Hyaluronsäure: Viel mehr als nur Kosmetik

Was ist Hyaluronsäure?

Hyaluronsäure (auch Hyaluronan) ist ein Mehrfachzucker (Polysaccharid), der in allen Wirbeltieren, also auch in uns Menschen, im ganzen Körper vorhanden ist. Es handelt sich hierbei um ein Molekül, das aus 250 bis 50.000 Zweifachzucker-Einheiten (Dissacchariden) bestehen kann und stark verzweigte Netzwerke bildet. Diese räumliche Struktur und ihre negativ geladenen Ionen verleihen der Hyaluronsäure ihre besondere Fähigkeit, große Mengen an Flüssigkeit zu binden. So kann ein Gramm Hyaluronsäure bis zu sechs Litern Wasser binden! Auf diese Weise entsteht ein hochviskoses Gel, das unter anderem als Schmiermittel und Stoßdämpfer für unsere Gelenke dient und unsere Haut mit Feuchtigkeit versorgt.

In unserem Körper beträgt ihr Gesamtgehalt etwa 15 Gramm. Hauptsächlich kommt sie im Bindegewebe, im Glaskörper des Auges und im Gelenkknorpel vor und ist ein zentraler Bestandteil der Gelenkflüssigkeit. Pro Tag werden etwa 30 Prozent unseres Hyaluronsäure-Vorrats unspezifisch umgesetzt und abgebaut, die verbliebenen 70 Prozent werden systematisch verstoffwechselt. Mit der Nahrung aufgenommene Hyaluronsäure verbleibt maximal drei Tage im Körper, sodass unser Körper ständig für Nachschub sorgen muss.

Wie wurde Hyaluronsäure entdeckt?

Die Wurzeln der Hyaluronsäure reichen bis zum Jahr 1880 zurück. Der französische Wissenschaftler Portes stellte erstmals fest, dass sich das von ihm untersuchte Muzin im Glaskörper des Auges von denen in der Hornhaut und im Knorpel unterschied und taufte es auf den Namen „Hyalomuzin“. Muzine sind ein Bestandteil des Schleims vieler Lebewesen mit wichtigen protektiven und strukturgebenden Eigenschaften.

Erst im Jahr 1934 gelang es den deutschen Wissenschaftlern Meyer und Palmer, ein neues Molekül aus dem Glaskörper von Rindern zu isolieren. Es enthielt eine Uronsäure und einen Aminozucker, was sie dazu veranlasste, das Molekül als Hyaluronsäure zu bezeichnen - eine Kombination der Begriffe „Hyaloid“ (Glaskörper) und „Uronsäure“. Seit den 1940er Jahren wurden die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Hyaluronsäure intensiv untersucht und ihre Struktur schließlich im Jahr 1954 von Meyer und Weissmann entschlüsselt. Das fortschreitende Verständnis ihrer Rolle in unserem Körper führte zu einem wachsenden Interesse an ihrer Herstellung und ihrer Verwendung in Produkten für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche. Zunächst konzentrierte man sich auf die Extraktion aus tierischen Geweben. Da sich jedoch die Entfernung von Verunreinigungen als problematisch erwies, fokussierte man sich zunehmend auf die Gewinnung von Hyaluronsäure mittels bakterieller Fermentation und chemischer Synthese. In den 1990er und den 2000er Jahren stand die Optimierung der bakteriellen Fermentationstechnik im Vordergrund, um gezielt Moleküle mit definierter Größe herstellen zu können. Außerdem lag ein besonderes Augenmerk auf dem genauen Stoffwechselmechanismus der Hyaluronsäure sowie auf der Identifizierung von Enzymen, die daran beteiligt sind. Heutzutage ist Hyaluronsäure ein beliebter Bestandteil in zahlreichen medizinischen, pharmazeutischen, ernährungsphysiologischen und kosmetischen Anwendungen. Aus diesem Grund wird sie weiterhin intensiv erforscht, um Synthese- und Stoffwechselwege aufzudecken, ihre Herstellung zu optimieren und ihren Einsatz zu verbessern.

Wie entsteht Hyaluronsäure in unserem Körper?

Gleich drei Enzyme sind für die körpereigene Hyaluronsäuresynthese aus Glucose beziehungsweise Fructose zuständig. Das ist ungewöhnlich und zugleich spannend wenn man berücksichtigt, dass Hyaluronan eine einfach aufgebaute Verbindung ist, die aus nur zwei Molekülen besteht (wir erinnern uns: ein Aminozucker und eine Uronsäure). Zwei der Enzyme synthetisieren Hyaluronsäure mit einer Molekülgröße von > 2.000 Kilodalton, das dritte erzeugt 100 bis 1.000 Kilodalton große Verbindungen. Die Balance zwischen der Synthese und dem Abbau von Hyaluronsäure spielt in unserem Körper eine wichtige regulatorische Rolle und ändert sich im Verlauf des Lebens.

