Die Wirkung der Hyaluronsäure ist auf ihre chemischen Eigenschaften zurückzuführen, sie ist ein nicht-sulfatiertes Glycosaminoglycan und besteht aus den polymeren Disacchariden D-Glucuronsäure und N-Acetyl-D-Glucosamin. Trotz ihrer einfachen Zusammensetzung hat die Hyaluronsäure eine Vielzahl von physikochemischen Eigenschaften. Sie bindet ein großes Volumen an Wasser und ist im Körper weit verbreitet (von prokaryotischen bis zu eukaryotischen Zellen).
Beim Menschen ist die Hyaluronsäure am häufigsten in der Haut vorhanden (zu 50% ihrer Gesamtmenge), kommt aber ebenfalls vermehrt im Glaskörper des Auges, der Nabelschnur und der Synovialflüssigkeit vor. Darüber hinaus ist sie aber auch in allen anderen Gewebearten und Flüssigkeiten vorhanden, wie zum Beispiel dem Skelettgewebe, den Herzklappen, der Lunge, der Aorta und der Prostata. Besonders in den letzten Jahrzenten wurden wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung von neuen Therapie-Möglichkeiten bei verschiedenen Erkrankungen mit Hyaluronsäure wissenschaftlich belegt.
Im Wesentlichen zählen zu den biologischen Funktionen der Hyaluronsäure:
- Hydration (Anlagerung von Wassermolekülen),
- Schmierung von Gelenken, die Fähigkeit zu polstern und
- ihre Funktion als Hauptbestandteil der extrazellulären Matrix.[1]
Überdies nimmt die Synthetisierung von Hyaluronsäure während einer Gewebeverletzung und Wundheilung zu, wobei sie diverse Aspekte der Gewebereparatur reguliert. Darunter zählt die Aktivierung von Entzündungszellen zur Verstärkung der Immunantwort auf die Verletzung der Zellen. Darüber hinaus bildet die Hyaluronsäure ebenfalls den Rahmen für die Blutgefäßebildung und die Migration von Fibroblasten, welche wiederum an der Tumorprogression (Größenzunahme und/oder die Steigerung der Metastasierungsneigung eines Tumors) beteiligt sein können.
Für die Wirkung der Hyaluronsäure wird weiterhin angenommen, dass die molekulare Größe eine entscheidende Rolle spielt. Hyaluronsäure mit hoher molekularer Größe (im Allgemeinen größer als 1000 kDa) befindet sich in intakten Geweben und wirkt antiangiogen (Gefäßbildung in Tumoren hemmend) sowie immunsuppressiv (das Immunsystem unterdrückend). Kleinere Hyaluronsäure-Polymere hingegen sind Notsignale und starke Induktoren für Entzündungen und der Angiogenese (Entstehung neuer Blutgefäße aus bestehenden Blutgefäßen).[2]
Anwendungsgebiete der Hyaluronsäure
Aufgrund ihrer Eigenschaften und Wirkung findet die Hyaluronsäure unter anderem Anwendung bei:
- Arthrose, Gelenkschmerzen
- Grauer Star (Katarakt)
- Grüner Star (Glaukom)
- Wunden im Mund
- Alternde Haut
- Trockene Augen
- Augentrauma
- Konjunktivitis
- Heilung von Hautwunden und Verbrennungen[3]
Als Nächstes wird die Wirkung von Hyaluronsäure bei den verschiedenen Anwendungsgebieten genauer dargelegt.
Wirkung von Hyaluronsäure bei Arthrose, Gelenkschmerzen
Arthrose ist laut den Forschern A. Migliore und M. Granata eine der häufigsten Ursachen für körperliche Einschränkungen bei älteren Menschen. Dabei führt die Veränderung der Schmiereigenschaften der Synovialflüssigkeit zu erheblichen Schmerzen und Funktions-Verlusten. Eine Behandlung mit Hyaluronsäure gilt dabei nicht nur als symptommodifizierende Therapie, sondern ebenfalls als Unterstützung die Verschlechterung der Gelenkstruktur signifikant zu verringern bzw. die Gelenkstruktur zu verbessern.[4]
Die weltweite Bevölkerung altert rasant, daher erkennen Experten zunehmend eine, zur medizinischen Arthrose-Behandlung, zusätzliche Selbstmedikation mit Hyaluronsäure zur Verbesserung der Lebensqualität der Patienten als wirkungsvolle Maßnahme an. Hyaluronsäure ist ein sicherer Rohstoff mit einer sehr guten Wirkung bei Arthrose, was in zahlreichen klinischen Studien belegt wurde. Als Nahrungsergänzungsmittel bietet Hyaluronsäure daher Menschen, z.B. mit einer leichten Kniearthrose, eine gewisse Möglichkeit den Zustand auch eigenständig zu verbessern.[5]
