Qu’est-ce que la poudre d’acide hyaluronique de poids moléculaire élevé?

1acide hyaluronique Et etcomposition structurelle

L’acide hyaluronique (HA) est un polysaccharide linéaire non sulfaté à poids moléculaire élevé, dont la structure de base est constituée d’une unité disaccharidique d’acide d-glucuronique Et etde n-acétylglucosamine, liée par une liaison β- 1,3- ligEt en plusentre l’acide d-glucuronique Et etla n-acétylglucosamine, Et etpar une liaison β- 1,4- ligand entre les unités disaccharidiques (Figure 1). Et la définition de la taille de l’acide hyaluronique n’a pas encore fait l’objet d’un accord complet. Selon la Naro [traduction]1],Acide hyaluronique de poids moléculaire élevéEst défini comme comprenant plus de 500 unités structurelles de base; Les masses moléculaires intermédiaires se situent généralement entre 200 et 500 kDa, et l’acide hyaluronique de faible poids moléculaire est généralement défini comme étant inférieur à 200 kDa. Selon Monslow et al [2], le poids moléculaire élevé (HMW hyaluronan) est >1000 kDa, le poids moléculaire moyen (MMW hyaluronan) est 250-1000 kDa, le poids moléculaire faible (LMW hyaluronan) est >10-250 kDa, et oligo hyaluronan (oligo hyaluronan) est <10 kDa.

Le rôle de l’hyaluronan dans la motilité cellulaire, l’adhésion cellulaire et la prolifération est principalement médiée par deux récepteurs de l’hyaluronan, CD44 et R-hyaluronan MM (le récepteur de la motilité médiée par l’hyaluronan, également appelé CD168). Contrairement aux autres mucopolysaccharides, qui sont synthétisés dans l’appareil de Golgi, l’hyaluronan est synthétisé dans la membrane interne de la membrane plasmatique de la cellule par des synthétases transmembranaires (hyaluronan S1, hyaluronan S2 et hyaluronan S3). Hyaluronan S1 et S2 sont responsables de la synthèse de grandes molécules de Hyaluronan et Hyaluronan S3 est responsable de la synthèse de petites molécules de Hyaluronan (<300 kDa), mais Hyaluronan S3 est plus actif que Hyaluronan S1 et Hyaluronan S2 les grandes molécules synthétisées de Hyaluronan sont clivées en petites masses moléculaires de Hyaluronan par ROS (radicaux réactifs d’oxygène) et l’enzyme hydrolytique de Hyaluronan, et ensuite hydrolysées en faibles masses moléculaires de Hyaluronan. Une autre hydrolyse se traduit par l’acide oligo- ou oligo-hyaluronique. Différents poids moléculaires ont des fonctions physiologiques différentes, p. ex.Poids moléculaire moyen acide hyaluroniqueStimule la prolifération cellulaire, tandis que l’acide hyaluronique de faible poids moléculaire favorise la migration cellulaire. Voir tableau 1 [3-19].

2 evolution biologique de l’acide hyaluronique

2.1 l’acide hyaluronique et la perte de poids

L’acide hyaluronique a été approuvé comme nouvel aliment ressource en Chine (annonce n ° 12 du ministère de la santé, 2008), et est utilisé commeUn additif alimentaireEt des aliments bénéfiques pour la santé en corée, comme additif alimentaire au Japon, et comme supplément aux États-Unis, au Canada, en Italie et en Belgique.

Le lait maternel contient le taux le plus élevé d’acide hyaluronique au cours de la première semaine de vie, qui diminue à un niveau stable au cours des deux mois suivants. En général, un adulte de 70 kg a environ15 g d’acide hyaluroniqueDans son corps, dont près d’un tiers est dégradé et synthétisé quotidiennement. L’acide hyaluronique est pris par voie orale à la peau et ne s’accumule pas excessivement dans le corps; Plus de 90% de l’acide hyaluronique est excrété dans l’haleine ou l’urine [19]. L’acide hyaluronique est utilisé pour la perte de poids. Lorsque l’acide hyaluronique a été administré à des souris C57BL/6 à une dose de 200 mg/kg pendant 8 semaines, on a constaté que l’acide hyaluronique avait un bon effet sur la perte de poids, qui a non seulement réduit la masse corporelle, mais aussi réduit le tissu adipeux et le cholestérol LDL sérique, ainsi que le cholestérol total et la leptine, et a également réduit l’hyperplasie du tissu adipeux, et a amélioré la stéatose hépatique. On a donc émis l’hypothèse que le mécanisme principal de la perte de poids de l’acide hyaluronique pourrait être par l’augmentation du récepteur ppar-α activé par proliférateur des peroxysomes et l’inhibition du ppar-γ [20].

