beobachtet. [29]
In der klinischen Medizin wird der Hyaluronsäure-Spiegel als Diagnosemarker für verschiedene mögliche Erkrankungen eingesetzt. So kann der Gehalt auf verschiedene Störungen der Leber oder eine mögliche Tumorerkrankung hindeuten. [30] [31] [32]
Eine weitere Einsatzmöglichkeit in der Humanmedizin ist die Behandlung von Arthrose mit Hyaluronsäure-Injektionen. Diese Methode wird schon seit vielen Jahren verwendet und hat sich in diversen Studien als sinnvolle Therapiemöglichkeit erwiesen. [33]
Arthrose, auch Osteoarthritis genannt, gilt als die häufigste chronische Gelenkerkrankung. Meist entsteht sie durch die natürliche Abnutzung von Gelenken und Knorpel. Wenn im Laufe der Zeit die Synovialflüssigkeit abnimmt, kommt es vermehrt zu direktem Kontakt zwischen den Gelenkpartnern.
Im Laufe der Zeit wird der Knorpel durch Abreibung immer dünner oder wird sogar vollständig zerstört. Dies führt zu einem direkten Kontakt von Knochen auf Knochen in den Gelenken. Die Folge sind Schmerzen, Steifheit und Schwellungen der Gelenke.
Hyaluronsäure-Injektionen in das Gelenk sind eine Behandlungsoption, die viele Ärzte anbieten. Dies geschieht in der Regel dann, wenn ein Patient die Schmerzen der Arthrose mit anderen schmerzstillenden Mitteln wie Ibuprofen oder anderen nichtsteroidalen Antirheumatika (NSAIDs) nicht mehr lindern kann. Andere Gründe können die Unverträglichkeit oder die Nebenwirkungen von Schmerzmitteln sein.
Die Idee, Hyaluronsäure zur Behandlung von Osteoarthritis zu verwenden, wurde ursprünglich 1971 vom ungarischen Wissenschaftler Endre A. Balazs vorgeschlagen. Bei früheren elektronenmikroskopischen Aufnahmen von Gelenken hatte er die Synovialflüssigkeit und deren mögliche Zusammensetzung entdeckt. [34]
Seitdem wurde die Behandlung von Arthrose mit Hyaluronsäure-Injektionen in diversen Studien untersucht und auf ihre Wirksamkeit geprüft. Im Jahr 2006 sammelte ein Team unter der Leitung von Nicholas Bellamy von der Universität von Queensland in Brisbane, Australien, 76 Studien über die Verwendung von Hyaluronsäure zur Behandlung von Kniearthrose und wertete die Ergebnisse aus.
Dies war die zu diesem Zeitpunkt größte und umfassendste Überprüfung ihrer Art. Das Team fand heraus, dass die Schmerzen bei den Patienten, die Injektionen erhielten, durchschnittlich um 28 bis 54 % reduziert wurden.
Die Autoren schlossen daraus, dass eine Hyaluronsäure-Behandlung etwa die gleiche schmerzlindernden Effekte wie nicht-steroidale Mittel bietet. Der Vorteil der Hyaluronsäure war jedoch, dass sich zusätzlich die Bewegungsfähigkeit verbesserte. Die Patienten konnten ihre täglichen Aktivitäten um 9 - 32 % besser durchführen als zuvor. [35]
Anfangs wurde Hyaluronsäure ausschließlich aus tierischen Geweben extrahiert. In den 1940er bis 1970er Jahren wurde das Verfahren zunehmend optimiert und verbessert. Im selben Zeitraum erfolgte eine Forschung an der Synthese von Hyaluronan durch Bakterien.
Das erste Patent zur Extraktion von Hyaluronsäure aus Hahnenkämmen wurde 1979 angemeldet. Pflanzen enthalten ebenfalls Hyaluronsäure, die durch ein spezielles Verfahren aus den Zellen gelöst wird. Schließlich entdeckten Forscher auch die In-vitro-Synthese durch Enzyme als drittes Herstellungsverfahren. [36]
Hyaluronsäure kann aus diversen tierischen Geweben extrahiert werden. Dazu gehörten unter anderem Rinder- oder Fischaugen, Schweinehaut, Knorpel, Gelenke oder Hahnenkämme. Letztere wurden dabei am häufigsten genutzt, da sie die höchste je dokumentierte Konzentration enthielten.