Häufig wird Hyaluronsäure daher verwendet um die degenerative Gelenkerkrankung Arthrose zu behandeln. Sie gilt aufgrund ihrer positiven Wirkung als sehr nützliches Werkzeug bei der Behandlung von Patienten mit Arthrose, dies gilt bezüglich der Schmerzlinderung, Verbesserung der Gelenkfunktion und einer möglichen strukturmodifizierenden Aktivität.[6]
Insbesondere zur Behandlung von Kniearthrosen und Hüftarthrosen. Bei gesunden Gelenken bedeckt eine Knorpelschicht die Knochenanteile, welche innerhalb eines Gelenks liegen. Diese Knorpelschicht reduziert unter anderem die auftretenden Reibungskräfte.[7]
Arthrose Stadien
Bei Arthrose kommt es zunächst im 1. Stadium zu Rauigkeiten und einer Ausdünnung der Knorpelschicht. Im 2. Stadium wird hyaliner Knorpel durch Granulationsgewebe und minderwertigen Faserknorpel ersetzt. Darüber hinaus entstehen Pseudozysten (aus nekrotischem Knorpel- und Knochengewebe). Im 3. Stadium treten Geschwüre (Ulzerationen) auf, welche das Bindegewebe und die Chondrozyten proliferieren. Im höchsten Stadium, dem 4. Stadium, flacht die Knochenplatte des Gelenks ab und es bilden sich zudem Randwülste am Knochen (Osteophyten), um den Druck auf das Gelenk abzufangen.[8]
Das Gelenk verliert zunehmend, durch diese Stadien hinweg, immer mehr die Fähigkeit sich glatt zu bewegen. Hyaluronsäure hingegen befindet sich in der Synovialflüssigkeit, welche die Gelenke schmiert, damit diese (im wahrsten Sinne des Wortes) reibungslos funktionieren. Bei Menschen mit Arthrose nimmt die Hyaluronsäure an den Gelenken ab, wodurch die Hyaluronsäure die Gelenke nicht mehr ausreichend schützen kann. Daher wird Patienten mit einer fortgeschrittenen Arthrose Hyaluronsäure in die betroffenen Gelenke injiziert. Diese Injektionen führen dazu, dass durch die injizierte Hyaluronsäure der Schutz der betroffenen Gelenke wesentlich verbessert werden kann. Meist kommt dieses Verfahren dann zum Einsatz, wenn andere therapeutische Maßnahmen nicht funktioniert haben oder ungeeignet sind.
Langanhaltende Schmerzlinderung
Bekannt sind die Hyaluronsäure-Injektionen auch für ihre nutzenbringenden Vorteile, wie eine langanhaltende Schmerzlinderung (bis zu 6 Monate) und allgemeine Reduktion der Arthrose-Symptome. Verabreicht werden Hyaluronsäure-Injektionen direkt in das Kniegelenk, dabei kommen oft Lokalanästhetika zum Einsatz, damit die Behandlung für den Patienten komfortabler ist. Bei Bedarf kann die Behandlung in der Regel nach ca. 6 Monaten wiederholt werden. Für eine unterstützende Wirkung können neben der Hyaluronsäure-Injektionen ebenfalls Arthrose-Medikamente oder –Naturheilmittel verwendet werden. Einschließlich Medikamente wie steroide Arzneimittel (Prednisolon) oder zusätzliche Cortison-Injektionen in das betroffene Gelenk. Des Weiteren können entzündungshemmende Mittel wie Ibuprofen oder Naproxen und einfache Schmerzmittel, wie Paracetamol eingenommen werden.
Nebenwirkungen bei Hyaluronsäure-Injektionen
Nebenwirkungen sind bei Hyaluronsäure-Injektionen allgemein nicht üblich. Die häufigsten Nebenwirkungen betreffen die Injektionsstelle und sind nicht von langer Dauer. Dennoch wird empfohlen sich bezüglich eventuell auftretender Nebenwirkungen von dem zuständigen Arzt hinreichend informieren zu lassen. Wenn lokale Nebenwirkungen auftreten, kann es beispielsweise zu einer lokalen Hautrötung durch die Injektion oder eine erhöhte Steifigkeit, Schwellung oder Entzündung (24 bis 48 Stunden nach der Injektion) kommen. Diese lokalen Nebenwirkungen können jedoch gut behandelt werden (z.B. durch eine lokale Kühlung oder dem Einsatz eines Schmerzmittels).
Eher selten auftretende Nebenwirkungen sind unter anderem Allergien (z.B. Hautausschlag, Juckreiz, Anschwellung des Gesichts), ein Engegefühl in der Brust, Kurzatmigkeit, Kopfschmerzen, Muskelschmerzen, Übelkeit, grippeähnliche Symptome und Halsschmerzen. Sehr selten kann es zu einer starken Entzündung des Gelenks bzw. einer Infektion des Gelenks kommen. Beim Auftreten von ernsten Nebenwirkungen sollte umgehend ein Arzt aufgesucht werden.
