Hyaluronic acid

Hyaluronic acid (HA) ist ein Biopolymer, das aus sich wiederholenden Disaccharid-Einheiten besteht, die aus Molekülen der D-Glucuronsäure und N-Acetylglucosamin-Molekülen bestehen, die durch β- (1,4)- und β- (1,3)-Glykosidbindungen verknüpft sind. Es gehört zu einer Gruppe von Substanzen, die als Mucopolysaccharide bekannt sind und zur Familie der Glycosaminoglykane (GAGs) gehören[1]. Hyaluronsäure spielt auch eine wichtige Rolle bei der Wundheilung, Ovulation, Befruchtung, Signaltransduktion und Tumorphysiologie[2,3].

Hyaluronsäure-Oligosaccharide einer bestimmten Größenordnung induzieren die CD44-Abspaltung von Tumorzellen. Es besteht die Möglichkeit, dass kleine Hyaluronsäure-Oligosaccharide, die in verschiedenen Tumorgeweben vorkommen, die Tumorinvasion fördern, indem sie die Beweglichkeit der Tumorzellen erhöhen, was durch die CD44-Abspaltung verursacht werden kann[4]. Hyaluronsäure fördert die Adhäsion und Migration von Tumorzellen und aktiviert den Ras-mitogenaktivierten Proteinkinase-Weg sowie den Phosphoinositid-3-Kinase-Weg[5]. Gereinigte autologe adiposederivierte Stammzellen (ADSCs) in Kombination mit Hyaluronsäure erleichterten die Regeneration von Fettgewebe in einem Kaninchen-Unterhautmodell[7].

Bei Mäusen hatte vernetzte Hyaluronsäure nur minimalen Einfluss auf die frühe Retentionsrate von umliegenden Fetttransplantaten, verbesserte jedoch deren Vaskularisierung. Fetttransplantate sollten nicht in Klumpen von vernetzter HA injiziert werden. Daher sollte agglomerierte vernetzte Hyaluronsäure vor der Fetttransplantation aufgelöst werden[6]. Die Behandlung von diätinduzierten fettleibigen (DIO) Mäusen mit Hyaluronsäure-NP reduzierte die epididymale Fettmasse und unterdrückte die Induktion von adipogenen und lipogenen Regulatoren, während diese Effekte bei CD44-null Mäusen abgeschwächt waren[8]. In der Tierstudie wurden die Mäuse mit einer fettreichen Diät gefüttert und entweder oral mit Clenbuterol behandelt oder regelmäßig mit Clenbuterol-modifiziertem Hyaluronsäure-Hydrogel (HAC) injiziert. Beide Gruppen zeigten eine Reduktion des gesamten Körperfetts, des viszeralen Fetts und des Gonadenfetts sowie des Körpergewichts. Das abdominale Fett wurde mittels MRT-Bildgebung im Adipose-Modus und Wasser-Modus analysiert. Das abdominale Fettverhältnis der mit normaler Diät behandelten Mäuse und derjenigen, die intra-adipöse Injektionen mit HAC erhielten, war der niedrigste Wert unter den Testgruppen[9].

References:
[1]. Salwowska NM, Bebenek KA, et,al.Physiochemical properties and application of hyaluronic acid: a systematic review. J Cosmet Dermatol. 2016 Dec;15(4):520-526. doi: 10.1111/jocd.12237. Epub 2016 Jun 21. PMID: 27324942.
[2]. HAMERMAN D, SCHUSTER H. Hyaluronate in normal human synovial fluid. J Clin Invest. 1958 Jan;37(1):57-64. doi: 10.1172/JCI103585. PMID: 13491713; PMCID: PMC293057.
[3]. Toole BP. Hyaluronan: from extracellular glue to pericellular cue. Nat Rev Cancer. 2004 Jul;4(7):528-39. doi: 10.1038/nrc1391. PMID: 15229478.
[4]. Sugahara KN, Murai T, et,al. Hyaluronan oligosaccharides induce CD44 cleavage and promote cell migration in CD44-expressing tumor cells. J Biol Chem. 2003 Aug 22;278(34):32259-65. doi: 10.1074/jbc.M300347200. Epub 2003 Jun 11. PMID: 12801931.
[5]. Sohara Y, Ishiguro N, et,al. Hyaluronan activates cell motility of v-Src-transformed cells via Ras-mitogen-activated protein kinase and phosphoinositide 3-kinase-Akt in a tumor-specific manner. Mol Biol Cell. 2001 Jun;12(6):1859-68. doi: 10.1091/mbc.12.6.1859. PMID: 11408591; PMCID: PMC37347.
[6]. Zheng Z, Lei X, et,al.Changes in Human Fat Injected Alongside Hyaluronic Acid in the Backs of Nude Mice. Aesthet Surg J. 2021 May 18;41(6):NP631-NP642. doi: 10.1093/asj/sjaa351. PMID: 33326559.
[7]. Piccinno MS, Veronesi E, et,al. Adipose stromal/stem cells assist fat transplantation reducing necrosis and increasing graft performance. Apoptosis. 2013 Oct;18(10):1274-89. doi: 10.1007/s10495-013-0878-7. PMID: 23828239; PMCID: PMC3775159.
[8]. Lee WH, Rho JG, et,al.Self-assembled hyaluronic acid nanoparticle suppresses fat accumulation via CD44 in diet-induced obese mice. Carbohydr Polym. 2020 Jun 1;237:116161. doi: 10.1016/j.carbpol.2020.116161. Epub 2020 Mar 18. PMID: 32241446.
[9]. Chen WY, Lin FH. Oxidized Hyaluronic Acid Hydrogels as a Carrier for Constant-Release Clenbuterol Against High-Fat Diet-Induced Obesity in Mice. Front Endocrinol (Lausanne). 2021 Mar 12;12:572690. doi: 10.3389/fendo.2021.572690. PMID: 33776904; PMCID: PMC7996091.