2.2 acide hyaluronique et vieillissement

Acide hyaluronique et protéines de liaison hyaluroniqueSont impliqués dans la sénescence cellulaire. Les chercheurs ont découvert que l’acide hyaluronique peut guérir les dommages cutanés causés par l’exposition aux UV-B par des changements histologiques et des indicateurs de rides dansvivo. De plus, des concentrations élevées d’acide hyaluronique ont eu une incidence significative sur l’expression du collagène, de la métalloprotéinase de la matrice (MMP-1), des facteurs protéiques interleukine IL-1β et interleukine IL-6, mais pas l’hyaluronan S-2 et le facteur de transformation de la croissance (TGF-β1). La réduction des protéoglycanes entraîne une augmentation des fragments d’hyaluronane libres interagissant avec la protéine CD44 et la phosphorylation de la kinase ERK1/2 régulée par les signaux extracellulaires, entraînant un échec prématuré du fibroblaste embryonnaire [21].

L’inhibition de la synthèse de l’hyaluronan par la 4-méthylumbelliferone ou le ciblage de l’hyaluronan S-2 par le miRNA induit la sénescence cellulaire, ce qui suggère que l’hyaluronan joue un rôle dans le vieillissement de la peau [22]. De plus, la concentration d’hyaluronan est considérablement réduite dans les CMS senescentes et dans la matrice du cycle cellulaire, principalement en raison d’une expression réduite de l’hyaluronidase [23]. Examiner la capacité de l’hyaluronan à inhiber la sénescence des fibroblast induite par le stress oxydatif in vitro [24]. Ainsi, l’acide hyaluronique peut être impliqué dans le vieillissement au cours des processus normaux et pathologiques. Examen plus approfondi du rôle desL’acide hyaluronique dans le vieillissement dans les états pathologiquesPeut éclairer la pathogenèse et aider au développement d’approches thérapeutiques pour ces maladies.

2.3 acide hyaluronique, croissance et développement

Hyaluronan participe et favorise la croissance cellulaire par une variété de voies de signalisation. Chez les souris chez lesquelles le gène hyaluronan hyaluronan s2 a été éliminé, le cœur et les vaisseaux sanguins se sont développés anormalement et, à 9,5semaines de développement, l’absence d’un coussin endocarde intact a entraîné une létalité embryonnaire (TD Camenisch, 2000). intrapéritonéaleInjections d’acide hyaluronique pendant 3 à 8 semainesAugmentation de la longueur des villosités et de la profondeur de la fosse glandulaire dans l’intestin grêle, de la profondeur de la fosse glandulaire dans le côlon, et de la prolifération des cellules épithéliales dans les deux. Les résultats opposés ont été obtenus avec le PEP-1, un peptide court qui empêche la liaison de l’hyaluronan au récepteur. Ces résultats suggèrent que l’hyaluronan endogène peut réguler la croissance normale de l’intestin grêle et du côlon.

Acide hyaluronique et ses protéines de liaisonOnt été montrés pour jouer un rôle dans la prolifération des fibroblastes. L’acide hyaluronique favorise la prolifération des fibroblastes à médiation TGF-β1, et l’acide hyaluronique LMW ou les oligosaccharideshyaluronan stimulent la prolifération des fibroblastes dans diverses conditions, ce qui suggère que l’acide hyaluronique joue un rôle important dans la fibrose tissulaire. Les fragments d’acide hyaluronique ont induit la différenciation du myofibroblaste, la différenciation des cellules endothéliales et la différenciation chondrogénique [25], tandis que l’acide hyaluronique et la protéine 6 inducible par le facteur de nécrose tumorale de souris ont inhibé la différenciation des cardiomyocytes et la différenciation ostéoclaste des cellules souches mésenchymateux de la moelle osseuse humaine, respectivement. Ces données suggèrent que l’hyaluronane et les protéines de liaison à l’hyaluronane régulent la différenciation cellulaire de manière complexe et que cette différenciation peut être liée au type cellulaire et au microenvironnement.