Als Vorsichtsmaßnahmen wird empfohlen nach der Hyaluronsäure-Injektion für ca. 48 Stunden anstrengende Tätigkeiten (Sport, schweres Tragen usw.) zu vermeiden. Aufgrund möglicher Wechselwirkungen sollten dem Therapeuten sämtliche Medikamente (insbesondere blutverdünnende Medikamente), die aktuell eingenommen werden, vor dem Einsatz von Hyaluronsäure-Injektionen genannt werden. Dies betrifft ebenfalls naturheilkundliche Arzneimittel. Ebenfalls sollte dem Therapeuten eine Schwangerschaft vorab mitgeteilt werden. Hyaluronsäure wurde bei schwangeren oder stillenden Frauen nicht getestet.[9]
Injektionstherapie mit vernetzter und modifizierter Hyaluronsäure
Bei einer Hüft-Arthrose gilt bei Experten insbesondere eine Injektionstherapie von vernetzter (cross-linked) und modifizierter Hyaluronsäure mit hohem Molekulargewicht als geeignetes Verfahren mit einer guten Wirkung bei Arthrose. Die Hyaluronsäure-Injektionen können dazu führen, dass die Einnahme von NSAR (Nichtsteroidale Antirheumatika) reduziert werden können, ein Gelenkimplantat verzögert oder ganz vermieden wird. Insgesamt werden Hyaluronsäure-Injektionen aufgrund ihrer sehr guten klinischen Wirkung und guten Verträglichkeit als hervorragende Langzeittherapie angesehen.[10]
In einer Langzeitstudie von T. Tashiro et al. wurde im Jahr 2012 die Wirkung von oraler Hyaluronsäure-Einnahme bei Patienten mit einer Knie-Arthrose untersucht. Dabei wurden die Patienten in zwei Gruppen eingeteilt, wovon eine Gruppe über 12 Monate täglich 200mg Hyaluronsäure erhielten, während die andere Gruppe ein Placebo bekam. Während der Studie wurden die Probanden gebeten jeden Tag Quadrizepsübungen auszuführen.
Mit der Zeit verbesserten sich die Symptome sowohl in der Hyaluronsäure-Gruppe, als auch in der Placebo-Gruppe. Die Verbesserung war in der Hyaluronsäure-Gruppe deutlicher ausgeprägt sowie bei den Probanden, die 70 Jahre alt oder jünger waren. Für die Probanden 70 Jahre und jünger waren die Ergebnisse im zweiten und vierten Monat der Studie signifikant besser als in der Placebo-Gruppe. Insgesamt kamen die Forscher T. Tashiro et al. zu dem Ergebnis, dass die orale Einnahme von Hyaluronsäure die Symptome einer Knie-Arthrose aufgrund ihrer Wirkung bei Patienten im Alter von 70 Jahren und jünger signifikant verbessern kann, wenn sie mit Quadrizeps-Übungen kombiniert werden.[11]
Bei Patienten mit leichter Knie-Arthrose
M. Ricci et al. untersuchten im Jahr 2017 ebenfalls die Wirkung einer oralen Einnahme von Hyaluronsäure bei Probanden mit einer frühen Knie-Arthrose. Die Forschergruppe kam zu der Schlussfolgerung, dass eine kombinierte Arthrose-Therapie mit lokalen Hyaluronsäure-Injektionen und zusätzlicher oraler Hyaluronsäure-Einnahme die womöglich vorteilhafteste therapeutische Wirkung bei Menschen mit leichter Kniearthrose erzielen würde.[12]
Bei der oralen Einnahme empfehlen Experten, für eine gesundheitsfördernde Wirkung auf die Gelenke, eine tägliche Dosierung von 100mg bis 200mg täglich. Allerdings solle man sich gedulden, da eine erste spürbare Wirkung zwei oder drei Wochen auf sich warten lassen kann.[13]
Hyaluronsäure bei trockenen Augen
Zur Behandlung von trockenen Augen (Sicca-Syndrom) wird die Hyaluronsäure von Experten ebenfalls sehr empfohlen und von Optikern oft verwendet. Das Sicca-Syndrom ist die Entzündung der Tränendrüse und betrifft ca. 30% der Erwachsenen. Es gilt daher auch als der Hauptgrund für den Besuch bei einem Optiker. Die Betroffenen leiden unter Symptomen wie:
- Einem Trockengefühl,
- Rötungen, Verschwommene Sicht,
- Körnigen, juckenden, kratzenden oder brennenden Empfindungen in den Augen,
- Erhöhte Lichtempfindlichkeit.[14]
Das Auge besteht aus einer flüssigen, gelartigen Flüssigkeit, dem Glaskörper, welcher hauptsächlich aus Hyaluronsäure besteht. Mit dem Alter wird diese Flüssigkeit allerdings zunehmend wässriger, insbesondere in der Mitte des Auges. Die Hyaluronsäure besitzt aber noch eine weitere Eigenschaft, sie hilft dabei entzündliche Komponenten aus den Augen zu entfernen. Da trockene Augen mit einer Entzündung einhergehen, zeigt die Hyaluronsäure hier eine gute Wirkung und hilft vielen Betroffenen.[15]
Die Augen werden durch einen dünnen Tränenfilm (Flüssigkeitsschicht aus Tränenflüssigkeit) bedeckt.
