Hyaluronsäure: Die Wunderwaffe für Beweglichkeit und Schönheit?

Spätestens seit den 1990er Jahren ist Hyaluronsäure bekannt als eine Art Sensation in Sachen Anti Aging. Sie soll Falten verschwinden lassen und die Haut straff und strahlend machen. Doch Hyaluronsäure ist auch eine medizinisch genutzte Substanz, die in der Therapie verschiedener Erkrankungen und in der ästhetisch-plastischen Chirurgie genutzt wird. Die körpereigene Substanz, die chemisch korrekt „Hyaluronan“ heißt und mit HA abgekürzt wird, besitzt verschiedene mechanische und biochemische Funktionen im menschlichen Körper. Sie ist vor allem wichtig für die Beweglichkeit unserer Gelenke. Was sie noch kann, erklären wir hier.

Was für eine Substanz ist Hyaluronsäure?

Chemisch gesehen ist Hyaluronsäure ein saures Polysaccharid (genauer: Glykosaminoglykan), also ein langkettiger Mehrfachzucker. Sie kommt natürlicher Weise vor allem in der Nabelschnur, der Synovialflüssigkeit (Gelenkschmiere), im Knorpel, in den Bandscheiben, in der Haut und im Glaskörper des Auges vor. Hyaluronsäure wurde erstmalig im Jahr 1934 durch die Biochemiker Karl Meyer und John Palmer isoliert, nachdem sie sie im Glaskörper von Rinderaugen entdeckt hatten. Die therapeutische Nutzung begann allerdings erst in den 1980er Jahren, als erste Hyaluronsäure-Präparate auf den Markt kamen. Eine genauere Betrachtung, um welche Substanz es sich da eigentlich handelt, wurde in den 1990er Jahren in Schweden vorgenommen. (1)

Der Körper stellt Hyaluronsäure in der Zellmembran selber her, und zwar in drei Formen (HAS1, HAS2 und HAS3). Allerdings lässt die körpereigene Produktion schon in relativ jungen Jahren immer mehr nach. Schon etwa ab dem 25. Lebensjahr beginnt dieser Prozess, und im 60. Lebensjahr beträgt der im Körper feststellbare Anteil nur noch etwa 10 Prozent des Ausgangsbestandes. Daraus resultieren natürlich Wirkverluste, die sich unter anderem in Gelenkproblemen und Hautalterung manifestieren.

Nachdem festgestellt wurde, dass Hyaluronsäure therapeutisch nutzbar ist, wurde die Substanz zunächst aus Geflügel (vor allem Hahnenkämmen) gewonnen. Da das Allergierisiko gegenüber Hühnereiweiß allerdings relativ hoch ist und auch Krankheiten übertragen werden könnten, stieg man Ende der 1990er Jahre auf die fermentative, synthetische Herstellung um. Dazu werden Mikroorganismen aus Hefe genutzt. Das biotechnische Verfahren bringt sehr reines Hyaluron hervor. Dieses auch als „vegetarisches Hyaluron“ bezeichnete Produkt ist aufgrund des aufwendigen technischen Verfahrens teurer als tierische Hyaluronsäure.

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Die Funktion von Hyaluronsäure

Hyaluronsäure findet sich zwischen den Zellen und ist somit Bestandteil der so genannten „extrazellulären Matrix.“ Eine ihrer Haupteigenschaften ist das Binden bzw. Speichern von Wasser. Die Wasserbindefähigkeit ist bis zu 6.000 Mal größer als ihr Eigengewicht. Nur ein einziges Gramm kann demnach bis zu sechs Liter Wasser binden. Es entsteht eine gelförmige Substanz, die an verschiedenen Stellen unseres Körpers ihre Aufgaben wahrnimmt:

  • Sie polstert beispielsweise unsere Haut auf und schenkt ihr die nötige Feuchtigkeit, um frisch und prall auszusehen.
  • Unsere Gelenke umspült sie mit der Gelenkschmiere und hält sie beweglich.
  • Im Auge ist sie dafür zuständig, dass die Linse genügend Flüssigkeit bekommt.
  • In der Nase sorgt sie dafür, dass die Nasenschleimhaut nicht austrocknet und dadurch ihre Reinigungsfunktion nicht mehr wahrnehmen kann sowie anfällig für Erkältungen wird.