2.4 acide hyaluronique et Immunoinflammation

L’acide hyaluronique et les protéines de liaison à l’hyaluronan régulent l’inflammation et la réparation des lésions tissulaires en modulant l’infiltration de cellules inflammatoires, la libération de cytokines inflammatoires et la migration cellulaire. Par conséquent, l’acide hyaluronique peut agir comme immunomodulateur dans les maladies humaines [26]. Il a été démontré que l’acide hyaluronique synthétique favorise l’expression de peptides antimicrobiens dans les cellules épithéliales intestinales. L’administration orale d’acide hyaluronique à partir du lait maternel a induit une augmentation de l’homologue HβD2 de la défenine de souris et de la MuβD3 par l’intermédiaire du récepteur Toll-like 4 (TLR4) et de la protéine CD44, et l’ajout deCytokines d’acide hyaluroniqueLes cellules cultivées ont montré que les cellules épithéliales des muqueuses du cône étaient plus résistantes à la bactérie entéropathogène Salmonella typhimurium. L’acide hyaluronique régule la prolifération cellulaire et l’inflammation.

Les cellules inflammatoires activent les kératinocytes pour produire l’interleukine IL- 6, IL-1 et le facteur de nécrose tumorale (TNF- α) par la libération de cytokines et la production de fragments de hyaluronan LMW, qui à son tour augmente la synthèse de hyaluronan en partie par l’action de HB-EGF, et la rétroaction de hyaluronan contribue aux réponses inflammatoires, y compris la migration et la prolifération des fibroblastes. L’acide hyaluronique a été signalé par RMA et Al., et al.S. hyaluronan rma et Al., et al.[25] ont signalé que la curcumine couplée à l’acide hyaluronique augmentait la prolifération des kératinocytes, réduisait les dommages oxydatifs causés par le peroxyde d’hydrogène et améliorait la migration cellulaire au site des éraflures.

L’acide hyaluronique peut être utilisé par les probiotiques....... Les probiotiques peuvent utiliser la n-acétyl-d glucosamine, un précurseur de l’acide hyaluronique, comme nutriment, et Kim et Al., et al.[27] ont constaté que le lysat de Lactobacillus plantarum K8 augmentait significativement la sécrétion d’acide hyaluronique à partir des cellules. Les lysats de Lactobacillus ont inhibé la réponse Th2 induite par la stimulation induite par l’interleukine 4 (IL-4) et augmenté la réponse Th1, et les lactobacilles contrôlant l’équilibre Th1/Th2 ont contribué à l’induction de l’acide hyaluronique et à la réduction des lésions de dermatite atopique.

L’acide hyaluronique et le CD44 interagissentAvec l’autre et ont la capacité de moduler l’activation des lymphocytes t, la production de Th1, l’activation des lymphocytes b et les fonctions de régulation des lymphocytes t. Des études récentes ont montré que CD44 fonctionne dans l’adaptation des lymphocytes T régulateurs en interagissant avec l’agglutinine de galactose 9 [28].

Acide hyaluronique et CD44Réguler l’adhésion et le recrutement des neutrophiles. C’est le CD44 endothélial, et non le neutrophiles CD44, qui médie la migration des neutrophiles, et l’acide hyaluronique est également capable de favoriser la production de vésicules inflammatoires en réponse à une blessure. Chez les souris déficientes en CD44 / CD44, les lymphocytes restent préférentiellement dans les ganglions lymphatiques et retardent leur entrée dans les articulations synoviales avec une réponse inflammatoire par rapport aux cellules de type nature. Des souris déficientes en CD44-/- meurent d’une pneumonie non infectieuse, une réponse inflammatoire continue caractérisée par une diminution de la clairance des neutrophiles apoptotiques [26]. En outre, les fragments d’hyaluronan peuvent influer sur la maturation des cellules dendritiques, par exemple les fragments d’hyaluronan de LWM induisent non seulement la maturation des cellules dendritiques, mais ils déclenchent également l’alloimmunité. En outre, les oligosaccharides d’hyaluronan sont des activateurs potentiels des cellules dendritiques, permettant aux fragments d’hyaluronan de petites molécules de favoriser la migration cellulaire et les modifications allergiques subséquentes.

En outre, TLR-4, le récepteur naturel du lipopolysaccharide, est l’un des récepteurs de hyaluronan. TLR-4 active le facteur de transcription nucléaire de la protéine NF- kB par deux voies: l’une induit des cytokines pro-inflammatoires par l’intermédiaire du facteur de différenciation myéloïde myéloïde MyD88, et l’autre est une voie non myéloïde dépendante MyD88 qui augmente les gènes pro-inflammatoires induits par l’interféron par l’intermédiaire d’interférons de type I [26].