Dieser Tränenfilm besteht aus drei Schichten mit unterschiedlichen Aufgaben:
- Innere Schicht (Muzinschicht): sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der wässrigen mittleren Schicht. Sie grenzt an das Epithel der Cornea an und geht in die mittlere Schicht des Tränenfilms über. Die Muzine verhindern beispielsweise die Adhäsion anderer Zellen und Mikroorganismen an den Epithelzellen.[16]
- Mittlere Schicht (wässrige Schicht): besteht zu 98% aus Wasser und bildet den größten Anteil des Tränenfilms. Die mittlere Schicht dient dazu den hohen Wassergehalt der Muzine zu sichern.[17]
- Äußere Schicht (Lipidschicht): wird in den Talgdrüsen des Augenlides produziert, sie besteht aus Ölen und Fetten, und verhindert, dass das Wasser aus den Augen verdunstet.[18]
Als Faktoren, welche trockene Augen verursachen gelten unter anderem:
- Exposition gegenüber Bedingungen, die den Tränenfilm austrocknen (Bildschirmarbeit, Umweltbelastungen, niedrige Luftfeuchtigkeit, Klimaanlage)
- Medikamente wie Antihistaminika, Betablocker, die „Pille“ (orale Kontrazeptiva),
- Entzündung der Augenlider, die zu einer abnormalen Tränenproduktion führt
- Strukturelle Veränderungen der Augen oder hormonelle Umstellungen (z.B. Testosteronmangel) im Zusammenhang mit dem Alterungsprozess
- Fettsäure-Mangel insbesondere Mangel der essentiellen Omega-7-Fettsäuren
- Vitamin-A-Mangel
- Augenoperationen (Lasik, Katarakt-OP, Refraktive Chirurgie)
- Stammzelltransplantationen
- Verwendung von Anti-Androgenen oder Inhibitoren der Androgensynthese (z.B. bei Prostatakarzinom oder dauerhafte Anwendung von lokalen Haarwuchsmitteln)
- Ungleichgewicht von extrazellulärer DNA
- Gesundheitszustände wie, Lidrand-Entzündungen (Blepharitis), Diabetes, Rheumatoide Arthritis, Rosazea, Allergien und Autoimmunkrankheiten[19] [20]
Dabei gelten als größte ursächliche Faktoren hormonelle Veränderungen im Zusammenhang mit der Perimenopause und Menopause bei Frauen. Auf der Hornhaut der Augen und der Augendrüse (Meibom-Drüse) selbst sind Östrogenrezeptoren und Testosteronrezeptoren. Diese sind für die Produktion der Öle und Fette in den Augen verantwortlich. Trockene Augen können unter Umständen aber auch ein Warnsignal sein, dafür dass der Körper nicht richtig entgiftet und es zu einer Entzündung kommt.[21]
Linderung von trockenen Augen
Zur Linderung der trockenen Augen werden häufig Augentropfen und Nahrungsergänzungsmittel (oder Arzneimittel) mit Hyaluronsäure dabei oft in Kombination miteinander empfohlen, für eine bessere Wirkung.[22]
In einer Studienarbeit von P. Troiano und G. Monaco aus dem Jahr 2008 wurde zudem belegt, dass eine hypotonische Hyaluronsäure-Lösung über eine bessere Wirkung verfügt, als eine isotonische Hyaluronsäure-Lösung. Dabei wurde ebenfalls nachgewiesen, dass die hypotonische Lösung nicht nur die Eigenschaften des Tränenfilms verbessert, sondern auch die Symptome des trockenen Auges und die Vitalität der Epithelzellen der Hornhaut sowie der Bindehaut verbessert.[23]
Ergänzt werden kann eine Therapie gegen trockene und entzündete Augen unter anderem zusätzlich mit Omega-3-Fettsäuren und Omega-7-Fettsäuren.[24] Darüber hinaus wird unter anderem empfohlen viel zu trinken, auf künstliche Süßstoffe zu verzichten und die Naturheilpflanze Ginkgo Biloba für den Blutfluss zum Auge einzunehmen.[25]
Bei Augentrauma (Augenverletzungen)
In der Moran Minute erschien im Jahr 2015 ein Artikel von B. Wirstko, worin beschrieben wird, dass vernetztes Hyaluronsäure-Polymer die Reparatur von Augenoberflächenverletzungen deutlich verbessern kann. Dieser Ansatz sei zudem sehr vielversprechend, um die Narbenbildung zu reduzieren und die Behandlungsergebnisse zu verbessern. Augenverletzungen sind weit verbreitet und die Langzeitauswirkungen von Augenverletzungen können unter Umständen äußerst schwerwiegend sein, wenn diese nicht sofort behandelt werden und schnell geheilt werden.
