Hyaluronsäure ist seit Jahrzehnten vor allen Dingen aus der Kosmetikindustrie bekannt, wo es als „wertvolle Substanz“ in Anti-Aging Produkten offensiv beworben wird. Aber was ist Hyaluronsäure eigentlich? Was macht sie im Körper und warum ist sie für unterschiedliche medizinische Therapien so wichtig? Können wir tatsächlich in der Zukunft mit der Hilfe von Hyaluronsäure Krebs heilen? Und welchen Einfluss hat unsere Ernährung, speziell im Hinblick auf Nahrungsergänzungsmittel mit Hyaluronsäure? Diese und weitere Fragen sollen im vorliegenden Text umfassend beantwortet werden.
Was ist eigentlich Hyaluronsäure?
Hyaluronsäure (auch Hyaluronan) ist ein sehr einfach strukturiertes kettenförmiges Makromolekül, das sich aus Wiederholungen des immer gleichen Zweifachzuckers (Disaccharid) zusammensetzt und in dieser Form im gesamten Tierreich zu finden ist. Das Disaccharid seinerseits besteht aus N-Acetylglucosamin und Glucuronsäure. Durch die Kettenbildung entstehen Moleküle unterschiedlicher Länge mit jeweils endständigen unpolaren Wasserstoffatomen. Die Wasserstoffatome, die seitlich aus der Kette ragen, sind allerdings polarisiert, sodass sich entlang der Kette Wasser anlagern kann. Dabei verdreht sich die Kette und bildet eine stabile wasserbindende Spirale. Zusätzlich können sich unterschiedliche Hyaluronsäureketten über Sulfonbrückenbindungen auch quer aneinanderlagern, sodass ein dichtes mit Wasser gefülltes Netz entsteht. Dadurch formt sich ein natürliches Gel unterschiedlicher Dichte und Viskosität. Diese hängt direkt von der Menge des gebundenen Wassers ab. Insgesamt ist die Bindung von Wasser die grundlegende mechanische Eigenschaft von Hyaluronsäure. Tatsächlich vermag ein einziges Gramm Hyaluronsäure bis zu 6 Liter Wasser zu binden.
In der Natur kommen Hyaluronsäuren mit vollkommen unterschiedlichen Kettenlängen vorkommen. Tatsächlich ist die natürliche Länge dieses Moleküls der einzige Unterschied bei Hyaluronsäure in unterschiedlichen Tierarten. Dabei wird die Größe bzw. die molekulare Masse eines Moleküls mit der Einheit Dalton (Da) dargestellt. Eine Wiederholungseinheit der Hyaluronsäure besitzt eine molekulare Masse von etwa 380 Da. Entsprechend hoch steigert sich diese Masse, je häufiger sich dieser Baustein in einem Molekül wiederholt. Die natürlicherweise im menschlichen Körper vorkommende Hyaluronsäure bewegt sich in einem Bereich zwischen 4.000 und 8.000.000 Da. Die Größe der Hyaluronsäure ist vor allen Dingen für die industrielle Herstellung von Bedeutung. So können gezielt Hyaluronsäuren mit unterschiedlichen Kettenlängen hergestellt werden, die in unterschiedlicher Weise in der Medizin, im Kosmetikbereich oder eben als Nahrungsergänzung zum Einsatz kommen. Wie genau, darauf wird später im Detail eingegangen. Zunächst soll die natürliche Funktion der Hyaluronsäure im menschlichen Organismus erläutert werden.
Wofür benötigt der Körper Hyaluronsäure?
Allein die Tatsache, dass Hyaluronsäure in nahezu identischer Form im gesamten Tierreich vorkommt, unterstreicht ihre grundlegende Bedeutung für jeglichen tierischen und somit auch den menschlichen Organismus. Hyaluronsäure ist ein wesentlicher Bestandteil des sogenannten Extrazellularraumes (auch Extrazellulärmatrix, ECM), also des Raumes außerhalb und zwischen den Zellen. Obwohl die Zellen als „Bausteine des Lebens“ bezeichnet werden, sind es nicht sie allein, die durch ihre Anwesenheit einen funktionierenden Organismus bilden, auch der Raum zwischen den Zellen ist von grundlegender Bedeutung. So sichert dieser Raum den Signalaustausch zwischen den Zellen, den Transport von Nährstoffen oder Abfallprodukten, die Regulation des osmotischen Drucks oder die Abgrenzung unterschiedlicher Gewebetypen oder Organe voneinander. Hyaluronsäure spielt dabei eine grundlegende Rolle.
