Hyaluronsäure
Hyaluronsäure besteht aus einer großen Zahl von Zweifachzuckern (Disaccharid-Einheiten). Je nach Länge der Kette ergibt sich ein stark verwickeltes Netzwerk, das viel Wasser speichern kann. Durch seine stützende und schmierende Funktion ist es wichtig für Deine Haut und Gelenke. Dein Körper kann Hyaluronsäure selbst herstellen. Mit zunehmendem Alter nimmt die Produktion allerdings ab. Hier erfährst Du wichtige Details über die Aufgaben von Hyaluronsäure, was ein Mangel oder eine Überdosierung bewirkt und mit welchen Lebensmitteln Du Deinen Körper unterstützen kannst.
Was ist Hyaluronsäure?
Hyaluronsäure ist ein Aminozucker, der zur Gruppe der Glykosaminoglycane gehört. Mitunter werden auch die Namen Hyaluron oder Hyaluronan verwendet. Hyaluronsäure besteht aus unterschiedlich langen Ketten aus Zweifachzuckern (Disacchariden). Diese Ketten reichen von 250 bis zu 50.000 Disaccharid-Einheiten. Entsprechend verändert sich auch das Gewicht: Die Molekülmasse liegt zwischen 0,5 Dalton und 20.000 Kilodalton – Dalton ist eine Maßeinheit, die für das Gewicht von Atomen und Molekülen verwendet wird.
Die Länge der Ketten beeinflusst die Eigenschaften der Hyaluronsäure. Die Kosmetikindustrie verwendet zum Beispiel in erster Linie kurzkettige Hyaluronsäure, weil diese besser in tiefere Hautschichten eindringen kann.
Das Polysaccharid Hyaluronsäure befindet sich im gesamten Körper. Bei einem 70 Kilogramm schweren Menschen beträgt die Gesamtmenge an Hyaluronsäure im Körper schätzungsweise 15 Gramm. Hauptsächlich kommt sie im sogenannten extrazellulären Raum (der mit Flüssigkeit gefüllte Raum zwischen Zellen) des Bindegewebes und des Glaskörpers der Augen vor. Des Weiteren steckt Hyaluronsäure in der Lederhaut (Dermis), im Gallertkern der Bandscheiben und in der Gelenkflüssigkeit (Synovia). Hyaluronsäure wird von Deinen Bindegewebszellen hergestellt, den sogenannten Fibroblasten, und den Epidermiszellen, Keratinozyten genannt.
Die Gruppe der Glycosaminoglycane bildet in Deinem Körper ein gelartiges, sehr druckfestes Grundmaterial, das als Stütz-, Schutz- oder Gleitsubstanz dient. Neben Hyaluronsäure gehören zu dieser Gruppe auch Substanzen, die unter anderem im Knorpel vorkommen – Chondroitinsulfat und Keratansulfat. In den Zellen, die die äußeren und inneren Körperoberflächen auskleiden (Oberflächenepithelien) gibt es eine weitere Substanz dieser Gruppe, nämlich Heparansulfat.
Interessante Fakten zu Hyaluronsäure
- Hyaluronsäure-Herstellung durch Bakterien
Hyaluronsäure kann aus tierischem Ausgangsmaterial gewonnen werden, wie zum Beispiel aus Hahnenkämmen. Sie gelten als besonders Hyaluronsäure-reiches tierisches Gewebe. Darüber hinaus gibt es biotechnische Verfahren zur Hyaluron-Herstellung bei denen Streptokokken-Kulturen zum Einsatz kommen – also Bakterien. Der so gewonnene Mehrfachzucker ist identisch mit der aus tierischem Gewebe gewonnenen Hyaluronsäure. - Bakterien mit einer Hyaluronsäure-Tarnkappe
Bestimmte Bakterien (Streptcoccus pyogenes) befallen unter anderem die oberen Atemwege und die Haut und führen dort zu Infektionen. Damit sie von Deinem Immunsystem, den Fresszellen, nicht erkannt werden, kapseln sie ihre Zellen mit Hyaluronsäure ein. Diese perfekte Tarnung erleichtert den Bakterien die Besiedelung und die weitere Ausbreitung. - Hyaluronsäure schmiert die Gelenke nach Bedarf
Je nachdem, welche mechanischen Kräfte auf die Gelenkflüssigkeit einwirken, verändert sich die Viskosität, also die Zähigkeit. Das ist auf die Hyaluronsäure zurückzuführen. Bei schnellen Scherbewegungen, wie beim Laufen, verringert sich die Zähigkeit der Hyaluronsäure, sodass die Reibung vermindert ist.
