ไฮยาลูโรนิค

ชื่อสามัญ Hyaluronic acid

ประเภทและข้อแตกต่างกรดไฮยาลูโรนิค

กรดไฮยาลูโรนิคเป็นเฮเทอโรพอลีแซ๊คคาไรด์ในกลุ่มไกลโคสะมิโนไกลแคน (glycosaminoglycan,GAG) สายตรงที่มีความหนืดสูง และมีความยึดหยุ่นไม่มีสี มีคุณสมบัติเก็บรักษาความชุ่มชื้นไว้ได้ดี และมีสภาพความเป็นขั้นสูง จึงสามารถลอยได้ในน้ำแต่จะไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ และมีน้ำหนักโมเลกุลสูง ซึ่งสามารถพบได้ตั้งแต่ 106-107 ดาลตัน และมีสูตรโมเลกุลคือ (C14H20NNaO11) โดย n มีค่ามากกว่า 1000 ขึ้นไป ส่วนโครงสร้าง และรูปร่างโมเลกุลของกรดไฮยาลูโรนิค นั้น จะมีลักษณะเป็นเกลียวแบบสุ่ม (random coil structure) ที่เกี่ยวพันกันเป็นร่างแห
           ทั้งนี้กรดไฮยาลูนิค ถูกค้นพบครั้งแรก โดย Meyer และ Palmer ในปี ค.ศ.1934 ซึ่งพบในวุ้นตาของวัว และจากการศึกษาต่อๆ มาทำให้ทราบว่ากรดไฮยาลูโรนิคเป็นพอลิแซคคไรด์ ที่พบกระจายอยู่ทั่วไปในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของสิ่งมีชีวิตทั้งที่มีกระดูกสันหลัง และไม่มีกระดูกสันหลัง สำหรับประเภทของกรดไฮยาลูโรนิคนั้น สามารถแบ่งประเภทตามแหล่งที่พบในธรรมชาตะ และที่แยกได้ เป็น 2 ประเภท คือ ประเภทเกลือโซเดียมไฮยาลูโรเนต และเกลือโพแทสเซียม ไฮยาลูโรเนต

แหล่งที่พบและแหล่งที่มากรดไฮยาลูโรนิค

ความจริงแล้วกรดไฮยาลูโรนิคจะพบได้ในสิ่งมีชีวิตทั่วไป เช่น ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันต่างๆ สายรก กระดูกอ่อน เป็นต้น และนอกจากจะพบกรดไฮยาลูโรนิคได้ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันแล้วยังสามารถพบกรดไฮยาลูโรนิคที่เป็นส่วนประกอบหลักของวุ้นตา น้ำไขข้อ (synovial fluid) และผิวหนังอีกด้วย
           สำหรับในร่างกายมนุษย์ที่มีน้ำหนัก 70 กิโลกรัม จะพบกรดไฮยาลูโรนิคประมาณ 15 กรัม จะอยู่ที่ชั้นผิวหนัง 50% และอยู่ที่กระดูกอ่อนและส่วนอื่นๆ อีก  50% และโดยปกติร่างกายจะสามารถผลิต กรดไฮยาลูโรนิคออกมาได้ใหม่ ด้วยการทำงานของเอนไซม์ต่างๆ และจะมีอายุอยู่ได้ 24 วัน ตามสภาพร่างกายปกติ แต่ทั้งนี้กรดไฮยาลูโรนิคจะอายุสั้นลงด้วยภาวะความเครียด  และความเจ็บป่วยบางประการของร่างกาย  นอกจากแหล่งที่พบกรดไฮยาลูโรนิคที่กล่าวมาแล้วในข้างต้นนั้น เรายังสามารถพบกรดไฮยาลูโรนิคในแคปซูล (capsule) ของแบคทีเรียบางชนิด เช่น Staphylococci และ Streptococci Group A และ C ได้อีกด้วย