Beispielsweise können Verletzungen der Hornhaut zu epithelialen Defekten führen, diese können dann zu sekundären Augeninfektionen, Entzündungen, Hornhautneovaskularisationen (Gefäßneubildung bzw. übermäßiger/unkontrollierter Gefäßwucherung) und sogar zum Sehverlust führen. Dabei gelten eine infektiöse Hornhautentzündung (Keratitis) und Hornhautgeschwüre (Ulcus corneae), zu den Hauptursachen für einen Sehkraftverlust. Hornhautgeschwüre entstehen oft durch Bakterien. Laut Einschätzung der WHO gelten Hornhauttrübungen (inkl. Hornhautulzerationen) weltweit als vierthäufigste Erblindungsursache. Eine schnellere Heilung von Hornhautepitheldefekten könnte hingegen bei den Betroffenen die Häufigkeit der Infektionen, Narben, Schmerzen und Erblindungen reduzieren.[26]
In Forschungsarbeiten wird darauf hingedeutet, dass Hyaluronsäure-Injektionen in das Auge, bei abgelöster Netzhaut und anderen Augenverletzungen, eine gute Wirkung zeigen können.[27]
Bei Konjunktivitis (Bindehautentzündung)
Bei einer Konjunktivitis (Entzündung im Inneren des Augenlids), welche durch Viren, Bakterien, Allergien, Chemikalien oder Reizungen von Kontaktlinsen verursacht wird, lässt sich die Hyaluronsäure ebenfalls, als Bestandteil von Augenspüllösungen, sehr gut verwenden. Die Augenspüllösungen mit Hyaluronsäure verfügen über eine gute Wirkung und reduzieren die Symptome einer Konjunktivitis in der Regel in weniger als 30 Tagen.[28]
Es wird insbesondere dann eine hervorragende Wirkung erzielt, wenn auf Augenspüllösungen zurückgegriffen wird, die zusätzlich Ginkgo-Biloba-Extrakt enthalten. Da speziell virale Bindehautentzündungen sehr ansteckend sind (solange die Erreger im Augensekret nachweisbar sind) sollten zudem, zur Minimierung der Ansteckungsgefahr, entsprechende Vorkehrungsmaßnahmen getroffen werden.[29]
Bei Grauem Star (Katarakt)
In der Forschung wird immer mehr davon berichtet, dass abnehmendes Kollagen bzw. Mutationen in Kollagen (welche mit dem Altern auftreten) zu Katarakte und Glaukomen führen können. Ferner wird geschätzt, dass die altersbedingte Kataraktentwicklung für ca. 80% aller Katarakte verantwortlich ist (nach dem 50. Lebensjahr steigt das Risiko für Katarakte stark an). Als weitere wichtige Faktoren gelten zudem Nährstoffmangel und Umweltbelastung. Für eine wirkungsvoll schützende Maßnahme vor der Entwicklung eines Katarakts oder auch Glaukoms gilt es also die Aufnahme (bzw. Synthetisierung) von Kollagen zu erhöhen. Der Hyaluronsäurespiegel im Körper spielt dabei eine zentrale Rolle, da sie dabei hilft das Kollagen zu bilden und im Körper zu bewahren. Eingesetzt wird die Hyaluronsäure außerdem häufig, um Heilungsprozesse nach Augenoperationen, wie der Kataraktentfernung, zu beschleunigen.[30] [31]
Eine Studie von R. Mencucci et al. bestätigte im Jahr 2015 beispielsweise die Wirkung von Hyaluronsäure, indem der Einsatz von Natriumhyaluronat 0,1% und Carboxymethylcellulose 0,5% sich als sehr wirksam und gut verträglich bei der Reduzierung von Trockenheitssymptomen und der Verbesserung von klinischen Ergebnissen nach Kataraktoperationen bewies.[32]
Bei Grünem Star (Glaukom)
Die pathologischen Prozesse bei einem grünen Star (Glaukom) sind bisher noch nicht vollständig erforscht. Es wird jedoch angenommen, dass morphologische Veränderungen in der Kollagenstruktur einem erhöhten Augeninnendruck vorausgehen. Die Glykosaminoglykane (sogenannte GAGs, wozu auch die Hyaluronsäure zählt) tragen hingegen zur Filtrationsbarriere der Augen bei. Es wird angenommen, dass eine Schwächung der Kollagenstrukturen der Augen dazu führt, dass der Augapfel nicht korrekt abgestützt wird und die Flüssigkeiten nicht richtig abfließen können, wodurch Druck aufgebaut wird.
Forscher haben den GAG-Gehalt bei normalen und glaukomatösen Augen miteinander verglichen und dabei signifikante Unterschiede festgestellt. Bei Patienten mit Grünem Star wurden (während einer wegweisenden Studie) ein signifikanter Rückgang der Hyaluronsäure und zugleich ein Anstieg von Chondroitinsulfat nachgewiesen.
Eine weitere Studie belegte bei Patienten mit Glaukom im Vergleich zu „normalen Spendern“ eine 77% niedrigere Konzentration der Hyaluronsäure in den Augen, bei zugleich einer höheren Konzentration an Chondroitinsulfaten (in Trabelkelwerk, Iris, Ziliarkörper und Sklera). Eine andere Forschungsarbeit zeigte zudem eine Abnahme der GAG-Synthese (besonders der der Hyaluronsäure), bei Patienten mit Glaukom. Die Forscher nehmen an, dass durch den GAG-Gehalt in den Augen die Fähigkeit beeinflusst wird die hochviskose, elastische und gelartige Substanz zu regulieren, welche als Filtrationssystem wirkt. Dabei scheint der Hyaluronsäurespiegel essentiell für die Aufrechterhaltung eines gut hydratisierten, halbdurchlässigen Augengeflechts zu sein.
Darüber hinaus wurde eine Zunahme des Kollagenzusammenbruchs bei Patienten mit Glaukom nachgewiesen und reduzierte antioxidative Abwehrsysteme. Außerdem zeigte sich besonders bei Patienten mit fortgeschrittenem Glaukom ein signifikant niedrigerer Sulfhydrylgruppen-Spiegel (spiegeln die Glutathionspiegel wieder). Aufgrund der Hyaluronsäureeigenschaften gilt laut Experten es dementsprechend als zweckmäßig, diese für eine bessere Augengesundheit einzusetzen.[33] [34] [35]
Wirkung von Hyaluronsäure auf die Haut
Hyaluronsäure wird üblicherweise dafür verwendet, um der Haut Feuchtigkeit zuzuführen. Sie kann außerdem dabei helfen die Haut zu glätten (bei schlaffer Haut), Haut-Trockenheit zu reduzieren und (beispielsweise) die Tränensäcke unter den Augen zu mildern. Sie kann aber auch dazu beitragen, dass andere Probleme, wie z.B. Schuppenflechte, reduziert werden. Verwendet werden dabei häufig Lotionen, Cremes oder Salben. Allerdings sind die Hyaluronsäuremoleküle oft zu groß, um in die Haut einzudringen, dadurch entziehen sie der Haut sogar die Feuchtigkeit, was sich im ersten Moment auf der Haut allerdings feuchter anfühlt, bis die Lotion weggewischt wird.