Ihre Funktion für den Organismus liegt zu einem Großteil in ihren mechanischen Eigenschaften, also der Fähigkeit, große Mengen Wasser zu binden. Tatsächlich genügt ein Gramm Hyaluronsäure, um bis zu sechs Liter Wasser binden zu können. Dabei gilt, je höher der Wasseranteil ist, desto flüssiger wird die Verbindung insgesamt. So entsteht ein natürliches Gel unterschiedlicher Festigkeit, das vor allen Dingen für die Struktur im Körper wichtig ist. Hinzu kommen biochemische Eigenschaften der Hyaluronsäure, denn das Molekül kann über spezifische Rezeptoren mit den umgebenden Zellen interagieren und dadurch bestimmte Mechanismen in Gang setzten. Die Rezeptoren erkennen dabei unterschiedliche Kettenlängen des Makromoleküls, sodass eine feinstufige Regulation vermutet werden kann. Vieles ist aber bis heute noch nicht abschließend erforscht. Einer der wichtigsten Rezeptoren ist ein Oberflächenprotein mit dem Namen CD44. Es befindet sich auf zahlreichen unterschiedlichen Zelltypen (u.a. Immunzellen, Hautzellen, Tumorzellen) und erkennt selektiv Hyaluronsäure unterschiedlicher Kettenlängen. Andere Rezeptoren wie die sogenannten Toll-like Rezeptoren (TLR) 2 und 4 erkennen bevorzugt kleine Fragmente der Hyaluronsäure. Die Bindung an diesen Rezeptoren löst in den Zellen unterschiedliche Reaktionen aus, die bestimmte Funktionen der betreffenden Zelle beeinflussen. Die Rezeptoren für Hyaluronsäure auf der Oberfläche unterschiedlicher Zellen scheinen ein wesentlicher Kontaktpunkt in der Kommunikation zwischen diesen Zellen und dem Extrazellularraum zu sein.
Erhalt von Form und Struktur
Im Folgenden sollen die wichtigsten Funktionen von Hyaluronsäure im menschlichen Körper im Detail vorgestellt und erläutert werden.Wie bereits erläutert, ist Hyaluronsäure ein wesentlicher Bestandteil der Extrazellulärmatrix, wobei seine dreidimensionale Struktur und die Eigenschaft zur Wasserspeicherung von größter Bedeutung sind. Tatsächlich besteht unser Körper schätzungsweise zu etwa 60 Prozent aus Wasser, wovon sich etwa 1/3 im Extrazellularraum befindet. Das Wasser bietet nicht nur eine wässrige Umgebung für die unzähligen biochemischen Prozesse, sondern verleiht dem Gewebe vor allen Dingen auch Form und Struktur. Dafür darf das Wasser aber nicht einfach im Körper umher fließen, sondern muss locker gebunden und somit gehalten werden. Dafür ist Hyaluronsäure zuständig. So ist zum Beispiel ein hoher Anteil von Hyaluronsäure im Bindegewebe dafür verantwortlich, dass das Gewebe insgesamt fest zusammenhält und gleichzeitig elastisch ist. Die Festigkeit des Bindegewebes wiederum steht in direktem Zusammenhang mit der Spannung der Haut. Diese ist umso glatter, je mehr Wasser im Gewebe eingelagert werden kann (von unangemessenen Wassereinlagerungen einmal abgesehen). So führt eine Erschlaffung des Bindegewebes im Alter, die auf eine Reduktion der körpereigenen Hyaluronsäure zurückzuführen ist, nicht nur zu einem Erschlaffen des betreffenden Gewebes, sondern auch zur Bildung von Falten auf der Haut. Dadurch ist es nicht verwunderlich, dass Hyaluronsäure eine große Rolle in der Kosmetikindustrie (insbesondere bei Anti-Ageing-Produkten) spielt, worauf an späterer Stelle noch kurz eingegangen wird.
