Гиалуроновые кислоты

Гиалуроновые кислоты — группа кислых гликозаминогликанов — высокомолекулярных линейных биополимеров, молекулы которых построены из чередующихся остатков D-глюкуроновой кислоты и М-ацетил- D-глюкозамина, соединенных b-(1®4)- и b-(1®3)-связями.

    Широко представлены в тканях человека и животных, где являются важнейшим компонентом основного вещества соединительной ткани, синовиальной жидкости, стекловидного тела; в больших количествах обнаружены в пупочном канатике, коже, оболочках яйцеклеток, а также в роговице, костях, клапанах сердца.

    Молекулярная масса Г. к. очень велика и составляет 0,086×10⁶—10×10⁶. Г. к. легко связывают воду (одна молекула Г. к. удерживает 200—500 молекул воды) и образуют очень вязкие растворы, в которых молекулы этих кислот могут формировать замкнутые трехмерные структуры. Г. к. связывают интерстициальную воду в межклеточных пространствах, повышая тем самым сопротивление тканей сжатию, участвуют в транспорте и распределении воды в тканях и в ионном обмене. С основаниями Г. к. дают соли, с белками вступают в ковалентную связь, теряя при этом способность растворяться в воде при кислых значениях рН (см. Водородный показатель) и образуя с белками так называемые муциновые сгустки.

    Как «цементирующие» компоненты основного вещества соединительной ткани Г. к. влияют на ее проницаемость, определяют барьерную и защитную функцию межклеточного вещества. Г. к. синовиальной жидкости действуют как смазка суставных поверхностей.

Гиалуроновые кислоты стекловидного тела способствуют стабилизации внутреннего давления глаза. Большое биологическое значение имеет участие Г. к. в процессе оплодотворения, т.к. проникновение сперматозоида внутрь яйцеклетки становится возможным только после гидролитического расщепления Г. к., скрепляющих фолликулярные клетки вокруг яйцеклетки, гиалуронидазой сперматозоидов.

    Синтез Г. к. происходит в мезенхимальных тканях, по-видимому, в молодых фибробластах и тучных клетках. Однако весь процесс биосинтеза Г. к., особенно их полимеризация, до конца не выяснен. Установлено, что N-ацетилглюкозамин и D-глюкуроновая кислота, из которых строятся молекулы Г. к., образуются из глюкозы, а аминогруппы (NH₂-группы) Г. к. принадлежат глутамину. Обмен Г. к. в организме совершается быстро — период биологической полужизни их молекул составляет около 2-х суток.

Регулируется обмен Г. к. гормонами щитовидной и половых желез, кортизоном, адренокортикотропным гормоном и др. Катаболизируются Г. к. при помощи ферментов гиалуронидаз, катализирующих гидролиз и деполимеризацию этих кислот. Гиалуронидазы содержатся практически во всех органах и тканях человека и других млекопитающих (особенно много их в яичках, сперме и яичниках), в тканях быстро растущих опухолей, в плазматических мембранах патогенных микроорганизмов, яде пчел, змей, пауков, в тканях паразитических червей.

    При некоторых патологических состояниях обмен Г. к. нарушается, что приводит к локальному накоплению этих кислот, повышению гидратации тканей и усилению тканевой проницаемости; это наблюдают, например, при мукоидном набухании тканей при диффузных поражениях соединительной ткани (коллагенозах).

При ревматоидном артрите Г. к. накапливаются в синовиальной жидкости и подкожных ревматических узлах, при мезотелиоме плевры — в плевральной жидкости, при ретикулосаркоме — в плазме крови.

    Специфичного метода определения Г. к. нет. Количество Г. к. определяют по содержанию глюкозамина, по количеству образуемого в кислой среде нерастворимого муцинового сгустка, после ферментативного гидролиза Г. к. гиалуронидазами — по снижению относительной вязкости или по способности раствора гиалуроновых кислот после ферментативного гидролиза образовывать муциновый сгусток, а также по количеству продуктов ферментативного гидролиза. См. также Углеводы.

 

    Библиогр.: Кантор Ч. и Шиммел П. Биофизическая химия, пер. с англ., с 198, М., 1984; Степаненко Б.Н. Углеводы, с. 220, М., 1968.