Damit Lotionen oder Salben in die Haut eindringen können ist daher auf die Größe der Hyaluronsäuremoleküle zu achten. Damit dies funktioniert, verwenden einige Produkthersteller speziell dafür bestimmte Formeln und verschiedene Molekulargewichte. Es kann allerdings auch helfen, die Hyaluronsäurekonzentration durch bestimmte Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel im Körper zu erhöhen, um die Feuchtigkeit in der Haut zu halten und das Risiko einer Dehydration zu verringern (oder die Hyaluronsäure von Fachleuten lokal in die betroffenen Stellen injizieren zu lassen).[36]
Hyaluronsäure hauptsächlich in der Dermis
Die Hyaluronsäure der Haut macht ca. 50% der gesamten Hyaluronsäure im Körper aus. Sie ist wesentlich für die Hydratisierung der Haut in der Dermis und im vitalen Bereich der Epidermis verantwortlich. Dabei ist der Hyaluronsäuregehalt in der Dermis deutlich höher als der in der Epidermis. Darüber hinaus reguliert sie in der Dermis den Wasserhaushalt, den osmotischen Druck und den Ionenfluss.
Außerdem fungiert sie als ein Sieb, welches bestimmte Moleküle ausschließt. Des Weiteren verstärkt sie bestimmte Zelloberflächen und stabilisiert Hautstrukturen durch elektrostatische Wechselwirkungen.[37] In einfachen Worten gesagt hilft die Hyaluronsäure dabei, dass alles „an Ort und Stelle gehalten wird“ und „gut geschmiert ist“. Eingesetzt wird die Hyaluronsäure häufig für ihre Wirkung auf die Haut, wie:
- Gewebereparatur
- Feuchtigkeitsgehalt
- Festigkeit und Elastizität der Haut
- Verbesserung des Hauttons
- Verhinderung von vorzeitiger Hautalterung
- Verhinderung von Falten
- Reparatur von Sonnenschäden (dunkle Flecken, Hyperpigmentierung)[38]
Bei Alternder Haut
Hyaluronsäure gilt als Schlüsselmolekül in der Hautalterung. Dabei gilt die Alterung der Haut als ein multifaktorieller Prozess, welcher aus verschiedenen unabhängigen Mechanismen besteht. Während der Hautalterung wird zudem beobachtet, dass die Hyaluronsäure deutlich in der Epidermis verschwindet, während sie in der Dermis noch vorhanden ist. Die Gründe dafür sind bislang aber noch unerforscht. Die Synthese der epidermalen Hyaluronsäure wird jedoch durch die darunter liegende Dermis beeinflusst.[39]
In bekannter Weise entstehen Falten durch den Verlust dreier wichtiger Komponenten in der Haut, nämlich dem Verlust des Kollagens, des Elastins und der Hyaluronsäure. Dabei ist es die Aufgabe der Hyaluronsäure das hydratisierende (Anlagerung von Wassermolekülen) und nährstofftransportierende Gerüst zu liefern, welches notwendig ist, um die Struktur der extrazellulären Matrix in der Haut zu halten. Wenn Elastin jedoch nicht mit Wasser versorgt wird, wird es trocken und spröde. Dies führt dann im weiteren Verlauf dazu, dass die Haut dumpfer, lockerer und weniger elastischer wird. Kurzum lässt sich also ableiten, dass „gealterte Haut“ im Grunde „trockene Haut“ ist.[40]
Bei alternder Haut steht die Hyaluronsäure daher auch besonders zur Faltenunterspritzung im Fokus.
Vorzeitige Hautalterung durch wiederholte, längere UV-Strahlung
Eine vorzeitige Hautalterung gilt als das Ergebnis einer wiederholten und längeren Aussetzung gegenüber UV-Strahlung. Es wurde belegt, dass ca. 80% der Hautalterung im Gesicht durch die UV-Strahlung verursacht wird. Schäden durch UV-Strahlen führen zunächst zu einer leichten Form der Wundheilung, wobei es zu einer Erhöhung der dermalen Hyaluronsäure kommt. Wiederholte und längere Aussetzungen gegenüber UV-Strahlen stimulieren jedoch typische Wundheilungsreaktionen, mit Ablagerungen von narbenartigem Kollagen, statt der üblichen Kollagenmischungen, welche der Haut ihre Elastizität und Geschmeidigkeit verleihen.[41]
Zur Faltenunterspritzung, als Dermafüller
In einer Forschungsarbeit von I. B. Allemann und L. Baumann wurde bereits im Jahr 2008 festgestellt, dass Produkte zur Faltenunterspritzung, mit länger anhaltender Wirkung, guten immunogenen Eigenschaften und leichter Handhabung, sich immer größerer Beliebtheit erfreuen und den größten Anteil des Marktes für temporäre Dermafüller umfassen. Dabei verglichen sie insbesondere die Hyaluronsäuregels der Produktlinie Juvéderm™ mit anderen Dermafüllern. Juvéderm™-Hyaluronsäuregels beinhalten nicht-tierische, mithilfe von Bakterien produzierte, stabilisierte Hyaluronsäure, die zudem über einen hohen Anteil an vernetzter (cross-linked) Hyaluronsäure verfügen.
