O que é
Peso molecular: o que significa?
O peso molecular de uma substância depende do tipo e do número de átomos que a constituem.
Na prática, o peso molecular é calculado somando as massas atómicas de todos os átomos presentes na molécula.
Salvo algumas exceções, as moléculas grandes tendem a ter um peso molecular superior ao das moléculas mais pequenas.
O ácido hialurónico de diferentes pesos moleculares é constituído por uma mistura de moléculas de ácido hialurónico maiores ou menores e mais ou menos complexas. É frequentemente promovido como ingrediente cosmético.
Peso molecular do ácido hialurónico
O ácido hialurónico é um polissacárido de elevado peso molecular, formado por uma cadeia linear de unidades dissacarídicas de ácido glucurónico e N-acetilglucosamina.
Quanto maior for o número destas unidades dissacarídicas, maior será o peso molecular do ácido hialurónico.
No organismo humano, bem como nos diferentes produtos médicos e cosméticos, o ácido hialurónico existe em vários tamanhos moleculares.
De acordo com o peso molecular, os ácidos hialurónicos podem ser classificados em três grupos 1:
- elevado peso molecular, igual ou superior a 3.000 kDa;
- peso molecular médio, entre 1.500 e 3.000 kDa;
- baixo peso molecular, igual ou inferior a 1.500 kDa.
Os ácidos hialurónicos de baixo, médio e elevado peso molecular têm diferentes propriedades cosméticas e efeitos distintos sobre a pele:
- o ácido hialurónico de baixo peso molecular pode penetrar mais profundamente e interagir com recetores específicos, estimulando a mitose e a proliferação celular;
- o ácido hialurónico de peso molecular médio penetra na pele e fornece a hidratação necessária para preservar a sua turgescência e firmeza;
- o ácido hialurónico de elevado peso molecular permanece à superfície da epiderme, onde forma uma película invisível capaz de limitar a evaporação da água e combater a desidratação.
Ao tirar partido de todas estas propriedades, a utilização de ácido hialurónico com diferentes pesos moleculares cria condições ideais para prevenir e combater o processo de envelhecimento cutâneo 2.
Utilização em medicina estética
A maioria dos produtos à base de ácido hialurónico utilizados em medicina estética baseia-se na reticulação química, ou cross-linking.
Enquanto o peso molecular mede o comprimento da cadeia de ácido hialurónico, a reticulação é um processo em que estas cadeias são modificadas através da introdução de ligações cruzadas entre elas.
A reticulação modifica a estrutura do ácido hialurónico para lhe conferir as características pretendidas, como maior ou menor estabilidade e mobilidade, viscosidade, elasticidade e duração. Para dar volume às maçãs do rosto, por exemplo, é necessário um ácido hialurónico com características diferentes daquele que é utilizado para as rugas do contorno dos olhos.
Por este motivo, existem diferentes tipos de fillers, que se distinguem pela concentração de ácido hialurónico, pelo peso molecular, pela densidade de reticulação e pela presença de lidocaína — um anestésico — ou de outros ingredientes ativos.
Os fillers de elevada densidade e partículas grandes são recomendados para injeções dérmicas profundas, por exemplo nos sulcos nasolabiais ou para corrigir volumes; os fillers de menor densidade e partículas pequenas são utilizados nas linhas finas.
Utilização em ortopedia: qual é o melhor ácido hialurónico?
A artrose é uma doença caracterizada pela destruição progressiva da cartilagem, que provoca alterações na superfície dos ossos subjacentes, dor e perda da função articular.
A progressão da artrose com o envelhecimento está associada a uma diminuição do ácido hialurónico nativo no líquido sinovial que banha e nutre a cartilagem, acompanhada por um aumento dos fragmentos de baixo peso molecular.
Nas grandes articulações, como a anca e o joelho, as injeções intra-articulares de ácido hialurónico podem ajudar a abrandar a degeneração da cartilagem e a aliviar a dor. Também neste caso, os diferentes pesos moleculares parecem produzir efeitos variáveis no alívio da dor, na melhoria funcional e no adiamento da cirurgia.
Por exemplo, em estudos in vitro, o ácido hialurónico de baixo peso molecular desencadeia respostas pró-inflamatórias, enquanto as formas de maior peso molecular promovem respostas anti-inflamatórias que poderão travar a degradação da cartilagem.