ปริมาณที่ควรได้รับกรดไฮยาลูโรนิค

สำหรับปริมาณ และขนาดการใช้ของกรดไฮยาลูโรนิคนั้น ในปัจจุบันยังไม่มีการกำหนดเกณฑ์การใช้อย่างตายตัว แต่มีการระบุถึงการใช้กรดไฮยาลูโรนิค ไว้ว่า ต้องอยู่ในความควบคุมของแพทย์ ซึ่งอาจมีขนาด และปริมาณการใช้ที่แตกต่างกันออกไปตามประเภทการใช้งาน เช่น การใช้รักษาโรคเข่าเสื่อม โดยแพทย์ หรือ การใช้เป็นสารเติมเต็มเพื่อเพิ่มปริมาณของส่วนต่างๆ ของร่างกายโดยศัลยแพทย์ เป็นต้น

ประโยชน์และโทษกรดไฮยาลูโรนิค

สำหรับประโยชน์ของกรดไฮยาลูโรนิคนั้นพบว่าเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในสารระหว่างเซลล์ (intercellular substance) โดยมีหน้าที่สำคัญทางกระบวนการชีวภาพต่างๆ เช่น ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันกรดไฮยาลูโรนิคจะทำหน้าที่ในการโอบอุ้มน้ำ โดยพบว่าสารละลายกรดไฮยาลูโรนิค 2% จะสามารถเก็บน้ำได้ถึง 98% หรือ ปริมาณน้ำ 1 ลิตร จะถูกตรึงในโครงสร้างเกลียวของกรดไฮยาลูโรนิค 1 กรัม อีกทั้งยังทำหน้าที่เป็นโครงร่างยึดเกาะให้กับโปรตีน และไกลโคสะมิโนไกลแคนอื่นๆ เพื่อช่วยรักษาโครงสร้างของเนื้อเยื่อ และทำให้เนื้อเยื่อมีความยืดหยุ่น ส่วนในน้ำไขข้อ กรดไฮยาลูโรนิคจะทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่น (lubricant) ช่วยดูดซับแรงกด และแรงกระแทกรวมทั้งป้องกันเซลล์จากสิ่งแวดล้อม และยังพบว่ากรดไฮยาลูโรนิค ยังมีหน้าที่ในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่ได้รับบาดเจ็บ โดยจะไปกระตุ้นการสร้าง fibrin ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน
           นอกจากนี้ กรดไฮยาลูโรนิคยังมีบทบาทเกี่ยวกับกระบวนการทางชีวภาพต่างๆ เช่น การสร้างโลหิตและการเจริญของหลอดเลือด เป็นต้น ทั้งนี้ในปัจจุบันยังมีการนำกรดโฮยาลูโรนิคมาใช้ในทางการแพทย์และศัลยกรรมอีก เช่น การใช้รักษาอาการอักเสกของข้อต่อต่างๆ ใช้แทนวุ้นน้ำตาในการผ่าตัดตา ใช้เป็นส่วนประกอบของยาหยอดตา ใช้เป็นสารที่ให้ความชุ่มชื้นในโลชั่นและครีมทาหน้า และที่สำคัญคือการใช้เป็นสารเติมเต็มบนใบหน้า เนื่องจากกรดไฮยาลูโรนิค เป็นสารที่มีคุณสมบัติเฉื่อย ไม่ทำให้เกิดการแพ้มีความคงตัว และอยู่ในร่างกายได้เป็นเวลานาน อีกทั้งยังสามารถทำให้เสื่อมสลายไปได้ในกรณีที่เกิดผลข้างเคียงจากการรักษาด้วยเอ็นไซม์ไฮยาลูโรนิเดส (hyarulonidase)
           โดยกรดไฮยาลูโรนิคที่มีขนาดของโมเลกุลเล็กจะเหมาะกับการใช้รักษาริ้วรอยตื้นๆ และคงอยู่ในร่างกายได้นานประมาณ 6 เดือน ในขณะที่กรดไฮยาลูโรนิคมีขนาดของโมเลกุลใหญ่จะใช้สำหรับการเพิ่มปริมาตรของใบหน้า และการรักษาริ้วรอย หรือ ร่องขนาดลึก ซึ่งจะคงอยู่ในร่างกายได้นาน 6-12 เดือน ซึ่งริ้วรอยที่นิยมใช้การฉีดสารเติมเต็มเพื่อรักษา เช่น รอยย่นบริเวณหว่างคิ้ว รอยตีนกา และรอยย่นบนหน้าผาก สารเติมเต็มยังสามารถเพิ่มปริมาตรของใบหน้าบริเวณแก้ม ร่องแก้ม และบริเวณอื่นๆ ได้ด้วย

