ÍNDICE DEL ARTÍCULO
Qué es
Peso molecular: ¿qué significa?
El peso molecular de una sustancia depende del tipo y del número de átomos que la componen.
En la práctica, el peso molecular se calcula sumando las masas atómicas de todos los átomos presentes en la molécula.
Salvo algunas excepciones, las moléculas grandes suelen tener un peso molecular mayor que las moléculas más pequeñas.
El ácido hialurónico de distintos pesos moleculares está formado por una mezcla de moléculas de ácido hialurónico más o menos grandes y complejas. A menudo se promociona como ingrediente cosmético.
Peso molecular del ácido hialurónico
El ácido hialurónico es un polisacárido de alto peso molecular, formado por una cadena lineal de unidades disacáridas de ácido glucurónico y N-acetilglucosamina.
Cuanto mayor es el número de estas unidades disacáridas, mayor es el peso molecular del ácido hialurónico.
En el organismo humano, y también en los distintos productos médicos y cosméticos, el ácido hialurónico existe en diferentes tamaños moleculares.
Según su peso molecular, los ácidos hialurónicos pueden clasificarse en tres grupos 1:
- alto peso molecular, igual o superior a 3.000 kDa;
- peso molecular medio, entre 1.500 y 3.000 kDa;
- bajo peso molecular, igual o inferior a 1.500 kDa.
Los ácidos hialurónicos de bajo, medio y alto peso molecular tienen distintas propiedades cosméticas y diferentes efectos sobre la piel:
- el ácido hialurónico de bajo peso molecular puede penetrar en profundidad e interactuar con receptores específicos, estimulando la mitosis y la proliferación celular;
- el ácido hialurónico de peso molecular medio penetra en la piel y aporta la hidratación necesaria para conservar su turgencia y firmeza;
- el ácido hialurónico de alto peso molecular permanece sobre la superficie de la epidermis, donde forma una película invisible capaz de limitar la evaporación del agua y combatir así la deshidratación.
Al aprovechar todas estas propiedades, el uso de ácido hialurónico de distintos pesos moleculares crea las condiciones óptimas para prevenir y combatir el proceso de envejecimiento cutáneo 2.
Uso en medicina estética
La mayoría de los productos a base de ácido hialurónico empleados en medicina estética se basan en la reticulación química o cross-linking.
Mientras que el peso molecular mide la longitud de la cadena de ácido hialurónico, la reticulación es un proceso en el que estas cadenas se modifican mediante la introducción de enlaces cruzados entre ellas.
La reticulación modifica la estructura del ácido hialurónico para dotarlo de las características deseadas, como una mayor o menor estabilidad y movilidad, viscosidad, elasticidad y duración. Para aportar volumen a los pómulos, por ejemplo, se necesita un ácido hialurónico con características diferentes al utilizado para las arrugas del contorno de ojos.
Por ello, existen distintos tipos de rellenos, que se diferencian por la concentración de ácido hialurónico, su peso molecular, la densidad de reticulación y la presencia de lidocaína, un anestésico, u otros ingredientes activos.
Los rellenos de alta densidad y partículas grandes se recomiendan para inyecciones dérmicas profundas, por ejemplo en los surcos nasolabiales o para corregir volúmenes, mientras que los rellenos de menor densidad y partículas pequeñas se utilizan para las líneas finas.
Uso en ortopedia: ¿cuál es el mejor ácido hialurónico?
La artrosis es una enfermedad caracterizada por la destrucción progresiva del cartílago, que provoca una adaptación de la superficie de los huesos subyacentes, dolor y pérdida de la función articular.
La progresión de la artrosis con el envejecimiento se asocia con una disminución del ácido hialurónico nativo en el líquido sinovial que baña y nutre el cartílago, junto con un aumento de fragmentos de bajo peso molecular.
En las grandes articulaciones, como la cadera y la rodilla, las inyecciones intraarticulares de ácido hialurónico pueden ayudar a ralentizar la degeneración del cartílago y aliviar el dolor. También en este caso, los distintos pesos moleculares parecen tener efectos variables sobre el alivio del dolor, la mejora funcional y el retraso de la cirugía.
Por ejemplo, in vitro, el ácido hialurónico de bajo peso molecular provoca respuestas proinflamatorias, mientras que las formas de mayor peso molecular desencadenan respuestas antiinflamatorias que podrían frenar la degradación del cartílago.