Anfangs war Hyaluronsäure aus tierischen Geweben jedoch nur für Laborversuche geeignet. Das Risiko, dabei Krankheitserreger oder andere Fragmente zu übertragen, war für den medizinischen Einsatz zu groß. [37]
Hyaluronsäure wird heute immer häufiger durch biotechnologische Verfahren und unter Zuhilfenahme verschiedener Bakterien im Labor synthetisiert. Das hat den Vorteil, dass es in größeren Mengen gewonnen werden kann.
Das Verfahren wird Kaskadenfermentation genannt. Dabei verwendet man bestimmte Pflanzen und Pilze als Nährboden für die Mikroorganismen.
Die Fermentation verläuft in mehreren Schritten. Die Mikroorganismen werden durch Zugabe von Zucker angeregt, die Pflanzenteile zu verdauen und sich zu vermehren. Meist finden dazu bestimmte Bakterien- oder auch Hefestämme Anwendung.
Durch die Zugabe von Zucker kommt es zur Gärung. Die Mikroorganismen bilden eine Kapsel um sich herum. Diese Kapseln enthalten unter anderem auch Hyaluronsäure.
In mehreren Stufen und verschiedenen Gärbehältnissen wird die Hyaluronsäure so angereichert und kann dann durch spezielle biotechnologische Verfahren isoliert werden. Dabei wird das Hyaluronan mit besonders geringem Molekulargewicht erzeugt. Diese kleineren Verbindungen nimmt der Körper wie bereits erwähnt besser auf.
Doch ein weiterer entscheidender Vorteil gegenüber der Hyaluronsäure aus tierischer Herkunft ist die Verträglichkeit. Eine Kontamination mit tierischen Eiweißen oder Krankheitserregern ist mit synthetisch hergestellter Hyaluronsäure ausgeschlossen. [38]
In der Medizin wird daher heute vermehrt die von Mikroorganismen produzierte Hyaluronsäure verwendet. Das Risiko, Krankheiten zu übertragen, ist ausgeschlossen. Die Wahrscheinlichkeit für eine allergische Reaktion ist ebenfalls minimiert.
Die Extraktion von Hyaluronsäure aus tierischem Gewebe ist die älteste Methode. Das Verfahren ist im Vergleich zur pflanzlichen Variante um einiges kostenintensiver.
Pflanzen enthalten selbst keine Hyaluronsäure. Sie können aber als Ausgangsstoff zur Fermentation mit Hilfe von Mikroorganismen genutzt werden. Dieses Verfahren ist im Vergleich zur tierischen Variante preisgünstiger, da die Hyaluronsäure in großen Mengen hergestellt werden kann.
Für die Herstellung mittels Fermentation spricht die gleichbleibend hohe Qualität. Weiters können unerwünschte Reaktionen, welche durch tierische Proteine ausgelöst werden könnten, ausgeschlossen werden.
Für Menschen, die Wert auf eine vegane Lebensweise legen, ist die nicht-tierische Hyaluronsäure eine gute, unbedenkliche und in der Regel gut verträgliche Alternative.
Hyaluronan wird in verschiedenen Formen zum Einnehmen angeboten. Dazu gehören zum Beispiel:
Hyaluronsäure Kapseln und Drinks werden in der Regel als Kur verwendet, die alle 3 bis 4 Monate aufgefrischt werden sollte. Die Wirksamkeit der Einnahme von Hyaluronsäure wurde bereits in verschiedenen Studien bestätigt. In Japan sind Nahrungsergänzungsmittel mit Hyaluronan sehr beliebt. [39]
Zwei unabhängige Studien beleuchten zudem die Aufnahme von Hyaluronsäure in den Körper und deren Verteilung bei oraler Einnahme. Dabei konnte eine der Forschungsgruppen bestätigen, dass dadurch auch die Symptome einer Knie-Osteoarthritis gelindert werden können. Das direkte Spritzen in die Gelenke ist also nicht zwingend erforderlich. [40]
Hyaluronsäure Lutschtabletten können bei Husten und trockenen Schleimhäuten hilfreich sein. Da die Hyaluronsäure Wasser bindet, wirkt sie befeuchtend auf die Schleimhäute in Hals und Rachen. Das hemmt den Hustenreiz und die Halsschmerzen auf natürlichem Weg. [41]
Der Vorteil von Hyaluronsäure zum Einnehmen im Gegensatz zu Hyaluronsäure Creme oder Hyaluronsäure Serum ist, dass sie tiefer in den Körper eindringen und verteilt werden kann. Die aufgetragenen Hyaluronsäure-Pärparate dringen nicht in alle Hautschichten ein und wirken nur oberflächlich.