De acordo com os estudos clínicos, o ácido hialurónico de elevado peso molecular, de 3.000 kDa ou mais, ou de peso ultraelevado, superior a 6.000 kDa, parece ter maior duração, exigir menos injeções, ter custos inferiores e proporcionar maiores benefícios na artrose ligeira ou moderada do joelho do que as formas de baixo peso molecular, inferiores a 3.000 kDa 1.
Na cicatrização de feridas
Durante as primeiras fases da cicatrização de feridas, o ácido hialurónico de elevado peso molecular é degradado em fragmentos de baixo peso molecular que dão início à resposta inflamatória.
Nas fases posteriores, o ácido hialurónico de elevado peso molecular recém-sintetizado ajuda a reduzir a inflamação, favorecer a reparação dos tecidos e limitar a formação de cicatrizes 1a.
Propriedades
O ácido hialurónico confere à pele as suas características de resistência e manutenção da forma. Além disso, contribui para uma hidratação ideal das células cutâneas.
A concentração de ácido hialurónico no organismo tende a diminuir com a idade. A sua carência enfraquece a pele e favorece o aparecimento de rugas e imperfeições.
Aproximadamente metade do ácido hialurónico do organismo encontra-se na pele, onde os fibroblastos, os queratinócitos e as células endoteliais produzem famílias de ácido hialurónico com pesos moleculares entre 50 e 3.000 kDa 2.
As moléculas de ácido hialurónico com diferentes pesos moleculares podem apresentar propriedades biológicas e tecnológicas distintas.
Por isso, conhecer previamente os pesos moleculares é essencial para utilizar corretamente os ácidos hialurónicos no desenvolvimento de biomateriais, cosméticos e medicamentos.
De um modo geral, importa recordar que:
- as moléculas de ácido hialurónico de menor peso molecular são mais pequenas e conseguem alcançar camadas mais profundas da pele. Aí ajudam a manter a humidade e podem interagir com recetores específicos para favorecer o metabolismo celular;
- as moléculas de ácido hialurónico de elevado peso molecular permanecem mais perto da superfície cutânea, onde exercem sobretudo uma ação formadora de película e ajudam a reter a humidade antes de serem removidas pela lavagem.
Propriedades do ácido hialurónico de elevado peso molecular
Devido às suas grandes dimensões, o ácido hialurónico de elevado peso molecular, superior a 4.000 kDa, não consegue atravessar a barreira cutânea.
Assim, quando é aplicado na pele através de cremes e séruns com ácido hialurónico, distribui-se pela superfície da epiderme.
Deste modo, forma uma fina camada invisível que limita a perda de água e reduz a sua evaporação graças às interações com as principais moléculas presentes nesta zona, como os proteoglicanos, as glicoproteínas, a elastina e sete tipos de colagénio.
Esta fina película protetora ajuda a manter a pele macia, lisa e hidratada. Além disso, pode aliviar pequenas irritações e inflamações cutâneas.
Infelizmente, esta película de ácido hialurónico é removida com relativa rapidez pelos produtos de limpeza ou pelo atrito, pelo que não proporciona benefícios reparadores a longo prazo.
A aplicação tópica de ácido hialurónico de elevado peso molecular forma uma película externa que reduz a perda transepidérmica de água e melhora indiretamente a hidratação cutânea.
Por fim, nos cosméticos, o ácido hialurónico pode atuar não só como ingrediente funcional, mas também como agente espessante. Para esta função, a forma de elevado peso molecular é a mais adequada.
Propriedades do ácido hialurónico de peso molecular médio
O ácido hialurónico de peso molecular médio, entre 500 e 4.000 kDa, penetra na pele e, ao atrair grandes quantidades de água, ajuda a preservar a sua turgescência e firmeza.
De acordo com um estudo, as suas dimensões são ideais para assegurar as melhores interações com os recetores de superfície e estimular a síntese de ácido hialurónico 2.
Propriedades do ácido hialurónico de baixo peso molecular
O ácido hialurónico de baixo peso molecular, inferior a 500 kDa, distingue-se pela capacidade de penetrar na epiderme até alcançar as camadas subcutâneas.
O baixo peso molecular aumenta a possibilidade de penetração cutânea e, ao proporcionar um melhor efeito hidratante, produz um preenchimento temporário dos tecidos e um efeito de alisamento das pequenas rugas.
Pode também favorecer a produção fisiológica de colagénio, uma proteína que ajuda a preservar a densidade e a firmeza da pele 2.
Por exemplo, um estudo in vitro demonstrou que a aplicação tópica de pequenos fragmentos de ácido hialurónico de 2 kDa pode atravessar o estrato córneo e ativar simultaneamente a síntese e a degradação do colagénio 2a.