2.5 l’acide hyaluronique et le cancer

L’acide hyaluronique agit non seulement comme support cellulaireEt la matrice hydrophile, mais régule également l’adhésion cellulaire, la migration, la croissance et la différenciation (TC Laurent, 1992). Ces propriétés ont conduit à l’implication de l’acide hyaluronique dans un certain nombre de processus pathologiques. Par exemple, dans le cancer, l’acide hyaluronique forme un film protecteur à la surface des cellules tumorales, ce qui les rend moins vulnérables aux attaques des cellules immunitaires. En même temps, les cellules tumorales produisent davantage d’acide hyaluronique ou induisent la production d’acide hyaluronique en libérant des facteurs de croissance et des cytokines. De plus, les fragments d’hyaluronan induits par la rs contribuent à l’expression efficace de l’hyaluronan (R Stern, 2006). Les cellules tumorales et les cellules stromiques sont capables d’exprimer des homologues hyaluronens et de produire une matrice extracellulaire contenant de l’hyaluronane, qui s’accumule dans les tissus stromiques tumoraux et péricancéreux, accélérant ainsi les métastases des cellules cancéreuses [29].

En outre,L’acide hyaluronique régule également le fibroblasteEt l’invasion de tumeurs (Q Yu, 2000). Le facteur de croissance de transformation et la tyrosine kinase, lorsqu’ils sont activés, régulent la motilité cellulaire invasive à médiation hyaluronenne [27]. L’analyse de l’hétérogénéité des cellules sondes à l’aide d’hyaluronan a permis d’identifier des sous-types de tumeurs du sein infiltrantes mais à croissance lente. En analysant les fibroblastes isolés de souris transgéniques surexpressant hyaluronan S2, nous avons constaté que les cellules avaient une plus grande capacité à envahir le stroma. Si le gène hyaluronan S2 est éliminé des cellules mésenchymateux, le phénotype invasif du fibroblaste est interrompu, l’accumulation de myofibroblastes est éliminée et le développement de la fibrose pulmonaire est inhibé [30].

2.6 corrélation de l’acide hyaluronique avec les cellules souches

Le conseil des ministresInteraction de l’acide hyaluroniqueAvec des cellules souches a été étudié dans des cellules souches hématopoïétiques, des CSH et des progéniteurs adultes pluripotentes, ce qui suggère que l’acide hyaluronique et ses protéines de liaison peuvent interagir avec diverses cellules souches par leur capacité à réguler les dommages tissulaires et les processus de réparation. Au cours de la différenciation des cellules souches, la synthèse de l’hyaluronan a été augmentée 13 fois et 24 fois, très probablement en raison d’une augmentation de l’expression du hyaluronan S2. L’hyaluronan est nécessaire à la production de cellules hématopoïétiques lors de la différenciation des cellules souches embryonnaires humaines. L’élimination de hyaluronan S2 a entraîné une inhibition de la différenciation des cellules souches embryonnaires humaines. Les oligosaccharides d’hyaluronan augmentent les propriétés de cellules souches des cellules épidermiques en régulant les intégrines. L’acide hyaluronique favorise la migration dépendant du CD44 des CMS le CD44 a longtemps été utilisé comme marqueur pour les cellules souches, y compris les cellules souches embryonnaires, mésenchymateuses, hématopoïétiques et cancéreuses. En outre, CD44 peut jouer un rôle dans la régulation de la fonction des cellules souches. Une étude récente A montré que, bien que CD44 ne soit pas un gène Maître Des cellules souches, CD44 contribue à la génération de cellules souches et à l’homéostasie des cellules souches dans leur écosystème. L’acide hyaluronique est nécessaire pour réguler la fonction de soutien hématopoïétique des cellules auxiliaires de la moelle osseuse et est impliqué dans l’assemblage du site hématopoïétique.

2.7 Hyaluronan et apoptose

Dans les lésions pulmonaires induites par la bleomycine,L’acide hyaluronique protège les cellules épithéliales des poumons de sourisDe l’apoptose. L’acide hyaluronique de poids moléculaire élevé réduit l’apoptose et l’inflammation induites par les rayons uv dans les cellules épithéliales de la cornée humaine. Les fibroblastes cutanés sont résistants à l’apoptose induite par le stress en présence de niveaux élevés d’expression du gène hyaluronan s2 en présence de knockout hyaluronan s1/3, ce qui suggère que le hyaluronan s2 protège les fibroblastes cutanés contre l’apoptose induite par le stress de l’environnement. Pour les cellules inflammatoires, l’acide hyaluronique semble induire l’apoptose. L’acide hyaluronique semble induire l’apoptose. L’acide hyaluronique induit l’apoptose dans les lymphocytes T activés via CD44. L’interaction LMW acide-tlr4 induit l’apoptose chez les neutrophiles inflammatoires. Chez le rat, l’administration d’acide hyaluronique d’un poids moléculaire de 1600 kDa a réduit de manière significative l’infiltration de neutrophines induite par la fumée, l’œdème pulmonaire, l’apoptose respiratoire et le colmatage du mucus, ce qui suggère que l’acide hyaluronique de poids moléculaire élevé pourrait avoir un effet thérapeutique potentiel sur les lésions pulmonaires induites par le tabagisme. En outre, la réticulation d’épitopes spécifiques de la molécule CD44 a rapidement induit l’apoptose des neutrophiles In vitro et inhibe les lésions rénales neutrophiles In vivo chez le rat.