Fehlt mit den Jahren Hyaluronsäure im Organismus, können schmerzhafte Veränderungen in den Gelenken entstehen, weil die Knorpel ungepuffert aufeinander reiben. Es entsteht Arthrose. Bevorzugt sind belastete Gelenke, auf denen der mechanische Druck sehr stark ist – etwa im Knie, den Hüften oder der Schulter. In der Haut zeigt sich ein Mangel durch schlechte Durchfeuchtung und Falten – also durch den typischen, normalen Alterungsprozess des Hautbildes.

Doch es ist möglich, die fehlende Hyaluronsäure zu ersetzen. Dafür ist je nach Einsatzgebiet die Unterscheidung in hochmolekulare und niedermolekulare Hyaluronsäure wichtig. Beide haben verschiedene Eigenschaften, die hauptsächlich aus einer unterschiedlichen Molekülgröße resultieren.

  • Hochmolekulare Hyaluronsäure besteht aus relativ großen Molekülen (Molekül per Definition: „Kleinste Einheit einer chemischen Verbindung, die aus verschiedenen Atomen besteht“). Die besitzen eine Größe von mindestens 1.500 kDA (Kilodalton). Daraus folgt, dass sie beispielsweise die Hautbarriere nicht durchdringen können, aber einen schützenden, feuchtigkeitsspendenden Film auf der Hautoberfläche bilden können. Außerdem besitzen sie entzündungshemmende Eigenschaften.
  • Niedermolekurlare Hyaluronsäure besitzt dagegen kleine Moleküle, die maximal 50 kDA groß sind. Sie können in die Haut eindringen und im Bindegewebe gespeichert werden. Dort binden sie Wasser, das die Haut langfristig mit Feuchtigkeit versorgt und sie elastisch macht. Zum Einsatz gegen Hautalterung eignet sich diese Form der Hyaluronsäure daher besser als die hochmolekulare. Oft wird aber eine Mischung aus beiden Varianten verwendet, um die positiven Eigenschaften beider Formen zu vereinen.

Nutzung von Hyaluronsäure in Therapie, ästhetischer Medizin und Kosmetik

Seit etwa 1990 wird Hyaluronsäure therapeutisch zur Behandlung von Arthrose genutzt. Einige Jahre später wurde auch der Nutzen in der ästhetischen Medizin deutlich. Bald darauf erkannte die Kosmetikindustrie ebenfalls das Potential dieser Substanz und entwickelte zahlreiche Produkte zur Schönheitspflege, vor allem für den Anti Aging-Bereich.

Hyaluronsäure in der Medizin (2)

Therapeutisches Haupteinsatzgebiet für Hyaluronsäure ist beginnender Gelenkverschleiß. Dafür wird die Substanz in das geschädigte Gelenk gespritzt, um es zu schmieren. Es bindet dort Wasser, geliert und wirkt als Stoßdämpfer. Mit drei bis sechs Injektionen soll eine Verbesserung, optimaler Weise eine völlige Schmerzfreiheit, für sechs bis zwölf Monate erreicht werden. Dann muss die Behandlung wiederholt werden, denn das Hyaluron baut sich nach und nach wieder ab. Eine vollständige Heilung kann nicht erwartet werden. Die besten Erfolge können erzielt werden, wenn das Gelenk noch nicht weit geschädigt ist. Bereits stark zerstörte Gelenke sprechen erfahrungsgemäß nicht mehr gut auf diese Behandlung an. Eine Wirkung setzt meist erst nach einigen Wochen ein. Die Krankenkassen tragen die Behandlungskosten nicht.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Behandlung des „trockenen Auges“. Hier wird die viskoelastische Eigenschaft von Hyaluron genutzt, so dass ein langanhaltender Flüssigkeitsfilm ohne Einschränkung des Sehenvermögens gebildet wird. Das Hyaluron hilft offensichtlich besser als die bekannten „flüssigen Tränen“.

