نویسنده : دکتر محمد زهرائی
اسید هیالورونیک C14H21NO11 ترکیبی است از دو حلقه ۶ ضلعی ( هر یک پنج کربن و یک اکسیژن ) با شاخه های متعدد دارای کربن و هیدروژن و اکسیژن و یک نیتروژن . در واقع فرمول ذکر شده منومر است و میتواند به صورت رشته های بسیار طولانی از طریق اتصال از طریق یکی از اکسیژن های خارج حلقه ، به صورت پلی مر دربیابد و حتی به صورت پلی مری با شاخه های متعدد .
اسید هیالورونیک که بعنوان دارو یا ساختار موجود در مفاصل و بافتهای همبند از آن نام خواهیم برد در واقع پلی مر اسید هیالورونیک است که بصورت رشته های پیچیده طولانی نقش بسیار مهمی را بعنوان یک مولکول کلیدی در بافت های همبندی و مفصل بازی میکند.
فرمول منومر اسید هیالورونیک که از دو حلقه گلوکورونیک اسید و ان استیل گلوکوزامین ساخته شده که با یک اکسیژن به هم وصل میشوند و با اکسیژن های دو طرف خود میتوانند به متصل و زنجیره های طولانی و سنگینی را بسازند .
سه نقش کلیدی اسید هیالورونیک :
به عنوان ستون فقرات اتصالات در ماده زمینه ای ( ماتریکس ) غضروف :
غضروف مفصلی ( هیالن ) ماده ای سفت و در عین حال ارتجاعی و ضربه گیر با قوامی تقریبا شبیه لاستیک سفت است و در سطح خود بسیار صلف و صیقلی است ، در زانو این غضروف هم روی استخوان ها را در محل تماس با هم با ضخامت ۴-۵ میلی متر پوشانده و هم بصورت اشکال حجم دار به نام منیسک بعنوان بالشتک ضربه گیر بین استخوان های ران و ساق قرار گرفته . خواص مکانیکی اصلی غضروف توسط ماده زمینه ای یعنی ماتریکس ایجاد میشود که خود توسط سلول های غضروفی تولید و بازسازی میشود . ماتریکس غضروفی دارای سه ماده اصلی است یکی الیاف کلاژن که همانند داربست عمل میکنند و نگهدارنده شکل کلی غضروف هستند ، همچنین در سطح غضروف به صورت متراکم و افقی داربستی را برای تجمع دو مولکول دیگر و ایجاد سطح صیقلی ایجاد میکنند . ماده دوم اسید هیالورونیک است که بصورت رشته های وجود دارد و ماده سوم یعنی کمپلکس پروتئوگلیکان ( اگرکان )، که متشکل از یک رشته پروتئین مرکزی است و در اطراف آن رشته های کندروتین سولفات و سایر مولکولهای مربوطه وجود دارند ، کمپلکس های متعدد اگرکان بوسیله یک پروتئین متصل کننده به رشته اسید هیالورونیک میچسبند بصورتی که رشته اسید هیالورونیک در مرکز و به اطراف آن تعداد زیادی اگرکان چسبیده است و کمپلکس اگرکان است که خواص بیومکانیک خاص غضروف یعنی سفت و ارتجاعی بودن مثل لاستیک را برای آن ایجاد میکند و اسید هیالورونیک در واقع نگه دارنده پروتئوگلیکان است .
در بالاترین تصویر ساختار مفصل و جایگاه غضروف مفصل در پوشش سطوح استخوان دیده می شود که در واقع تامین کننده مهمترین عملکرد مفصل برای حرکت راحت و بدون درد است .
در تصویر دوم ساختار داخلی غضروف دیده می شود که ترکیبی از سلول های کندروسیت و ماده زمینه ای است که خواص بیومکانیک غضروف توسط ماده زمینه ای (ماتریکس ) ایجاد می شود و سلول ها وظیفه تولید ماتریکس را دارند .
در تصویر سوم ساختار ماتریکس مشاهده می شود که جزء اصلی بیومکانیک آن کمپلکس اگرکان است .
در پائین ترین تصویر مشاهده می شود رشته پلی مری هیالورونیک ستون فقران اگرکان است .
این چهار تصویر اهمیت پلی مر هیالورونیک اسید در ماتریکس غضروف مفصل و سلامت مفصل نشان می دهد .
به عنوان جذب کننده آب
اسید هیالورونیک میتواند مقادیر زیادی مولکولهای آب را بخود جذب کند ، و یکی از مهمترین کارکردهای آن در ماتریکس غضروف مفصل همین عملکرد اسفنج گونه است که نه تنها باعث ایجاد خاصیت جذب نیرو و پلاستیسیتی میشود بلکه با خاصیت اسفنج گونه و گرفتن و پس دادن مایع میان بافتی در سیکل های فشار باعث کمک به تغذیه سلولهای غضروفی میشود . همین خاصیت باعث میشود در هسته مرکزی دیسک کمر اسید هیایورونیک ماتریکسی بسیار خاص و جذب کننده فشار ایجاد کند . ، همچنین در بافت همبندی پوست نیز نقش کمک به ایجاد فرم داشته و در ضمن در اقدامات زیبایی بعنوان حجم دهنده و ضد چین و چروک بکار گرفته می شود . در قطره های چشمی به منظور مرطوب نگهداشتن پایدار نیز بکار میرود . و در نهایت اینکه این خاصیت یکی از مهمترین نیازها در ایفای نقش سوم است .