Según los estudios clínicos, el ácido hialurónico de peso molecular alto, de 3.000 kDa o más, o ultraalto, superior a 6.000 kDa, parece tener una mayor duración, requerir menos inyecciones y ofrecer menores costes y mayores beneficios en la artrosis de rodilla leve o moderada que las formas de bajo peso molecular, inferiores a 3.000 kDa 1.
En la cicatrización de heridas
Durante las primeras fases de la cicatrización de heridas, el ácido hialurónico de alto peso molecular se degrada en fragmentos de bajo peso molecular que ponen en marcha la respuesta inflamatoria.
En las fases posteriores, el ácido hialurónico de alto peso molecular recién sintetizado ayuda a reducir la inflamación, favorecer la reparación de los tejidos y limitar la formación de cicatrices 1a.
Propiedades
El ácido hialurónico confiere a la piel sus particulares propiedades de resistencia y mantenimiento de la forma. Además, contribuye a una hidratación óptima de las células cutáneas.
La concentración de ácido hialurónico en el organismo tiende a disminuir con la edad. Su carencia debilita la piel y favorece la aparición de arrugas e imperfecciones.
Aproximadamente la mitad del ácido hialurónico del organismo se encuentra en la piel, donde los fibroblastos, los queratinocitos y las células endoteliales producen familias de ácido hialurónico con pesos moleculares de entre 50 y 3.000 kDa 2.
Las moléculas de ácido hialurónico con distintos pesos moleculares pueden presentar diferentes propiedades biológicas y tecnológicas.
Por tanto, conocer previamente los pesos moleculares es esencial para utilizar correctamente los ácidos hialurónicos en el desarrollo de biomateriales, cosméticos y medicamentos.
En general, conviene recordar que:
- las moléculas de ácido hialurónico con menor peso molecular son más pequeñas y pueden alcanzar capas más profundas de la piel. Allí ayudan a mantener la humedad y también pueden interactuar con receptores específicos para favorecer el metabolismo celular;
- las moléculas de ácido hialurónico de alto peso molecular permanecen más cerca de la superficie cutánea, donde ejercen principalmente una acción filmógena y ayudan a retener la humedad antes de ser eliminadas con el lavado.
Propiedades del ácido hialurónico de alto peso molecular
Debido a su gran tamaño, el ácido hialurónico de alto peso molecular, superior a 4.000 kDa, no puede atravesar la barrera cutánea.
Por tanto, cuando se aplica sobre la piel mediante cremas y sérums con ácido hialurónico, se distribuye sobre la superficie de la epidermis.
De este modo, forma una fina capa invisible que limita la pérdida de agua y reduce su evaporación gracias a las interacciones con las principales moléculas presentes en esta zona, como los proteoglucanos, las glucoproteínas, la elastina y siete tipos de colágeno.
Esta fina película protectora ayuda a mantener la piel suave, lisa e hidratada. Además, puede aliviar pequeñas irritaciones e inflamaciones cutáneas.
Por desgracia, esta película de ácido hialurónico se elimina con bastante rapidez mediante los limpiadores o el roce, por lo que no produce beneficios «curativos» a largo plazo.
La aplicación tópica de ácido hialurónico de alto peso molecular forma una película externa que reduce la pérdida insensible de agua y mejora indirectamente la hidratación cutánea.
Por último, en los cosméticos, el ácido hialurónico no solo puede actuar como ingrediente funcional, sino también como agente espesante. Para esta función, la forma más adecuada es la de alto peso molecular.
Propiedades del ácido hialurónico de peso molecular medio
El ácido hialurónico de peso molecular medio, entre 500 y 4.000 kDa, penetra en la piel y, al atraer grandes cantidades de agua, ayuda a preservar su turgencia y firmeza.
Según un estudio, su tamaño es óptimo para garantizar las mejores interacciones con los receptores de superficie y estimular la síntesis de ácido hialurónico 2.
Propiedades del ácido hialurónico de bajo peso molecular
El ácido hialurónico de bajo peso molecular, inferior a 500 kDa, tiene la particularidad de poder penetrar en la epidermis hasta alcanzar las capas subcutáneas.
Su bajo peso molecular aumenta las posibilidades de penetración cutánea y, al proporcionar un mejor efecto hidratante, produce un relleno temporal de los tejidos y un efecto alisador sobre las pequeñas arrugas.
También puede favorecer la producción fisiológica de colágeno, una proteína que ayuda a conservar la densidad y la firmeza de la piel 2.
Por ejemplo, un estudio in vitro demostró que la aplicación tópica de pequeños fragmentos de ácido hialurónico de 2 kDa puede atravesar el estrato córneo y activar simultáneamente la síntesis y la degradación del colágeno 2a.