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องกรดไฮยาลูโรนิค

มีผลการศึกษาวิจัยโครงสร้างทางเคมีของกรดไฮยาลูนิคระบุว่ากรดไฮยาลูโรนิคมีโครงสร้างทางเคมีเป็นพอลิเมอร์สายตรงที่มีหน่วยย่อยไดแซ็กคาไรด์ ประกอบด้วยน้ำตาล 2 ชนิด คือ β(1,4)-N-acetylglucosamine เรียงตัวสลับกัน สามารถจับกันประจุบวกได้ดี เช่น K+, Na+ และ Ca2+ นอกจากนี้ยังมีหมู่ฟังก์ชั่นพวก carboxyl และ N-acetyl ที่มีขั้วอยู่ในปริมาณสูงเมื่อละลายในน้ำหมู่ฟังก์ชั่นเหล่านี้สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลของน้ำได้ ดังนั้นกรดไฮยาลูโรนิค จึงมีความสามารถดูดเก็บน้ำได้ดี โดยสารละลายของกรดไฮยาลูโรนิคมีคุณสมบัติที่สำคัญ คือ มีความหนืดและความยืดหยุ่น (viscoelastic) เมื่อทำให้สารละลายมีลักษณะคล้ายเจล ซึ่งคุณสมบัติดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้น และน้ำหนักโมเลกุลของกรดไฮยาลูโรนิค และกรดไฮยาลูโรนิคจะสามารถถูกย่อยได้โดยเอนไซม์ไฮยาลูโรนิคเดส (hyaluronidase)
           นอกจากนี้ยังมีผลการศึกษาวิจัยกลไกการสังเคราะห์กรดไฮยาลูโรนิคระบุว่า กลไลการสังเคราะห์กรดไฮยาลูโรนิค ใน ระยะแรกนั้นศึกษาโดยใช้ Group A Streptococcus เป็นต้นแบบในการศึกษาจนกระทั่งได้มีการเสนอกลไกการสังเคราะห์กรดไฮยาลูโรนิค จากการทดลองสกัดเอนไซม์เร่งปฏิกิริยาการสังเคราะห์กรดไฮยาลูโรนิคจาก UDP-glucoronic acid และ UDP-N-Acetylglucosamine จาก Group A Streptococcus พบว่าในการสังเคราะห์กรดไฮยาลูโรนิคนั้นต้องการ Mg2+, M2+, Co2+ เพื่อกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ hyaluronan synthase และยังพบว่าการทำงานของเอนไซม์ hyaluronan synthase จะถูกกระตุ้นมากที่สุดเมื่อเดิม 10 mM Mg2+ หรือ ลงไปนอกจากนี้ยังพบว่าการต่อสายโพลิเมอร์ของกรดไฮยาลูโรนิคเกิดจากการย้ายน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวจากยูรีดีนนิวคลีโอไซด์ไดฟอสเฟตไปยังปลาย non-reducing ของสายโพลิเมอร์ ของกรดไฮยาลูโรนิค และค่าความเป็นกรดด่างที่เหมาะสมในการสังเคราะห์สายโพลิเมอร์ของกรดไฮยาลูโรนิค คือ pH7.1

