Ácido hialurónico

Qué es el ácido hialurónico

Desde el punto de vista químico, el ácido hialurónico es un polisacárido de cadena lineal formado por la repetición de un disacárido: ácido D-glucurónico unido a N-acetil-D-glucosamina. Los dos azúcares se enlazan mediante un enlace glucosídico β-1,3, y cada unidad disacárida se conecta con la siguiente por un enlace β-1,4. La cadena resultante puede alcanzar pesos moleculares muy dispares —desde unos pocos miles de daltones hasta veinte millones—, lo que influye directamente en sus propiedades físicas. Dentro de la familia de los glicosaminoglicanos, el ácido hialurónico es una excepción en varios sentidos: no lleva grupos sulfato, no se une covalentemente a una proteína central para formar un proteoglicano y se sintetiza en la membrana plasmática, no en el aparato de Golgi. Tres rasgos que lo convierten en una molécula singular.

El nombre procede del griego ὕαλος (hýalos, «vidrio, cristal»), raíz de la palabra hyaloid con la que la anatomía designa al humor vítreo del ojo, y del sufijo -urónico, porque uno de sus dos componentes monosacáridos es un ácido urónico. Karl Meyer y John Palmer, bioquímicos de la Universidad de Columbia, aislaron la molécula por primera vez en 1934, precisamente a partir del humor vítreo de ojos de bovino. Lo que obtuvieron era una sustancia gelatinosa, traslúcida, que no se comportaba como ningún polisacárido conocido hasta entonces. La estructura detallada del disacárido no se aclaró por completo hasta los años cincuenta, cuando el propio laboratorio de Meyer terminó de elucidar la disposición de los enlaces.

Propiedades fisicoquímicas y síntesis

La propiedad más llamativa del ácido hialurónico es su extraordinaria afinidad por el agua. Una sola molécula de alto peso molecular puede asociar en torno a sí un volumen de agua hasta mil veces superior a su propio peso, lo que genera un gel hidratado de gran viscosidad. Esa capacidad higroscópica —junto con el carácter viscoelástico que adquiere en solución, fluyendo bajo presiones sostenidas pero resistiendo impactos breves— explica su presencia constante en tejidos que necesitan amortiguación, lubricación o hidratación mantenida.

Esa síntesis en la membrana plasmática —mencionada antes como rasgo excepcional— la llevan a cabo las hialuronano sintasas (HAS1, HAS2 y HAS3), tres isoformas que producen cadenas de longitud diferente según el tipo celular y la señal recibida. Los fibroblastos y los condrocitos figuran entre los mayores productores, aunque prácticamente cualquier célula de vertebrado es capaz de sintetizar hialuronano en algún momento de su ciclo vital.

Su degradación corre a cargo de las hialuronidasas y, en menor medida, de las especies reactivas de oxígeno. Se calcula que el organismo de un adulto de unos 70 kg contiene aproximadamente 15 gramos de ácido hialurónico, y que un tercio de esa cantidad se renueva cada día. El recambio no es uniforme: en la epidermis la vida media apenas supera las 24 horas, mientras que en el cartílago puede prolongarse varias semanas.

Distribución en el organismo

Aproximadamente la mitad del ácido hialurónico corporal reside en la piel, repartido entre la dermis y la epidermis, donde contribuye a mantener la hidratación del tejido conectivo dérmico. En las articulaciones, forma parte del líquido sinovial que baña las superficies del cartílago hialino, confiriéndole propiedades lubricantes y amortiguadoras. El humor vítreo del ojo —el gel transparente que rellena la cámara posterior— contiene concentraciones elevadas; de hecho, fue el primer tejido del que se extrajo.

También se encuentra en el cordón umbilical (la gelatina de Wharton es rica en hialuronano), las válvulas cardíacas, el pulmón y el tejido nervioso, aunque en concentraciones menores. En el cartílago articular, el ácido hialurónico actúa como eje sobre el que se ensamblan agregados de agrecano —un proteoglicano de gran tamaño— que atrapan agua y resisten las fuerzas de compresión a las que se somete la articulación con cada paso o cada gesto.

Diferenciación con otros glicosaminoglicanos

Los glicosaminoglicanos —también denominados mucopolisacáridos— son un grupo de polisacáridos que incluye, entre otros, el condroitín sulfato, el heparán sulfato, el queratán sulfato y la heparina. Todos ellos comparten la estructura básica de cadena de disacáridos repetidos, pero el ácido hialurónico se aparta del patrón en al menos tres aspectos: no está sulfatado (los demás sí lo están, en distintas posiciones), no se ancla a una proteína central formando un proteoglicano clásico y se produce en la membrana celular en vez de en el Golgi. Además, sus cadenas pueden ser enormes —órdenes de magnitud mayores que las de un condroitín sulfato habitual—, lo que le permite ocupar volúmenes de hidratación que ningún otro GAG iguala.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre «hialurónico»?

Del griego ὕαλος (hýalos), que significa «vidrio» o «cristal», porque la molécula se aisló por primera vez del humor vítreo (hyaloid) del ojo bovino. El sufijo -urónico alude al ácido urónico que forma uno de sus dos monosacáridos constituyentes. Karl Meyer y John Palmer acuñaron el término en 1934, en la Universidad de Columbia.

¿Es lo mismo hialuronano que ácido hialurónico?

Sí. «Hialuronano» es la denominación recomendada por la nomenclatura bioquímica actual, porque a pH fisiológico la molécula existe como sal sódica (hialuronato), no como ácido libre. En la práctica clínica y en el lenguaje corriente, sin embargo, se sigue usando «ácido hialurónico» de forma casi universal.

¿Cuánto ácido hialurónico hay en el cuerpo humano?

En torno a 15 gramos en un adulto de peso medio. Casi la mitad se localiza en la piel. El dato que mejor refleja su dinamismo es la velocidad de recambio: aproximadamente un tercio de esa cantidad se degrada y se vuelve a sintetizar cada día, lo que convierte al hialuronano en una molécula con una renovación muy activa.

Referencias

1. Garantziotis S, Bhatt NB, Gómez Marin O et al. Biochemistry, Glycosaminoglycans. StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023.
2. Megías M, Molist P, Pombal MA. Ácido hialurónico. Atlas de Histología Vegetal y Animal. Universidad de Vigo.
3. Fallacara A, Baldini E, Manfredini S, Vertuani S. Hyaluronic Acid in the Third Millennium. Polymers. 2018;10(7):701.
4. MedlinePlus. Enfermedades del tejido conectivo. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.