Der Wissenschaftler Karl Meyer untersuchte Anfang der 1930er-Jahre die Enzyme in der Tränenflüssigkeit. Bei der Untersuchung der Glaskörper stießen er und sein Assistent John Palmer auf ein neuartiges Polysaccharid mit hohem Molekulargewicht – das Hyaluron war entdeckt. Die genaue Struktur konnten die Forscher zunächst noch nicht entschlüsseln, aber einer der Bausteine war Uronsäure. Daher schlugen sie den Namen Hyaluronsäure vor, der sich zusammensetzt aus Hyaloid (Glaskörper) und Uronsäure. Die komplette Struktur der Hyaluronsäure wurde erst etwa 25 Jahre später analysiert.
Hyaluronsäure: Aufgaben und Funktionen
Hyaluronsäure kann mit ihren teilweise sehr langen Disaccharid-Ketten stark verwickelte Netzwerke bilden. Sie erhöht die Viskosität, also die Zähflüssigkeit, von Flüssigkeiten und ist in der Lage, viel Wasser zu binden. Das enorme Quellvermögen zeigt sich darin, dass dieser Zucker mindestens das 1000-fache seines eigenen Gewichts an Wasser aufnehmen kann.
Hyaluronsäure erfüllt in Deinem Körper vor allem folgende Aufgaben:
- Baustein des Gelenkknorpels für die Kompression
- Schmieren der Gelenke und der Bindegewebshüllen (Faszien) zur Verminderung von Reibung
- Elastizität der Haut und Erhalt der Feuchtigkeit
- Straffheit des Bindegewebes
- Bildung eines Schutzfilmes am Auge
- Beteiligung an der Bildung größerer Makromoleküle, wie den Mukopolysaccariden
- Entzündungshemmend (hochmolekulare Hyalurnsäure)
- regenerierend und wundheilungsfördernd (unter anderem durch Stimulation der Zellteilung)
Hyaluronsäure in der Medizin
Hyaluronsäure ist die Hauptkomponente der Zwischenräume von Körperzellen, der sogenannten extrazellulären Matrix. Unter anderem wird Hyaluronsäure per Spritze in von Arthrose betroffene Gelenke injiziert. Dies soll für die vermehrte Bildung von extrazellulären Matrixproteinen sorgen und die Elastizität der Gelenkflüssigkeit verbessern.
Hyaluronsäure kommt auch für die äußerliche Anwendung in der Wundheilung und Narbenpflege zum Einsatz. Sie kann für eine höhere Befeuchtung des Gewebes sorgen und so die Zellzwischenräume erweitern. Dadurch gelangt eine größere Zahl von Immunzellen an den verletzten Hautabschnitt. Insbesondere bei chronischen Wunden kann dieser Therapieansatz eine empfehlenswerte Alternative sein.
Weitere medizinische Anwendungsbeispiele von Hyaluronsäure sind Augentropfen, wobei sie als Benetzungsmittel dient. Sie wird auch in Sprays eingesetzt, welche die Nasenschleimhaut befeuchten sollen, und sie wird bei einem chronischen Rückfluss von Magensäure in die Speiseröhre (Reflux-Krankheit) eingesetzt, um die dortige Schleimhaut zu beruhigen.