Na componente clínica desse estudo, a aplicação durante 8 semanas de um creme com 0,1% de oligossacáridos de ácido hialurónico de 2 kDa reduziu a profundidade máxima dos sulcos nasolabiais e dos pés de galinha, em comparação com o mesmo creme sem ácido hialurónico.
No entanto, este tipo de ácido hialurónico parece apresentar baixa afinidade pelos seus recetores e pouca capacidade para estimular a biossíntese de ácido hialurónico 3.
O ácido hialurónico de baixo peso molecular é também conhecido como ácido hialurónico hidrolisado.
Qual é o melhor ácido hialurónico?
Nos cosméticos
Um estudo analisou a ação de ácidos hialurónicos com diferentes pesos moleculares, entre eles 50, 130, 300, 800 e 2.000 kDa, aplicados na pele numa concentração de 0,1% 4.
Após 60 dias, tanto a forma de 50 kDa como a de 130 kDa produziram uma melhoria significativa da profundidade das rugas. Os ácidos hialurónicos de peso molecular mais elevado foram menos eficazes.
Noutro estudo, um creme com ácido hialurónico de baixo peso molecular foi mais eficaz do que o mesmo creme com uma forma de elevado peso molecular na redução da secura cutânea em pessoas idosas 4a.
Dito isto, a utilização de cremes com ácido hialurónico de diferentes pesos moleculares permite aproveitar as propriedades específicas de ambas as formas e obter hidratação tanto superficial como profunda.
A este respeito, um estudo concluiu que a maior eficácia de uma combinação de ácidos hialurónicos com um peso molecular entre 50 e 2.500 kDa depende da ação sinérgica dos diferentes tamanhos moleculares. Em conjunto, criam condições ideais para prevenir e combater o envelhecimento 2.
Por este motivo, nos nossos cosmecêuticos X115® utilizamos combinações de ácido hialurónico de elevado, médio e baixo peso molecular.
Nos suplementos
O ácido hialurónico também proporciona benefícios importantes à pele quando é tomado por via oral.
Os estudos demonstraram que a mucosa intestinal só consegue absorver diretamente ácido hialurónico de baixo peso molecular, entre 5 e 70 kDa 5.
No entanto, o ácido hialurónico de elevado peso molecular também pode ser utilizado eficazmente como suplemento.
Depois de ingerido, é fragmentado ou hidrolisado por enzimas específicas — as hialuronidases — produzidas pela flora bacteriana intestinal 6, 7.
Após esta «digestão», os fragmentos de ácido hialurónico são absorvidos e podem acumular-se na pele, nas articulações e noutros tecidos.
Kawada e colaboradores concluíram que o ácido hialurónico de elevado peso molecular, de 300 e 800 kDa, administrado por via oral em doses de 120 e 200 mg por dia durante 6 semanas, protegia contra a secura cutânea e o fotoenvelhecimento 8.
No entanto, após 2 semanas, o teor de humidade da pele só tinha aumentado de forma significativa no grupo que recebeu a forma de 300 kDa.
Outros estudos observaram benefícios com ácido hialurónico de 900 kDa 9, 10, 11.
Outras investigações utilizaram uma forma de 80 kDa 12, 13, enquanto outro estudo obteve benefícios com ácido hialurónico de 300 kDa 14.
Outro estudo demonstrou os benefícios de um suplemento com ácido hialurónico de 2,5 kDa 15.
Outros suplementos patenteados contêm uma mistura de ácidos hialurónicos de baixo e elevado peso molecular 16.
Como é obtido
O peso molecular do ácido hialurónico depende, em primeiro lugar, da fonte de extração.
Em geral, o ácido hialurónico obtido a partir de matrizes animais apresenta um peso molecular muito elevado, que pode atingir 20.000 kDa. Por exemplo, as cristas de galo contêm uma forma de 1.200 kDa, o cordão umbilical contém moléculas de 3.400 kDa e o humor vítreo bovino fornece ácido hialurónico entre 770 e 1.700 kDa.
O ácido hialurónico de origem biotecnológica apresenta, por sua vez, um peso molecular entre 1.000 e 4.000 kDa.
As técnicas enzimáticas permitem fragmentar estas macromoléculas e obter polissacáridos com um intervalo de peso molecular entre 550 e 2.500 kDa 17.
Também é possível combinar a ação do calor com a atividade controlada da enzima hialuronidase para obter fragmentos de ácido hialurónico de baixo peso molecular.