Cross-linked Hyaluronsäure ist wiederum für seine Beständigkeit bekannt. Bezüglich der Beständigkeit sind Hyaluronsäuregels außerdem Kollagenfüllern weit überlegen, dies zeigten bereits diverse Studien. Genauso besteht eine Überlegenheit für Hyaluronsäure-Injektionen bezüglich der Patientenzufriedenheit und des benötigten Volumens. Daher gelten Hyaluronfüller auch als Ersatz bzw. bessere Nachfolger für Kollagenfüller. Im Vergleich zu Kollagenfüller bieten Hyaluronfüller eine längere Haltbarkeit (ca. 6-12 Monate bei Hyaluronfüllern, statt ca. 2-4 Monate bei Kollagenfüllern), bessere Formbarkeit, weniger allergische Nebenwirkungen und keine Notwendigkeit für Hauttests.
Hautauffüllung durch Bindung von extrem viel Feuchtigkeit
Die Fähigkeit der Hyaluronsäure extrem viel Feuchtigkeit an sich zu binden machen sie zu einer hervorragenden Substanz für die Hautauffüllung bzw. Faltenunterspritzung. Allerdings verfügt natürliche, unmodifizierte Hyaluronsäure lediglich über eine kurze Halbwertszeit von ca. 24 Stunden, bevor sie durch Enzyme abgebaut und anschließend zu Stoffwechselnebenprodukten (wie Wasser und Kohlendioxid) in der Leber metabolisiert bzw. „verstoffwechselt“ wird. Dabei wird sie im Bindegewebe (der Haut) durch die Enzyme Hyaluronidase und freie Radikale abgebaut. Es wird zudem vermutet, dass die Einnahme von Antioxidantien die Wirkung der Hyaluronfüller sogar verlängern kann, diese Vermutung wurde bislang jedoch nicht belegt.
Der Abbau von Hyaluronsäure durch Hyaluronidase stellt aber gleichzeitig auch einen wichtigen Vorteil gegenüber Kollagenfüller dar, da hierdurch (durch Injektionen von Hyaluronidase) Korrekturen unter anderem bei Überschussbereichen und zu oberflächlichen Platzierungen möglich sind. Als Unterscheidungsmerkmale gelten bei Hyaluronfüllern: die Partikelgröße, Art und Grad der Vernetzung, der Prozentsatz an vernetzter Hyaluronsäure, die Menge der unmodifizierten Hyaluronsäure und das Elastizitätsmodul (G‘) bzw. der elastische Anteil des Komplexmoduls. Dabei beeinflussen sämtliche Unterscheidungsmerkmale die medizinischen Eigenschaften und Wirkung der Hyaluronfüller.
Medizinische Eigenschaften von Hyaluronsäure als Dermafüller
Zu den medizinischen Eigenschaften zählen ihre vielseitige Einsatzmöglichkeit, die Leichtigkeit der Injektion, der Grad der Gewebefüllung, ihre Beständigkeit, das Erscheinungsbild und ihre möglichen Nebenwirkungen. Beispielsweise wird das Produkt Juvéderm™ Ultra Plus mit 11% vernetzter Hyaluronsäure und einem höherem Elastizitätsmodul G‘ dafür verwendet tiefere Falten (Nasolabialfalten, Marionettenlinien) zu füllen, die Augenbrauen anzuheben, den Nasenrücken zu korrigieren, die Ohrlappen zu füllen, die Nippel umzukehren oder die Nasenspitze anzuheben.
Dabei umfasst die Haltbarkeit bis zu 12 Monate. Flüssigere Produkte mit einer niedrigeren Vernetzung der Hyaluronsäure, also Produkte wie Juvéderm™ Ultra (9% vernetzte Hyaluronsäure), werden hingegen für einen großflächigeren Einsatz verwendet, wie in den Wangen oder Wangenknochen. Ihre Haltbarkeit liegt bei ca. 6-9 Monate. Produkte mit einem niedrigem Elastizitätsmodul G‘ (wie z.B. Prevelle Silk®) werden dort eingesetzt, wo ein weiches Mittel erforderlich ist, unter anderem in den Lippen oder den Tränensäcken.