Hyaluronsäure in Kosmetik
Für die Festigkeit und Straffheit der Haut ist die Hautschicht direkt unterhalb der Oberhaut (Epidermis) wichtig: die Dermis mit ihren Kollagenfasern und Fibroblasten. Mit zunehmendem Alter verringert sich der Gehalt an Hyaluronsäure und Kollagen, was sich als schlaffe Haut und Falten in Gesicht und Körper bemerkbar macht.
Diesem Prozess will die Kosmetik mit Hyaluronsäure entgegensteuern. Sie kann in Cremes auf die Haut aufgetragen werden, um so die Feuchtigkeit und Elastizität der Oberhaut und oberen Dermis zu erhöhen. Um eine Wirkung auf die tieferliegende Dermis zu erzielen, wird Hyaluronsäure in die Haut gespritzt. Dieses Verfahren wird nicht nur gegen Falten eingesetzt, sondern soll auch Augenringe beseitigen. Da der Körper die Hyaluronsäure abbaut, sind mögliche Veränderungen nicht von Dauer.
Neuere Studien mit Nahrungsergänzungsmitteln untersuchen Hyaluronsäuren, die eine breite Palette von Hyaluron mit unterschiedlichem Molekulargewicht enthalten – so wie auch in Cremes zur Faltenreduktion verschieden große Hyaluronsäure-Moleküle zum Einsatz kommen. Die Einnahme dieser Präparate zeigten eine Verbesserung der typischen Zeichen der Hautalterung.
Hättest Du das über Hyaluronsäure gewusst?
- Hyaluronsäure und fliegende Haare
Die Richtlinie INCI (Internationale Nomenklatur für kosmetische Inhaltsstoffe) regelt die korrekte Angabe von Inhaltsstoffen in Kosmetik und welche Wirkungen angegeben werden dürfen. Neben den feuchthaltenden, feuchtigkeitsspendenden und hautpflegenden Eigenschaften nennt die Richtlinie auch eine antistatische Wirkung der Hyaluronsäure, wenn sie über Pflegeprodukte auf das Haar aufgetragen wird. Das bedeutet, dass das Polysaccharid elektrostatische Aufladungen, zum Beispiel der Haare, verringert. - Hyaluronsäure: hohe Verweildauer auf der Augenoberfläche
Die Mucoadhäsion einer Substanz gibt vereinfacht gesagt an, wie lange diese haftet und befeuchtet. Die guten mucoadhäsiven Eigenschaften der Hyaluronsäure kommen bei der Behandlung von trockenen Augen zum Einsatz. Neben der hohen Verweildauer auf der Augenoberfläche erhöht der Mehrfachzucker auch die sogenannte Tränenfilmaufreißzeit. Diese bezeichnet die gemessene Zeit nach einem kompletten Lidschlag bis zum ersten Aufreißen des Tränenfilms. - Hyaluronsäure – natürlich oder nicht?
Hyaluronsäure kommt natürlicherweise im Körper vor, kann aber auch durch biotechnische Verfahren hergestellt werden. Dabei ist es möglich, die Molekülketten anzupassen – abhängig davon, für welche Anwendung die Hyaluronsäure vorgesehen ist.
Tagesbedarf: Wie viel Hyaluronsäure am Tag?
Da der Körper Hyaluronsäure selbst bildet, gilt sie nicht als Nährstoff, der notwendigerweise über die Nahrung aufgenommen werden muss, und für den dementsprechend kein Tagesbedarf festgelegt ist. Allerdings nimmt die Hyaluronsäure-Produktion im Körper im höheren Lebensalter ab. Das wiederum kann und äußerliche Alterserscheinungen wie Falten verstärken.
Hyaluronsäure liegt in Haut, Knochen und Knorpel von Wirbeltieren vor. Bislang wurde aber nicht ermittelt, in welche Mengen – sodass verlässliche Angaben für tierische Lebensmittel fehlen.