هرچه پلیمر اسید هیالورونیک بزرگتر باشد و شاخههای بیشتری داشته باشد ، قدرت جذب آب بیشتری دارد . اندازه مولکول با ذکر وزن مولکولی و میزان شاخهدار بودن آن با ذکر cross link یا highly cross link بودن در مشخصات دارو مشخص میشود . همین خاصیت شاخه دار بودن باعث افزایش طول عمر دارو پس از تزریق میشود .
روان کاری سطوح متحرک :
اگرچه سطح غضروف مفصلی بسیار صیقلی است اما بازهم نیاز به روانکاری دارد ، اسید هیالورونیک در پلیمرهایی بزرگ و طولانی و با جذب آب به خودش یک مایع با ویسکوزیته بالا ایجاد میکند که در مقادیر بسیار کم مایع مفصلی بشدت اصطکاک بین غضروف های مفصلی را کم کرده و از همه مهمتر با قرار گرفتن بین سطوح غضروفی جلوی اصطکاک و فرسودگی را میگیرد ، مایع مفصلی در مفاصل متحرک از بافت سینوویال داخل مفصل ترشح میشود و سلامت آن از عوامل مهم کارکرد بدون اصطکاک مفصل می باشد و نیز با داشتن مواد مغذی تامین کننده مهم تغذیه غضروف مفصل می باشد ، در جریان التهاب نه تنها با شکسته شدن پلیمرهای اسید هیالورونیک کیفیت آن و ویسکوزیته مایع مفصلی کاهش و عملکرد ضداصطکاک آن کاهش میابد بلکه مواد تغذیه ای غضروف نیز کاهش میابد .
عملکرد روانکاری اسید هیالورونیک در سایر قسمتهای متحرک نیز وجود دارد مثلا ترشح توسط سلول های سیوویال در غلاف تاندونها در مورد تاندون های طولانی در مچ ها و دست و پا ، در بورس ها یعنی لایه های نازک قرارگرفته بین بخش متحرکی از پوست ، تاندون یا عضله که باید بر روی استخوان حرکت کند و نیز بین لایه های ماهیچه ای .
اسید هیالورونیک برای آرتروز مفصل زانو
با توجه به نقش مهم ساختاری در غضروف مفصل و نیز بعنوان روان کننده و صیقلی کننده سطوح مفصلی ، تزریق داخل مفصلی اسید هیالورونیک در زانو نتایج بسیار خوبی را در مقابله با سائیدگی غضروف مفصلی دارد ، اما علاوه بر این ، نکته بسیار مهمتری نیز وجود دارد ، همانطور که گفته شد در سطح غضروف مفصلی توسط آرایش خاصی از کلاژن و سایر عناصر تشکیل دهنده ، سطحی صیقلی و محکم ایجا میشود ، با شروع سائیدگی و فرسودگی به تدریج همین سطح صاف دچار خوردگی و فیبریلاسیون شده یا به اصطلاح فارسی ریش ریش میشود ، و قطعات غضروف از سطح آن جدا میشود ، بدیهی است که این موضوع خود باعث میشود که سطح غضروف از صیقلی بودن خارج شده و با در نظر گرفتن کاهش ویسکوزیته مایع مفصلی در اثر التهاب ، اصطکاک بین سطوح مفصلی بشدت بالا رفته و حالا خود سطوح مفصلی با هر حرکت باعث تخریب بیشتر خود میشوند . اینجاست که تزریق اسید هیالورونیک بداخل زانو باعث پر شدن حفرات و کمک به ترمیم سطحی غضروف نموده و از اصطکاک بیشتر جلوگیری و باعث متوقف نمودن پیشرفت آرتروز میشود.
اسید هیالورونیک سابقا از منابع حیوانی و بخصوص از تاج خروس گرفته میشد اما با افزایش نیاز در اثر نتایج خوب حاصل از آن ، روش سنتتیک تولید آن توسعه داده شده و مشکل نادر حساسیت زایی آن نیز برطرف شد و دارویی است بسیار سالم و عملا بدون عارضه ( اخیرا شکل خوراکی آن هم وارد بازار شده است ) که برای طیف وسیعی از آرتروزهای متوسط تا شدید و بسیار شدید تجویز میشود .
یکی از مهمترین پارامترهای تعیین کننده در کیفیت آن ، وزن مولکولی و بزرگی پلیمر آن و شاخهدار بودن آن است ، و هرچه بیشتر باشد جذب آب و ویسکوزیته بیشتری دارد و در روانکاری موثرتر و بقای بیشتری در مفصل دارد ، آمپول های اسید هیالورونیک برندهای بسیار زیادی در بازار دارد و روش تجویز آن به طور معمول به صورت سه تزریق با فواصل یک هفته یا بیشتر در هر زانو میباشد ، تا اسید هیالورونیک کافی به زانو برسد و حداکثر تاثیر حاصل شود ، اما در سال های اخیر انواع با پلیمر بزرگتر ساخته شده که با یک تزریق کار سه تزریق انجام میشود اگرچه که قیمت این برندها گرانتر است . اسید هیالورونیک تزریق شده معمولا تا ۶ ماه داخل زانو باقی میماند ، اگر آرتروز در حد متوسط باشد معمولا با کاهش علائم سایر اقدامات درمانی ادامه یافته و تزریق دیگری لازم نمیشود ، اما در آرتروزهای شدید میتوان به صورت نامحدود تزریق را هر چند ماه انجام داد .
و البته طبق معمول در آرتروز هرگز یک اقدام کافی نیست ، یعنی تزریق اسید هیالورونیک هم باید با کاهش فشار بر زانو و تقویت عضلات و رفع التهاب زانو قبل و بعد از اقدام به آن همراه باشد .