Гиалуроновая кислота в коррекции возрастных изменений кожи: оптимальные физико‑химические характеристики, модификации и персонализированные стратегии

Гиалуроновая кислота (ГК) – ключевой биополимер в инъекционной косметологии, регулирующий процессы регенерации, воспаления и гидратации тканей. Её функциональная полиморфность, обусловленная вариабельностью молекулярной массы (ММ), пространственной организации и взаимодействий с рецепторами, определяет двойственность биологических эффектов. Такая дихотомия делает ГК центральным объектом исследований вбиомедицине и косметологии, где управление её свойствами открывает пути кперсонализированным терапевтическим стратегиям. Современная инъекционная косметология сталкивается с вызовами, связанными с ограничениями в использовании нативной гиалуроновой кислоты и традиционных филлеров на основе сшитой ГК. Быстрая биодеградация нативной ГК под действием активных форм кислорода, азота, а также гиалуронидаз дополнительно снижает долгосрочный эффект. Несмотря на способность корректировать объёмные дефекты, филлеры для контурной пластики не воздействуют на патогенетические механизмы старения, а их применение сопряжено с риском побочных реакций из‑за остаточного содержания кросс‑линкеров. Эти проблемы актуализируют поиск инновационных подходов к стабилизации полимера, контролю его ММ и интеграции биоактивных компонентов для синергии объемной коррекции и биохимического воздействия. Перспективу представляют методы твердофазной модификации ГК – механохимическое сшивание с биорегуляторами, исключающее токсичные реагенты и обеспечивающее контролируемую доставку активов. Актуальность работы обусловлена необходимостью перехода от симптоматической коррекции к патогенетически обоснованным вмешательствам в инъекционной косметологии. Несмотря на обширный спектр существующих препаратов, выбор оптимальных форм ГК часто основывается на эмпирических данных, что приводит к вариативности результатов и риску осложнений. Систематизация современных научных данных о влиянии молекулярной массы, постсинтетических модификаций и рецепторного взаимодействия ГК на эффективность процедур является ключевым шагом для перехода к патогенетически обоснованным протоколам, минимизирующим риск нежелательных явлений.

1. Marinho A, Nunes C, Reis S. Hyaluronic Acid: A Key Ingredient in the Therapy of Inflammation. Biomolecules. 2021 Oct 15; 11 (10): 1518. DOI: 10.3390/biom11101518. PMID: 34680150; PMCID: PMC8533685

2. Fisher GJ, Varani J, Voorhees JJ. Looking older: fibroblast collapse and therapeutic implications. Arch Dermatol. 2008 May; 144 (5): 666–72. DOI: 10.1001/archderm.144.5.666. PMID: 18490597; PMCID: PMC2887041

3. López Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. Hallmarks of aging: An expanding universe. Cell. 2023 Jan 19; 186 (2): 243–278. DOI: 10.1016/j.cell.2022.11.001. Epub 2023 Jan 3. PMID: 36599349

4. Garantziotis S. Modulation of hyaluronan signaling as a therapeutic target in human disease. Pharmacol Ther. 2022 Apr; 232: 107993. DOI: 10.1016/j.pharmthera.2021.107993. Epub 2021 Sep 26. PMID: 34587477; PMCID: PMC8930430

5. Gupta RC, Lall R, Srivastava A, Sinha A. Hyaluronic Acid: Molecular Mechanisms and Therapeutic Trajectory. Front Vet Sci. 2019 Jun 25; 6: 192. DOI: 10.3389/fvets.2019.00192. PMID: 31294035; PMCID: PMC6603175

6. Cowman MK, Schmidt TA, Raghavan P, Stecco A. Viscoelastic Properties of Hyaluronan in Physiological Conditions. F1000Res. 2015 Aug 25; 4: 622. DOI: 10.12688/f1000research.6885.1. PMID: 26594344; PMCID: PMC4648226

7. Dubrovin EV, Barinov NA, Ivanov DA, Klinov DV. Single molecule AFM study of hyaluronic acid softening in electrolyte solutions. Carbohydr Polym. 2023 Mar 1; 303: 120472. DOI: 10.1016/j.carbpol.2022.120472. Epub 2022 Dec 16. PMID: 36657830

8. Liang J, Jiang D, Noble PW. Hyaluronan as a therapeutic target in human diseases. Adv Drug Deliv Rev. 2016 Feb 1; 97: 186–203. DOI: 10.1016/j.addr.2015.10.017. Epub 2015 Nov 2. PMID: 26541745; PMCID: PMC4753080

9. Campo GM, Avenoso A, Campo S, D'Ascola A, Nastasi G, Calatroni A. Small hyaluronan oligosaccharides induce inflammation by engaging both toll like 4 and CD44 receptors in human chondrocytes. Biochem Pharmacol. 2010 Aug 15; 80 (4): 480–90. DOI: 10.1016/j.bcp.2010.04.024. Epub 2010 May 8. PMID: 20435021