Eine Fleischbrühe, hergestellt aus einem kompletten Huhn oder aus Rinderknochen mit Muskelfleisch, Sehnen und Knorpel sowie Gemüse enthält konzentriert wertvolle Bestandteile wie Hyaluronsäure und Chondroitinsulfat auch Gelatine, Vitamine, Mineralien, Spurenelemente und Aminosäuren wie Tryptophan. Letztere hilft dem Körper, Serotonin zu produzieren, das wiederum die Stimmung verbessert. Dabei gilt: je länger die Kochzeit, desto gehaltvoller die Brühe. Dafür sollte das Fleisch in kaltes Wasser gelegt und langsam erhitzt werden, bis es leicht köchelt. Bitte aber die Suppe nur köcheln und nicht sprudelnd erhitzen, da zu große Hitze die Kollagenfasern und Omega-3-Fettsäuren des Fleisches sowie hitzeempfindliche Vitamine des Gemüses zerstört.
Hyaluronsäure: Gibt es einen Mangel?
Es gibt keine Grenzwerte, ab der offiziell ein Mangel an Hyaluronsäure definiert ist. Wenn jedoch im Alter die Hyaluronsäureproduktion nachlässt, kann das beispielsweise Auswirkungen auf die Haut und die Gelenke haben. Die Haut wird dünner, verliert Elastizität, Feuchtigkeit und ihre mechanische Schutzfunktion – Falten und einer sichtbar dünneren Haut. Die Abnahme der Hautdicke lässt sich messen: Während normale Haut am Unterarm etwa 1,5 Millimeter dick ist, weist die Haut im Alter nur noch die halbe Dicke auf. Die dünner werdende Haut bedingt zudem, dass die Haut anfälliger für Verletzungen wird und die Wundheilung sich verzögert. Die Abnahme der Hyaluronsäure in der Gelenkflüssigkeit bewirkt eine schlechtere Schmierung der Gelenke.
Zu viel Hyaluronsäure: Überdosierung bei der Einnahme
Für Hyaluronsäure liegen keine Bewertungen vor, die sich auf eine Höchstdosis pro Tag beziehen. Für die Einnahme von Hyaluronsäure-haltigen Nahrungsergänzungsmitteln mit einer Menge von bis zu 300 Milligramm Hyaluronsäure pro Tag sind keine nachteiligen Wirkungen bekannt.
Hyaluronsäure: Darreichungsformen
Wenn Du Deinen Körper mit Hyaluronsäure-haltigen Präparaten unterstützen möchtest, kannst Du das durch äußerliche oder innerliche Anwendung erreichen. Bei der Auswahl, welche Anwendung für Dich sinnvoll ist, helfen Dir Apotheker:innen.
Für eine äußerlichen Anwendung auf die Haut kommen folgende Darreichungsformen infrage:
- Hyaluronsäure-Serum (flüssigere Textur als Creme mit geringerem Fettanteil)
- Hyaluronsäure-Gesichtscreme
- Hyaluronsäure-Augencreme
- Hyaluronsäure-Konzentrat (mit hoher Wirkstoff-Konzentration)
Zu den innerlichen Anwendungen zählen beispielsweise:
- Hyaluronsäure-Spritzen, bei denen der Wirkstoff in die Haut oder das Gelenk gelangt
- Hyaluronsäure-Kapseln, -Tabletten sowie -Trinkfläschchen zum Einnehmen (teilweise kombiniert mit Mikronährstoffen).
Neben der netzartigen Struktur durch die langen Ketten weist Hyaluronsäure zahlreiche Hydroxy-Gruppen auf. Diese Gruppen aus einem Sauerstoff- und Wasserstoff-Atom sind hydrophil, haben also eine starke Neigung, sich mit Wasser zu verbinden. Aufgrund dieser „wasserliebenden“ Gruppen dringt Wasser in die Hyaluronsäure wie in einen Schwamm ein. Die Hyaluronsäure wird aufgepolstert, so wie auch die Haut, in die das Molekül zum Beispiel durch Kosmetik gelangt ist.