Je nach Einsatzgebiet bieten sich verschiedene Kombinationen mit Hyaluronsäure an. Liegt der Fokus generell auf der Steigerung der Hyaluronsäure-Produktion, so kann die Kombination mit Magnesium oder Zink angebracht sein. Wie bereits erwähnt spielen diese Nährstoffe eine wichtige Rolle bei der Hyaluronsäure-Biosynthese.
Viele Kosmetika kombinieren Kollagen oder auch das Co-Enzym Q10 mit Hyaluronsäure. Kollagen ist ebenfalls ein Bestandteil des Bindegewebes. Das Co-Enzym Q10 wird besonders für seine antioxidative Wirkung und seine Funktionen im Stoffwechsel der Zellen geschätzt. [42]
Eine Studie mit 20 zufällig ausgewählten Probanden hat über einen längeren Zeitraum die Kombinationswirkung von Hyaluronsäure, Kollagen und Succinat, auch bekannt als Bernsteinsäure, untersucht. In-vitro-Studien hatten bereits gezeigt, dass Bernsteinsäure das Wachstum der Fibroblasten anregt.
Die Forschungsgruppe kam zu dem Ergebnis, dass die Kombination von Hyaluron- und Bernsteinsäure die körpereigene Fähigkeit, Kollagen auszubilden, verstärken kann. Der langfristige Effekt wäre demzufolge ein strafferes und jugendliches Hautbild. [43]
In einer Studie aus dem Jahr 2015 haben Forscher den kurzfristigen Effekt einer Kombination von Hyaluronsäure, Chondrotinsulfat und einer Keratin-Matrix auf die Behandlung von Knie-Arthrose untersucht. Im Rahmen dieser Studie nahmen 40 Personen über einen Zeitraum von einem Monat die beschriebene Kombination in Form von Tabletten ein.
Die Untersuchung richtete sich dabei an Personen, bei denen sich die Arthrose noch in einem frühen Stadium befand. Im Durchschnitt konnte das Schmerzempfinden durch die Behandlung um etwa 40 % gesenkt werden. Nebenwirkungen traten nicht auf. [35]
Die molekulare Größe spielt eine entscheidende Rolle dabei, wie gut die Hyaluronsäure vom Körper aufgenommen wird. Niedermolekulare Hyaluronsäure ist aufgrund der geringen Größe mobiler und dringt leichter in die Zellen ein.
Neben der molekularen Größe spielt auch die Konzentration eine entscheidende Rolle. Hochdosierte Präparate mit einer Wirkstoff-Konzentration von mindestens 100 mg werden durch den Carrier-Effekt besser vom Körper aufgenommen.
Carrier sind Transportproteine, die in Zellmembranen eingebettet sind. Sie ermöglichen die Aufnahme und den Transport von lebenswichtigen Stoffen wie Salze, Zucker oder Aminosäuren. Der Transport über Carrier-Proteine ist dabei deutlich schneller und effektiver als die klassische Diffusion.
Ein japanisches Forscherteam entdeckte, dass der Verzehr von mindestens 120 mg Hyaluronsäure pro Tag zu einer erhöhten Hautfeuchtigkeit beiträgt und trockene Haut verbessert. [44]
Die Dosierungsangaben des Herstellers sollten genau eingehalten werden. Bei einer Überdosierung mit Hyaluronan kommt es unter Umständen zu:
Die Symptome klingen meist schnell wieder ab und sind in der Regel nicht lebensbedrohlich.