ข้อแนะนำและข้อควรระวัง

⦁ การใช้กรดไฮยาลูโรนิคนั้นควรอยู่ในความดูแลของแพทย์ไม่ควรนำไปใช้เอง เพราะอาจทำให้เกิดอาการข้างเคียง (Soft tissue wecrosis) ได้
⦁ สำหรับผู้ที่ศัลยแพทย์ทำการรักษาโดยใช้กรดไฮยาลูโรนิคเป็นการเติมเต็มมีข้อควรปฏิบัติทั้งก่อน และหลังการรักษาดังนี้
        ⦁ หากท่านรับประทานยาละลายลิ่มเลือด วิตามินเสริมบางชนิดซึ่งอาจก่อให้เกิดการไหลของเลือดได้ง่ายขึ้นและอาจเกิดรอยช้ำ ควรแจ้งแพทย์ผู้ทำการรักษาก่อนทุกครั้ง
        ⦁ ให้ประคบเย็นประมาณ 10 นาทีทุกชั่วโมง ในวันที่รับการรักษา (ไม่ควรประคบน้ำแข็งโดยตรงลงบนผิวหน้า)
        ⦁ ห้ามนวดบริเวณที่ฉีดรักษายกเว้นแต่แพทย์เป็นผู้สั่งให้ทำ
        ⦁ ภายใน 24 ชั่วโมง ให้ลดการแต่งหน้ารวมทั้งงดการทาสารที่มีส่วนประกอบของ AHA (alpha hydroxyl acid) หรือ วิตามินซี
        ⦁ ไม่ควรอยู่ในที่ร้อนจัด หรือ เย็นจัด จนกว่าบริเวณที่บวมหรือแดงจะหายไป
        ⦁ หากต้องการลดการช้ำ ท่านอาจจะทายาลดการเกิดจ้ำเขียว หรือ รอยช้ำ ตามคำแนะนำของแพทย์
        ⦁ หากมีอาการปวด สามารถทานยาแก้ปวด เช่น พาราเซตามอลร่วมด้วย
        ⦁ ภายใน 24 ชั่วโมง หลังการฉีดควรหลีกเลี่ยงการออกกำลังกายที่หักโหม และหลีกเลี่ยงเครื่องดื่มแอลกอฮอล์
        ⦁ บริเวณที่ได้รับหากรักษาด้วยไฮยาลูโรนิค โดยปกติอาจพบการบวมแดงปวด รู้สึกตึง เป็นจำเขียว หรือ มีอาการคัน ซึ่งอาการเหล่านี้จะหายไปเอง ภายใน 2-3 วัน หลังจากฉีด หรือภายใน 1 สัปดาห์ กรณีที่ฉีดบริเวณริมฝีปากยิ่งถ้าอาการไม่ดีขึ้นควรปรึกษาแพทย์ผู้ฉีด

เอกสารอ้างอิง ไฮยาลูโรนิค

⦁ ผศ.พญ.รังสิมา วณิชภักดีเดชา. สารเต็มเติม (Fillers). ภาควิชาตจวิทยา. คณะแพทย์ศาสตร์ศิริราชพยาบาล. มหาวิทยาลัยมหิดล
⦁ วิธีปฏิบัติตัวหลังการรักษาด้วยไฮยาลูโรนิค แอซิด.แผ่นพับประชาสัมพันธ์.ภาควิชาตจวิทยา คณะแพทย์ศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล.
⦁ Crater.D.L.,and I.van de Rijn. “hyaluronic acid synthesis operon (has) expression in group A Streplococci.” The Joumal of biological chemistry 270(1995):18452-18458.
⦁ Weigel,P.H.,V.C. Hascall, and M.Tammi. “Hyaluronan synthase. “The Joumal of biological chemistry 272(1997):13997-14000.
⦁ Markovitz,A.,J.A. Cifonelli, and A. Dorfman. “The biosynthesis of hyaluronic acid by group A Streptococcus.”234(1959):2343-2350.
⦁ Armstrong, D.C.,M.J.Cooney,and M.R.John.”Growth and amino acid requirements of hyaluronic-acid-producing Streptococcus zooepidemicus.” Applied microbiology and biotechnology 47(1997):309-312.
⦁ Tlapak-Simmons , V.L.et al. “Kinetic characterization of the recombinant hyaluronan syntases from Streptococcus pyogenes and Strepyococcus equisimilis.
⦁ Pacik PT (December 2009). “Botox treatment for vaginismus”. Plastic and Reconstructive Surgery. 124 (6): 455e–56e. doi:10.1097/PRS.0b013e3181bf7f11. PMID 19952618.
⦁ Main,N.”Characterization of a high-Mr plasma-membrane-bound protein and assessment of its role as a comstituent of hyaluronate synthase complex.”Joumal Biochemistry 237(1986):343-357.
⦁ Stoolmiller,A.C.,and A.Dorfman “The biosynthesis of hyaluronic acid by Streptococcus.”Journal of biological chemistry 244(1969):236-246.
⦁ Kresse, H.”Proteoglycan-structure and function “Glycoscience (1997):201-222.
⦁ DeAngelis, P.L.,J. Papaconstantinou, and P.H. Weigel. “Molecular cloning. Ldentification, and sequence of the hyaluronan synthase gene from group A Streptococcus pyogenase” The Journal of biological chemistry 268(1993):19181-19184.