Die Haltbarkeit von z.B. Prevelle Silk® liegt bei ca. 4-6 Monate. Sämtliche Hyaluronfüller können Nebenwirkungen wie Erythem (Hautrötungen), Schwellungen und Blutergüsse verursachen. Durch Lokalanästhetika oder Nervenblockaden können beispielsweise die (durch die Injektionen bedingten) Schmerzen während der Behandlung reduziert werden.[42] Bei der Auswahl von geeigneten Hyaluronfüllern gilt es also wichtige Faktoren zu berücksichtigen. Diesbezüglich führen I. B. Allemann und L. Baumann folgende Faktoren an:
- Dauerhaftigkeit der Korrektur
- Steifigkeit bzw. das Elastizitätsmodul G‘
- Art der Vernetzungstechnologie
- Vernetzungsgrad und Menge der vernetzten Hyaluronsäure
- Hyaluronsäure-Konzentration
- Partikelgröße
- Hydrationsgrad
- Vorhandensein von Betäubungsmitteln (wie Lidocain) im Produkt
- Spritzengröße, Spritzendesign, Nadelgröße
- Kosten[43]
Zur Heilung von Hautwunden, Verbrennungen und Hautgeschwüren
Tiefere Verletzungen wie Hautwunden, Verbrennungen, Traumata oder Geschwüre sind durch einen hohen Verlust der Lederhaut (Dermis) gekennzeichnet. Hyaluronsäure hingegen ist an vielen Schritten des Wundheilungsprozesses beteiligt, darunter fallen die einzelnen Schritte wie Entzündung, Granulation und die Re-Epithelisierung. Wundauflagen die Hyaluronsäure enthalten verfügen daher über verbesserte Struktureigenschaften, als herkömmliche Wundauflagen. Sie gelten unter Experten unter anderem als eine wertvolle Behandlungsoption bei tiefen Verbrennungen.[44]
Insgesamt bieten Produkthersteller für die moderne Wundbehandlung zum Beispiel folgende Hyaluronsäure-Produkte an: Puderspray mit Hyaluronsäure, Wundauflagen mit Hyaluronsäure, Wundcreme mit Hyaluronsäure, Wundhydrogel mit Hyaluronsäure und Kompressen sowie Tamponaden mit Hyaluronsäure. Die unterschiedlichen Produkte weisen diverse Vorteile für die Wundheilung auf.
Vorteile von Hyaluronsäure für die Wundheilung
- eine beschleunigte Wundheilung,
- Förderung der Granulation,
- Bindung von wundheilungshemmender Faktoren,
- Schaffung von idealen Bedingungen für eine stabile Gewebeneubildung,
- Förderung eines nachhaltigen Wundverschlusses,
- Förderung einer widerstandsfähigen und stabilen Haut,
- Verringerung der Narbenbildung,
- Spendung von Feuchtigkeit und
- Unterstützung der Geweberegeneration.[45]
Studien belegen zudem, dass bei Patienten mit diabetischen Fußgeschwüren (neuropathische Pathogenese) Wundversorgungen mit Hyaluronsäure-Wundverbänden zu einer deutlich schnelleren Heilung führten, als eine sonst übliche Standard-Wundversorgung. Darüber hinaus wurde dokumentiert, dass Wundverbände mit Hyaluronsäure den Heilungsprozess bei Verbrennungen, epithelialen Operationswunden und chronischen Wunden signifikant beschleunigen können. [46]
Im Jahr 2015 bestätige eine kanadische Studie, von M.G. Neuman et al. über die Wirkung von Hyaluronsäure bei der Wundheilung (alleine und in Kombination mit anderen Arzneimitteln oder pflanzlichen Mitteln), dass Hyaluronsäure-Extrakte sichere und wirksame Produkte für die Hautreparatur sind.[47] Zudem weisen Hyaluronsäurebasierte Produkte laut Experten nur wenige Nachteile, keine signifikanten Nebenwirkungen und ein hohes Maß an Akzeptanz bei den Patienten und Ärzten auf. Dies bei zugleich vergleichsweise niedrigen Kosten.[48]
Bei Wunden im Mund
Zur Behandlung von Mundgeschwüren gilt die Wirkung von Hyaluronsäure, als aufgetragenes Gel, als sehr vorteilhaft und erfolgreich. In Forschungsarbeiten wird ferner über die Behandlung von Mundgeschwüren durch die Verwendung von topischer (lokaler) Hyaluronsäure berichtet. Beispielsweise untersuchten Nolan et al. im Jahr 2006 bei 120 Patienten mit rezidivierenden Aphthen, im Rahmen einer Doppelblindstudie, die Wirkung eines lokalen Hyaluronsäure-Präparats (0,2%). Bei den Patienten, die mit der lokalen Hyaluronsäure behandelt wurden, zeigte sich am 5. Tag der Studie ein signifikanter Rückgang der Ulzera (als ursprünglich vorhanden waren). Das Auftreten weniger neuer Ulzera, im Vergleich zur Placebo-Gruppe, wurde bereits am 4. Tag dokumentiert.[49]
Des Weiteren kamen Lee et al. im Jahr 2008 bei 33 Patienten mit aphthösen Ulzerationen oder Morbus Behcet zu den Ergebnissen, dass die Wirkung eines lokalen 0,2%-igen Hyaluronsäure-Gels bereits nach 2 Wochen zu einer subjektiven Reduktion der Ulkuszahl (bei 72,2% der Patienten), Verkürzung der Ulkusheilungsdauer (bei 72,7%) und Verbesserung der Schmerzen (bei 75,8%) laut visueller Analogskala führte. Objektiv wurde zudem belegt, dass es bei 57,6% der Patienten zu einer Verringerung der Anzahl der Geschwüre kam sowie einer Verringerung der Fläche der Geschwüre von 78,8%. Außerdem wurde nach der Behandlung eine signifikante Verbesserung der Entzündungszeichen (Schwellung und lokale Hitze) dokumentiert.[50]