2.8 rôle dans la migration et l’invasion cellulaires

L’acide hyaluronique médie la cellule inflammatoireMigration pour réguler la réponse inflammatoire et les dommages tissulaires. Une carence en CD44 entraîne une migration accrue des neutrophiles et des lésions pulmonaires dans la pneumonie à E. coli chez la souris. Le TSG6 est un puissant inhibiteur de la migration des neutrophiles dans un modèle in vivo d’inflammation aiguë. L’acide hyaluronique exogène de faible poids moléculaire, ou acide hyaluronique LWM produit par la surexpression de l’hyal1, favorise la migration des cellules dendritiques de la peau et modifie ensuite la réponse allergique d’une manière dépendant du tlr4. L’hyaluronan et les protéines de liaison à l’hyaluronan jouent un rôle dans la migration des fibroblastes et la migration des cellules des muscles lisses. L’accumulation anormale de la matrice hyaluronane favorise la migration des fibroblastes.

Des oligosaccharides hyaluronan de taille spécifique stimulent la migration des fibroblastes et la réparation des plaies excisionnelles. Il a été démontré que CD44 et HMMR ont tous deux un rôle dans la migration des fibroblastes au cours des lésions tissulaires. En outre, la migration du myofibroblaste peut être régulée par l’acide hyaluronique. Ces études suggèrent un rôle de l’acide hyaluronique dans les lésions tissulaires et la fibrose. L’acide hyaluronique de faible poids moléculaire 35 et l’acide hyaluronique de poids moléculaire élevé117 ont montré des différences significatives dans la migration et l’invasion des cellules du cancer du sein 4T-1 et SKBR3. Chez les personnes en bonne santé, laNiveau d’acide hyaluronique dans le corpsEst de 10-100 μg/L,mais chez les patients atteints de cancer du sein, le niveau est aussi élevé que 200-300 μg/L, et dans le cancer du sein avancé, il atteint 789-2343 μg/L (EH Cooper, 1988). Par rapport à l’acide hyaluronique de faible poids moléculaire, l’acide hyaluronique de poids moléculaire élevé est capable d’exercer une plus grande force de pression sur les sphères tumorales et d’empêcher la croissance des cellules cancéreuses. L’acide hyaluronique de faible poids moléculaire peut accélérer le processus d’invasion cellulaire du fibrosarcome métastatique [9].

3 perspectives

Au cours des dernières décennies, l’acide hyaluronique et son récepteur hyaluronan ont fait l’objet d’intenses recherches, conduisant à une utilisation croissante de l’acide hyaluronique. Néanmoins, certains problèmes doivent encore être résolus. Le premier problème à résoudre est la définition de l’acide hyaluronique de poids moléculaire élevé et de poids moléculaire faible. Il n’existe pas de consensus international sur la distinction entre l’acide hyaluronique de poids moléculaire élevé et faible, ce qui pose un problème pour élucider les effets physiologiques de l’acide hyaluronique sur les cellules. Deuxièmement,Acide hyaluronique de poids moléculaire élevéContrôle l’homéostasie normale du corps et montre des effets anti-inflammatoires et anticancéreux, tandis que l’acide hyaluronique de faible poids moléculaire et l’acide oligo-hyaluronique montrent des effets pro-inflammatoires et pro-cancéreux. Si le même récepteur est utilisé, mais que les résultats sont significativement différents, le mécanisme n’est toujours pas clair. De plus, comment l’acide hyaluronique régule précisément l’apparition et le développement de l’inflammation et des cellules tumorales; Si l’administration orale d’acide hyaluronique affecte la flore intestinale, qui à son tour affecte la santé humaine; Il convient également d’élucider davantage la façon dont l’acide hyaluronique modifié (par exemple, l’acide hyaluronique sulfuré) a un mécanisme d’action différent de celui de l’acide hyaluronique non modifié. La solution de ces problèmes contribuera certainement à prévenir les maladies et à maximiser l’utilisation de l’acide hyaluronique pour le traitement des maladies humaines.

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