10. Ma SQ, Wei HL, Zhang X. TLR2 regulates allergic airway inflammation through NF κB and MAPK signaling pathways in asthmatic mice. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2018 May; 22 (10): 3138–3146. DOI: 10.26355/eurrev_201805_15073. PMID: 29863259

11. Scott JE, Cummings C, Brass A, Chen Y. Secondary and tertiary structures of hyaluronan in aqueous solution, investigated by rotary shadowing electron microscopy and computer simulation. Hyaluronan is a very efficient network forming polymer. Biochem J. 1991 Mar 15; 274 (Pt 3) (Pt 3): 699–705. DOI: 10.1042/bj2740699. PMID: 2012600; PMCID: PMC1149968

12. Garantziotis S, Savani RC. Hyaluronan biology: A complex balancing act of structure, function, location and context. Matrix Biol. 2019 May;78–79:1–10. DOI: 10.1016/j.matbio.2019.02.002. Epub 2019 Feb 23. PMID: 30802498; PMCID: PMC6774756

13. Fraser JR, Laurent TC, Laurent UB. Hyaluronan: its nature, distribution, functions and turnover. J Intern Med. 1997 Jul; 242 (1): 27–33. DOI: 10.1046/j.1365–2796.1997.00170.x. PMID: 9260563

14. Weng X, Maxwell Warburton S, Hasib A, Ma L, Kang L. The membrane receptor CD44: novel insights into metabolism. Trends Endocrinol Metab. 2022 May; 33 (5): 318–332. DOI: 10.1016/j.tem.2022.02.002. Epub 2022 Mar 4. PMID: 35249813

15. Misra S, Hascall VC, Markwald RR, Ghatak S. Interactions between Hyaluronan and Its Receptors (CD44, RHAMM) Regulate the Activities of Inflammation and Cancer. Front Immunol. 2015 May 6; 6: 201. DOI: 10.3389/fimmu.2015.00201. PMID: 25999946; PMCID: PMC4422082

16. Tammi, R., Ågren, U. M., Tuhkanen, A. L., & Tammi, M. (1994). Hyaluronan Metabolism in Skin. Progress in Histochemistry and Cytochemistry, 29 (2), III 77. DOI:10.1016/s0079–6336-(11)-80023-9

17. Jin C, Zong Y. The role of hyaluronan in renal cell carcinoma. Front Immunol. 2023 Mar 2;14:1127828. DOI: 10.3389/fimmu.2023.1127828. PMID: 36936902; PMCID: PMC10019822.

18. Papakonstantinou E, Roth M, Karakiulakis G. Hyaluronic acid: A key molecule in skin aging. Dermatoendocrinol. 2012 Jul 1; 4 (3): 253–8. DOI: 10.4161/derm.21923. PMID: 23467280; PMCID: PMC3583886

19. Valachová K, Šoltés L. Hyaluronan as a Prominent Biomolecule with Numerous Applications in Medicine. Int J Mol Sci. 2021 Jun 30; 22 (13): 7077. DOI: 10.3390/ijms22137077. PMID: 34209222; PMCID: PMC8269271

20. Kawano Y, Patrulea V, Sublet E, Borchard G, Iyoda T, Kageyama R, Morita A, Seino S, Yoshida H, Jordan O, Hanawa T. Wound Healing Promotion by Hyaluronic Acid: Effect of Molecular Weight on Gene Expression and In Vivo Wound Closure. Pharmaceuticals (Basel). 2021 Mar 28; 14 (4): 301. DOI: 10.3390/ph14040301. PMID: 33800588; PMCID: PMC8065935

21. Jiang, Lei., Liu, Guihua., Liu, Hanyun., Han, Juan., Liu, Zhibin., & Ma, Hongchao., Molecular weight impact on the mechanical forces between hyaluronan and its receptor.Carbohydrate Polymers (2018), https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.06.015

22. Kobayashi Y, Okamoto A, Nishinari K. Viscoelasticity of hyaluronic acid with different molecular weights. Biorheology. 1994 May Jun; 31 (3): 235–44. DOI: 10.3233/bir-1994-31302. PMID: 8729484

23. Marcellin E, Steen JA, Nielsen LK. Insight into hyaluronic acid molecular weight control. Appl Microbiol Biotechnol. 2014 Aug; 98 (16): 6947–56. DOI: 10.1007/s00253–014–5853-x. Epub 2014 Jun 24. PMID: 24957250

24. Čožíková D, Šílová T, Moravcová V, Šmejkalová D, Pepeliaev S, Velebný V, Hermannová M. Preparation and extensive characterization of hyaluronan with narrow molecular weight distribution. Carbohydr Polym. 2017 Mar 15; 160: 134–142. DOI: 10.1016/j.carbpol.2016.12.045. Epub 2016 Dec 20. PMID: 28115087

25. Хабаров В.Н. К вопросу о концентрации гиалуроновой кислоты в препаратах для биоревитализации. Эстетическая медицина. 2015; 14 (1): 3–6.