En la parte clínica de ese estudio, la aplicación durante 8 semanas de una crema con un 0,1 % de oligosacáridos de ácido hialurónico de 2 kDa redujo la profundidad máxima de los surcos nasolabiales y las patas de gallo, en comparación con la misma crema sin ácido hialurónico.
Sin embargo, este tipo de ácido hialurónico tendría una baja afinidad por sus receptores y una escasa capacidad para estimular su biosíntesis 3.
El ácido hialurónico de bajo peso molecular también se conoce como ácido hialurónico hidrolizado.
¿Cuál es el mejor ácido hialurónico?
En los cosméticos
Un estudio examinó la acción de ácidos hialurónicos de distintos pesos moleculares, entre ellos 50, 130, 300, 800 y 2.000 kDa, aplicados sobre la piel a una concentración del 0,1 % 4.
Después de 60 días, tanto la forma de 50 kDa como la de 130 kDa produjeron una mejora significativa de la profundidad de las arrugas. Los ácidos hialurónicos de mayor peso molecular resultaron menos eficaces.
En otro estudio, una crema con ácido hialurónico de bajo peso molecular fue más eficaz que la misma crema con una forma de alto peso molecular para reducir la sequedad de la piel en personas mayores 4a.
Dicho esto, utilizar cremas con ácido hialurónico de distintos pesos moleculares permite aprovechar las propiedades específicas de ambas formas y obtener una hidratación tanto superficial como profunda.
A este respecto, un estudio estableció que la mayor eficacia de una combinación de ácidos hialurónicos con un peso molecular de entre 50 y 2.500 kDa depende de la acción sinérgica de los diferentes tamaños moleculares. Juntos crean condiciones óptimas para prevenir y combatir el envejecimiento 2.
Por este motivo, en nuestros cosmecéuticos X115® utilizamos combinaciones de ácido hialurónico de alto, medio y bajo peso molecular.
En los suplementos
El ácido hialurónico aporta importantes beneficios a la piel también cuando se toma por vía oral.
Los estudios han demostrado que la mucosa intestinal solo puede absorber directamente ácido hialurónico de bajo peso molecular, entre 5 y 70 kDa 5.
Sin embargo, el ácido hialurónico de alto peso molecular también puede utilizarse eficazmente como suplemento.
Una vez ingerido, se fragmenta o hidroliza mediante enzimas específicas, las hialuronidasas, producidas por la flora bacteriana intestinal 6, 7.
Tras esta «digestión», los fragmentos de ácido hialurónico se absorben y pueden acumularse en la piel, las articulaciones y otros tejidos.
Kawada y sus colaboradores concluyeron que el ácido hialurónico de alto peso molecular, de 300 y 800 kDa, administrado por vía oral en dosis de 120 y 200 mg al día durante 6 semanas, protegía frente a la sequedad cutánea y el fotoenvejecimiento 8.
Sin embargo, después de 2 semanas, el contenido de humedad de la piel solo había aumentado de forma significativa en el grupo que recibió la forma de 300 kDa.
Otros estudios observaron beneficios con ácido hialurónico de 900 kDa 9, 10, 11.
Otras investigaciones utilizaron una forma de 80 kDa 12, 13, mientras que otro estudio obtuvo beneficios con ácido hialurónico de 300 kDa 14.
Otro estudio demostró los beneficios de un suplemento con ácido hialurónico de 2,5 kDa 15.
Otros suplementos patentados contienen una mezcla de ácidos hialurónicos de bajo y alto peso molecular 16.
Cómo se obtiene
El peso molecular del ácido hialurónico depende, en primer lugar, de la fuente de extracción.
En general, el ácido hialurónico obtenido de matrices animales tiene un peso molecular muy alto, de hasta 20.000 kDa. Por ejemplo, las crestas de gallo contienen una forma de 1.200 kDa, el cordón umbilical moléculas de 3.400 kDa y el humor vítreo bovino proporciona ácido hialurónico de 770 a 1.700 kDa.
El ácido hialurónico de origen biotecnológico tiene, en cambio, un peso molecular de entre 1.000 y 4.000 kDa.
Las técnicas enzimáticas permiten fragmentar estas macromoléculas y obtener polisacáridos con un intervalo de peso molecular de entre 550 y 2.500 kDa 17.
También puede combinarse la acción del calor con la actividad controlada de la enzima hialuronidasa para obtener fragmentos de ácido hialurónico de bajo peso molecular.