Durch Injektion von Hyaluronsäure-Depots in den Harnleiter wird seit Kurzem auch die Belastungsharninkontinenz bei Frauen und die Inkontinenz nach Entfernung der Prostata (Prostatektomie) bei Männern behandelt. Schon seit geraumer Zeit sind Präparate auf dem Markt, mit denen der vesikorenale Reflux (VUR, Rückfluss von Harn aus der Blase in das Nierenbecken) bei Kindern therapiert wird.

Hyaluronsäure in der ästhetischen Dermatologie und plastischen Chirurgie

Hyaluronsäure ist seit Mitte der 1980er Jahre als Mittel zur Faltenunterspritzung bekannt und somit Vorläufer des heute ebenfalls häufig verwendeten Botulinumtoxin (Botox). Das Hyaluron wirkt als so genannter „Filler“, es füllt mit seiner Wasserbindefähigkeit das Unterhautgewebe auf und glättet es dadurch. Der Effekt hält in der Regel etwa ein Jahr an. Eine dauerhafte Faltenglättung, also ein Langzeiteffekt auf das Bindegewebe, kann nicht erwartet werden.

Auch zur Vergrößerung der Lippen und zur Formung von Brust, Brustwarzen, Gesäß, Ohren und Nase wird Hyaluronsäure verwendet. Auch hierbei wird es in das Gewebe injiziert. Die Behandlung bzw. Entfernung von durch Akne entstandene Narben bildet ein weiteres Anwendungsgebiet in der ästhetischen Medizin. Weitere Einsatzgebiete sind denkbar und werden erforscht. (2)

Hyaluronsäure in der Kosmetik

Durch seine feuchtigkeitsbindende und –spendende Eigenschaft bewirkt Hyaluronsäure in der Haut, dass sie jung, strahlend und straff aussieht. Deshalb ist sie Bestandteil zahlreicher Kosmetikprodukte, vor allem im Anti Aging-Sektor. Dabei wird das Hyaluron von außen zugeführt. Hier spielt die Molekülgröße der Hyaluronsäure eine Rolle, denn die Hautbarriere sollte durchdrungen werden können, damit die Substanz auch ihre Wirkung entfalten kann. In den Angaben zu den kosmetischen Inhaltsstoffen (INCI, International Nomenclature of Cosmetic Ingredients) der Präparate werden beide Formen, also hoch- und niedermolekulare Hyaluronsäure, als „Sodium Hyaluronate“ bezeichnet. Daran ist die Zusammensetzung des Kosmetikproduktes also nicht erkennbar und man sollte gegebenenfalls beim Hersteller nachfragen. Empfohlen werden meist Präparate mit einer Mischung aus beiden Varianten, wobei der Anteil der niedermolekularen Hyaluronsäure überwiegen sollte.

Häufig werden in den Produkten weitere hautpflegende, -aufbauende und –regenerierende Wirkstoffe mit der Hyaluronsäure kombiniert. Das sind beispielsweise die Vitamine E, A und C, Coenzym Q10, Squalan, Glycerin, Sheabutter, um nur einige zu nennen. Die Wirkung ist temporär, da nur für kurze Zeit eine Wasserbindung in den Hautzellen erfolgt, dadurch eine Quellwirkung eintritt und die Oberhaut gestrafft wird. Das reduziert kurzfristig die Faltentiefe.

Darreichungsformen von Hyaluronsäure

Zur Behandlung von Problemen der Gelenke, zur Faltenunterspritzung und in der Schönheitschirurgie wird die Hyaluronsäure per Injektion verabreicht. Medizinisch werden auch Sprays für die Nase und Tropfen für die Augen angeboten. Sie sind frei verkäuflich in der Apotheke erhältlich und fallen wie Hautcremes mit der Substanz in die Kategorie der Selbstmedikation.

