Verso soluzioni biomediche avanzate.
L’acido ialuronico (HA) è una sostanza di fondamentale importanza che viene prodotta in maniera naturale nel nostro organismo. È in grado di mantenere l’integrità dei tessuti epiteliali e di interagire con le membrane cellulari sfruttando i diversi meccanismi di trasporto di membrana. Tuttavia, con il passare degli anni, la produzione naturale di questa molecola diminuisce, così come accade anche per il collagene e l’elastina.
Da un punto di vista chimico si presenta come una catena polisaccaridica non ramificata, appartenente alla famiglia dei glicosaminoglicani (GAG), costituita da unità disaccaridiche ripetute di acido D-glucuronico (GlcA) e N-acetil glucosammina (GIcNAc) unite da legami glicosidici β (1,4) e β (1,3).
Il numero di queste unità disaccaridiche ne determina la lunghezza della catena e, di conseguenza, il peso molecolare espresso in Dalton. Peso molecolare e grandezza sono legati da un rapporto direttamente proporzionale che va ad incidere notevolmente sulle caratteristiche biologiche della molecola: più la molecola è grande, maggiore sarà il suo peso molecolare, viceversa, quanto più è piccola, tanto più il suo peso molecolare risulterà basso. Un peso molecolare estremamente basso (≤ 15 kDa) riesce a penetrare negli strati più profondi dell’epidermide permettendogli di esplicare un’attività riparatrice e rigenerante, incrementando l’elasticità della pelle e riducendo la profondità delle rughe. Le catene corte stimolano la proliferazione cellulare e inducono le cascate trasduzionali coinvolte nell’angiogenesi e nell’infiammazione.
L’acido ialuronico ad alto peso molecolare (≥ 3000 kDa) svolge invece un’azione filmante grazie alla sua elevata viscosità che ne riduce la permeabilità tissutale e un’azione idratante grazie all’elevata capacità di trattenere l’acqua (proprietà igroscopica). La sua struttura ad alto peso molecolare gli consente di creare un’impalcatura molecolare con un’architettura interna nanoscopica, utile a mantenere la forma ed il tono dei tessuti. Inoltre, funge da filtro ostacolando la diffusione libera nel tessuto di particolari sostanze, batteri, agenti infettanti.
L’HA viene sintetizzato attraverso una reazione biochimica catalizzata dell’enzima ialuronato sintasi (HAS1, HAS2 e HAS3), viene metabolizzato principalmente dalle cellule endoteliali del fegato, ed escreto dai reni. La sua emivita è breve e il processo di degradazione avviene ad opera di un complesso meccanismo enzimatico che coinvolge l’enzima ialuronidasi (Hyal). La ialuronidasi idrolizza l’HA diminuendone la viscosità e aumentando la permeabilità del tessuto connettivo. È importante notare che molti batteri sono dotati essi stessi di ialuronidasi in grado di idrolizzare i legami dell’acido ialuronico permettendo loro di aprirsi un varco nella struttura 3D del polisaccaride.
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