26. Brandt FS, Cazzaniga A. Hyaluronic acid gel fillers in the management of facial aging. Clin Interv Aging. 2008; 3 (1): 153–9. DOI: 10.2147/cia.s2135. PMID: 18488885; PMCID: PMC2544360.

27. Burdick JA, Prestwich GD. Hyaluronic acid hydrogels for biomedical applications. Adv Mater. 2011 Mar 25; 23 (12): H41–56. DOI: 10.1002/adma.201003963. Epub 2011 Mar 10. PMID: 21394792; PMCID: PMC3730855

28. Селянин М.А. [и др.]. Полисахариды в медицине будущего. Москва: Магистр Пресс, 2015. 254 с.

29. Colon J, Mirkin S, Hardigan P, Elias MJ, Jacobs RJ. Adverse Events Reported From Hyaluronic Acid Dermal Filler Injections to the Facial Region: A Systematic Review and Meta Analysis. Cureus. 2023 Apr 29; 15 (4): e38286. DOI: 10.7759/cureus.38286. Erratum in: Cureus. 2023 Jun 30;15(6): c125. DOI: 10.7759/cureus.c125. PMID: 37261136; PMCID: PMC10226824

30. Trinh LN, Grond SE, Gupta A. Dermal Fillers for Tear Trough Rejuvenation: A Systematic Review. Facial Plast Surg. 2022 Jun; 38 (3): 228–239. DOI: 10.1055/s-0041-1731348. Epub 2021 Jun 30. PMID: 34192769

31. Jeong CH, Kim DH, Yune JH, Kwon HC, Shin DM, Sohn H, Lee KH, Choi B, Kim ES, Kang JH, Kim EK, Han SG. In vitro toxicity assessment of crosslinking agents used in hyaluronic acid dermal filler. Toxicol In Vitro. 2021 Feb; 70: 105034. DOI: 10.1016/j.tiv.2020.105034. Epub 2020 Oct 20. PMID: 33096205

32. Bondarenko I, Privalova E, Shumina Y. Sonography of the face and neck region soft tissues in assessment of the complications causes after facial contouring. Georgian Med News. 2021 Feb;(311):74–79. PMID: 33814395.

33. Peros I, Haneke E. Fibrotic reaction to hyaluronic acid fillers in the face. J Cosmet Dermatol. 2024 Aug; 23 (8): 2543–2546. DOI: 10.1111/jocd.16419. Epub 2024 Jun 18. PMID: 38890804

34. Селянин М. А. Избранные труды / М. А. Селянин. Москва: Магистр Пресс, 2015. 20 с. ISBN978-5-89317-237-9.

35. Mikhail A. Selyanin, Petr Ya, Vladimir N. Boykov, F. Polyak Khabarov, Hyaluronic acid: preparation, properties, in: Application in Biology And Medicine, 2015.

36. Хабаров В.Н., Михайлова Н.П. Гиалуроновая кислота. Применение в косметологии и медицине. LAP LAMBERT Academic Publishing. 2012. 164 с.

37. Корякин С.Н., Иванов П.Л., Хабаров В.Н., Ядровская В.А., Исаева Е.В., Бекетов Е.Е., Зеленецкий А.Н., Успенский С.А., Селянин М.А., Ульяненко С.Е. Синтез и использование для нейтрон захватной терапии полихелатов гиалуроновой кислоты и бора 10 // Химия. 2013; 47 (6): 14–18. DOI: https://doi.org/10.30906/0023-1134-2013-47-6-14-18

38. Saravanakumar K, Park S, Santosh SS, Ganeshalingam A, Thiripuranathar G, Sathiyaseelan A, Vijayasarathy S, Swaminathan A, Priya VV, Wang MH. Application of hyaluronic acid in tissue engineering, regenerative medicine, and nanomedicine: A review. Int J Biol Macromol. 2022 Dec 1; 222 (Pt B): 2744–2760. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2022.10.055. Epub 2022 Oct 12. PMID: 36243158

39. Zhang Y, Sun T, Jiang C. Biomacromolecules as carriers in drug delivery and tissue engineering. Acta Pharm Sin B. 2018 Jan;8(1):34–50. DOI: 10.1016/j.apsb.2017.11.005. Epub 2017 Dec 9. PMID: 29872621; PMCID: PMC5985630.

40. Zainela Laborde López, Israel Alfonso Trujillo, Juan Carlos Rondón Rosell, Melvis Anaya Blanco, Pedro Ángel Tapia Diéguez, Olga García Benzal, Alicia María Tamayo Carbón, Eficacia y seguridad del ácido hialurónico en la eliminación de los signos de envejecimiento facial, Piel, Volume 36, Issue 10, 2021, Pages 641–647, ISSN0213–9251, https://doi.org/10.1016/j.piel.2020.10.017