Hoch- vs. niedermolekulare Hyaluronsäure

Es existieren zahlreiche Studien mit Hyaluronsäure, doch trotz dieser intensiven Erforschung ist über ihre genauen biologischen Eigenschaften in Abhängigkeit des Molekulargewichts nur wenig bekannt. Der überwiegende Anteil unserer körpereigenen Hyaluronsäure liegt in hochmolekularer Form vor mit einer Größe von > 500 Kilodalton. In diesem hochmolekularen Bereich ist auch unsere Hyaluronsäure einzuordnen. Moleküle mit einer Größe von 10 bis 500 Kilodalton werden als niedermolekular bezeichnet. Ergebnisse aus wissenschaftlichen Studien liefern Hinweise darauf, dass insbesondere die strukturgebenden Eigenschaften abhängig von der Molekulargröße zu sein scheinen. In Bezug auf andere Parameter unterschieden sich hochmolekulare und niedermolekulare Hyaluronsäure in vielen Studien in ihren Wirkung nicht signifikant voneinander. Hyaluronsäure mit einem besonders niedrigen Molekulargewicht kommt insbesondere in Hautcremes zum Einsatz, um das zwischen den Hautzellen liegende Bindegewebe aufzufüllen und zu stützen.

Hyaluronsäure in den Gelenken

Hyaluronsäure ist, wie du bereits erfahren hast, ein wichtiger Bestandteil unserer Gelenke, der Knochen und Zähne und auch der Haut. Kollagen ist ein weiterer zentraler Baustein des Bindegewebes und gehört mit seinen faserbildenden Eigenschaften zu den sogenannten Struktureiweißen. Am gesamten Bindegewebe macht es einen Anteil von mehr als 30 % aus und kommt ebenfalls in Knorpeln, Knochen und unserer Haut vor.
Insgesamt besitzen wir mehr als 140 Gelenke, die Belastungen bis zu 1.500 kg aushalten können. Erst durch ein fein aufeinander abgestimmtes Zusammenspiel von Knochen, Knorpeln, Muskeln, Sehnen und Bändern sind wir überhaupt erst in der Lage, uns zu bewegen. Laufen, Hüpfen, Tanzen - all das wäre ohne unsere Gelenke nicht möglich. Wie wichtig unser Bewegungsapparat ist, erkennen wir oft erst, wenn einige Bewegungen plötzlich nicht mehr so reibungslos ablaufen, wie wir es gewohnt sind. Mit regelmäßiger körperlicher Aktivität und einer ausgewogenen Ernährung können wir unsere Mobilität aktiv erhalten. Bestimmte Nährstoffe können die Gelenkfunktion zusätzlich gezielt unterstützen.

Ein echtes Gelenk ist eine bewegliche Verbindung aus zwei Knochen, die von einer Gelenkkapsel aus stützendem Bindegewebe umhüllt wird. Im Gelenkspalt befinden sich Knorpel und Gelenkflüssigkeit (Synovia). Letztere dient als Schmiermittel für einen reibungslosen Bewegungsablauf, während der Knorpel aufgrund seiner hohen Druckelastizität eine stoßdämpfende Funktion übernimmt. Er besteht aus vielen einzelnen Knorpelzellen und Kollagenfasern, die ein dichtes und elastisches Netzwerk bilden. Über die Gelenkschmiere wird er mit wichtigen Nährstoffen versorgt, da er selbst nicht mit dem Blutkreislauf verbunden ist. Das Sprichwort „Wer rastet, der rostet“ kann hier wörtlich genommen werden, denn mit jeder Bewegung wird nährstoffreiche Gelenkflüssigkeit in den Gelenkspalt hineingepumpt. Das ist notwendig, damit der Knorpel von spezifischen Zellen gebildet und bis zu einem geringen Maß auch repariert werden kann.

Im Zuge einer normalen Abnutzung der Gelenke nimmt die Dicke der Knorpelschicht ab. Das führt zunächst noch nicht zu Beschwerden und die meisten Menschen spüren davon noch nicht einmal etwas. Starke Beanspruchungen, wiederkehrende Verletzungen, Stoffwechselerkrankungen und Entzündungen können den Gelenkknorpel jedoch vorzeitig verschleißen lassen. In der Folge entsteht eine Arthrose. Dabei nimmt nicht nur die Knorpeldicke ab, sondern auch die Konsistenz der Gelenkschmiere verändert sich und die Pufferwirkung geht allmählich verloren. Ist der Knorpel erst einmal abgerieben, kann er nicht wieder aufgebaut werden und die Gelenkflächen würden wie Schmirgelpapier aneinander reiben. Deshalb ist es umso wichtiger, Abnutzungsprozessen bestmöglich vorzubeugen, zu verlangsamen und die Versorgung der Gelenke mit Nährstoffen sicherzustellen. Damit du die normale Funktion deiner Gelenke unterstützen und einer frühzeitigen Abnutzung entgegenwirken kannst, haben wir für dich unsere CartivoPro-Kapseln mit Hyaluronsäure, Vitamin C und Kupfer entwickelt.