Da Hyaluronan im menschlichen Körper natürlich vorkommt, ist es in der Regel gut verträglich. Bei den möglichen Nebenwirkungen kommt es vielmehr auf die Art der Einnahme an.
Verschiedene Studien haben gezeigt, dass es bei der Injektion von Hyaluronsäure Gel in Einzelfällen zu allergischen Reaktionen oder Hypersensibilität kommen kann. Andere dokumentierte Nebenwirkungen waren Blutergüsse, Klümpchenbildung, Farbveränderungen und Flüssigkeitseinlagerungen. Die beschriebenen Nebenwirkungen traten nur bei etwa 10 % der Probanden auf.[45] [46] [47]
Die Einnahme von Hyaluronsäure Kapseln ist, sofern die vom Hersteller empfohlene Dosierung eingehalten wird, unbedenklich. Hyaluronsäure Cremes und Gele sind ebenfalls gut verträglich. Da die Hyaluronsäure eine vergleichsweise milde Säure ist, kommt es nur selten zu leichten Hautirritationen.
Wird Hyaluronsäure in Form von Creme oder Gel auf die Haut aufgetragen oder in Form von Lutschtabletten und Augentropfen verwendet, gibt es keine bekannten Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten.
Wechselwirkungen von Hyaluronsäure Tabletten und anderen Medikamenten sind bisher nicht wissenschaftlich belegt. Dennoch sollte die Einnahme nicht ohne Absprache mit dem Hausarzt erfolgen – insbesondere wenn andere Medikamente regelmäßig eingenommen werden.
Wird die Hyaluronsäure auf die Haut aufgetragen, sollte auf Desinfektionsmittel, die beispielsweise Benzalkoniumchlorid enthalten, verzichtet werden. Diese haben zur Folge, dass das Hyaluronan auskristallisiert und damit an Wirkung verliert.
Eine Allergie gegen Hyaluronsäure tritt sehr selten auf, da es sich um eine körpereigene Verbindung handelt. Personen mit Lebensmittelallergien sollten jedoch auf das Herstellungsverfahren und andere Inhaltsstoffe achten.
So kann es beispielsweise zu einer allergischen Reaktion kommen, wenn das Hyaluronan aus tierischer Quelle wie z.B Hahnenkämme stammt und eine Allergie auf Hühnereiweiß besteht. Dies macht es für Menschen mit einer Allergie möglicherweise ungeeignet.
Die Zusammensetzung und der Ursprung sollten daher vor der Einnahme genau überprüft werden, sofern Unverträglichkeiten bekannt sind.
Die Wirkung einer Hyaluronsäure-Behandlung zeigt sich je nach Art der Therapie unterschiedlich schnell. Bei der Faltenunterspritzung ist der Effekt unmittelbar nach der Injektion bereits zu erkennen.
Hyaluronsäure Spritzen zur Behandlung von Arthrose zeigen ihre volle Wirkung erst nach einigen Wochen oder Monaten. Ein schmerzlindernder Effekt kann sich jedoch schon nach wenigen Tagen einstellen. Verschiedene Studien mit Wiederholungsbehandlungen zeigten, dass der positive Effekt bis zu 40 Monate anhalten kann. [48]
Die orale Einnahme von Hyaluronsäure zeigt ebenfalls erst nach einigen Wochen erste Ergebnisse. Eine japanische Studie hat belegt, dass die Wirkung von Hyaluronan auf die Haut nach 3 bis 6 Wochen eintritt. Das Ergebnis dieser Studie deutete zudem darauf hin, dass die Wirkung auch nach Absetzen der Behandlung über mehrere Wochen anhalten kann. [44]
Die Pflege der Haut mit Hyaluronsäure Creme oder Gel hat durch die wasserbindende Kraft einen unmittelbaren aufpolsternden Effekt. Das Bindegewebe kann bei längerfristiger Anwendung ebenfalls gestärkt werden.
Hyaluronsäure ist einer der wesentlichen Faktoren für mehr Spannkraft und ein jugendliches Aussehen der Haut. Die Haut wird quasi von innen heraus aufgepolstert, da die Zwischenräume der Bindegewebsmatrix mit ... Mehr lesen ›