Kapseln oder Tabletten mit Hyaluronsäure laufen unter der Bezeichnung Nahrungsergänzungsmittel (NEM), sie sollen die Gelenke positiv beeinflussen und/oder für ein frisches Hautbild sorgen. Hier ist besonders auf beste Qualität zu achten, denn nur Hyaluronsäure von höchster Reinheit besitzt auch eine gute Bioverfügbarkeit, wird also vom menschlichen Organismus optimal aufgenommen und verwertet. Die Präparate sollten nach GMP-Standard (GMP = Good Manufacturing Practice) (4) hergestellt, frei von gentechnisch veränderten Zutaten sowie Zusatz- und Füllstoffen sein. Veganer achten auf fermentiertes, chemisch hergestelltes Hyaluron und eine vegane Kapselhülle. Die Produkte sollten auch ohne Gluten oder Lactose hergestellt sein, damit sie für Personen mit Intoleranzen verträglich sind.

Wer sich Hyaluronsäure in Form von Kosmetikprodukten kaufen will, findet sie als Creme, Gel oder Serum in Ampullen oder Tropfen zum direkten Auftragen auf die Hautoberfläche. Zur Herstellung von eigenen Kosmetika kann man loses Pulver kaufen und es mit anderen Zutaten mischen. Auch in der Männerkosmetik gibt es übrigens inzwischen viele Produkte mit zugesetzter Hyaluronsäure.

Risiken, Nebenwirkungen und Gegenanzeigen

Bei Hyaluronsäure aus nicht-tierischem Ursprung sind in der Regel keine Nebenwirkungen zu befürchten. Hyaluron aus Hühnereiweiß birgt das Risiko von allergischen Reaktionen, was unbedingt vor einer Anwendung getestet werden sollte. In medizinischen Fachkreisen ist eine Therapie mit Hyaluronsäure-Injektionen in Gelenke wie Knie, Schulter oder Hüfte umstritten: Die Wirkung ist nicht wissenschaftlich gesichert, hält in jedem Fall nur eine gewisse Zeit lang an und es besteht das Risiko von Entzündungen oder Infektionen durch die Injektion. Um eine größtmögliche Hygiene zu gewährleisten, ist die Behandlung nur durch erfahrene Ärzte zu empfehlen. Besteht bereits eine Entzündung im Gelenk, gilt das als Gegenanzeige und von der Behandlung ist abzusehen.

Eine Faltenunterspritzung gilt bei entsprechender Verträglichkeit der Substanz als risikolos sogar während Schwangerschaft und Stillzeit. Auch das Alter spielt bei der Anwendung keine Rolle.

Fazit
Hyaluronsäure wird medizinisch vor allem als Mittel gegen Gelenkverschleiß und im kosmetischen Bereich zur Verbesserung des Hautbildes verwendet. Während die Wirkung bei Problemen der Gelenke wissenschaftlich umstritten ist und individuell sehr unterschiedlich bewertet wird, gilt die positive Wirkung auf Faltentiefe und Hautelastizität als gesichert. (5) Hyaluronsäure wird in vielen innerlichen und äußerlichen Anwendungsformen angeboten und kann in der Selbstmedikation und vor allem im kosmetischen Bereich eingesetzt werden. Als Nahrungsergänzung steht es in Form von Kapseln oder Tabletten zur Verfügung. Die Anwendung ist in der Regel ohne Risiko.

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Literatur/Quellen
(1) Laurent, T.C. & Fraser, J.R.: Hyaluronan. 1992
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1563592
Laurent, T.C et al.: The structure and function of hyaluronan: An overview.1996
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8724014
(2) Wohlrab, W. et al. (Hrsg.): Hyaluronsäure und Haut (Trends in Clinical and Experimental Dermatology). Verlag: Shaker, 2004
(3) http://www.chemie.de/lexikon/Hyalurons%C3%A4ure.html
(4) https://www.gmp-verlag.de/de/good-manufacturing-practices.html
(5) Pavicic, T. et al.: Efficacy of cream-based novel formulations of hyaluronic acid of different molecular weights in anti-wrinkle treatment. 2011
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22052267