Neben dem Bindegewebe findet sich auch in Knorpel ein hoher Anteil von Hyaluronsäure. Knorpel dient als flexibles, glattes und widerstandsfähiges Gewebe, das Gelenke abfedert und schützt, sowie strukturelle Unterstützung und Formgebung für bestimmte Körperstrukturen wie Ohren, Nase und die Gelenke der Wirbelsäule bietet. Hier entscheidet der genaue Anteil von Hyaluronsäure über die Festigkeit und vor allen Dingen die Druckbeständigkeit der haltgebenden Substanz. Als Beispiel seien an dieser Stelle die Bandscheiben genannt, die einer äußersten Druckbelastung standhalten müssen. Diese Stabilität wird ihnen durch die größte Dichte an Hyaluronsäure ermöglicht, die im menschlichen Körper zu finden ist. So ist der gallertartige Kern einer einzelnen Bandscheibe, der sogenannte Nucleus pulposus, in der Lage, rein mechanisch das gesamte Körpergewicht zu halten, ohne zu zerplatzen. Gesunde Bandscheiben stellen sicher, dass der Abstand zwischen den einzelnen Wirbeln der Wirbelsäule groß genug ist, um eine schmerzfreie Bewegung zu ermöglichen und den durchziehenden Nerven, die aus dem Rückenmark heraus oder hinein führen, Raum zu geben. Tatsächlich stellen sogenannte künstliche Hydroimplantate, die auf der Basis von Hyaluronsäure hergestellt werden können, eine Möglichkeit dar, stark geschädigte Bandscheiben zu ersetzen. [1]
Insgesamt erfüllt Hyaluronsäure eine grundlegende Funktion in der Sicherstellung von der Struktur und Form von Geweben und Organen. Sie stellt sicher, dass zusammengehörige Zellen (z.B. im Gehirn) in ihrer zwingend notwendigen wässrigen Umgebung nicht einfach auseinander fließen und verleiht dadurch dem gesamten Körper Halt und Stabilität.
Schmieren von Gelenken
Für eine optimale Bewegung von Gelenken ist es von grundlegender Wichtigkeit, dass die beteiligten Knochen nicht aneinander reiben, sondern sanft in dem Gelenk gleiten. Damit keine Reibung entsteht, ist die Gelenkkapsel mit Gelenkschmiere (Synovia) ausgekleidet, wobei Hyaluronsäure einer der wichtigsten Bestandteile ist. Sie sichert eine passende Viskosität der leicht zähen Flüssigkeit und hält sie gleichzeitig zusammen, sodass sie an Ort und Stelle bleibt. Die Hyaluronsäure im Gelenk sichert außerdem als mechanischer Puffer eine gewisse Sicherheit gegenüber Druck oder plötzlichen Stößen im Gelenk. Tatsächlich herrscht innerhalb eines Gelenkes ein sich stets ändernder Druck aus unterschiedlichen Richtungen. Eine gesunde Gelenkschmiere kann diesem Druck standhalten und eine reibungslose und schmerzfreie Bewegung gewährleisten.
Die Bedeutung einer reibungslosen Bewegung kommt dann zutage, wenn sie durch eine Erkrankung gestört wird. Die häufigste Gelenkerkrankung der Welt ist die Arthrose, von der allein in Deutschland schätzungsweise 5 Millionen Menschen betroffen sind. Bei der Erkrankung kommt es zu schmerzhaften Entzündungen in besonders belasteten Gelenken (z. B. Knie). Eine Ursache hierfür ist eine anhaltende Reizung durch Reibungen im Gelenk, die dadurch entstehen, dass die Gelenkschmiere ihre Funktion nicht mehr erfüllt bzw. erfüllen kann. Eine häufige Ursache hierfür ist unter anderem eine zu hohe Druckbelastung durch starkes Übergewicht, aber auch Störungen in der Zusammensetzung der Gelenkschmiere können zu einer Arthrose führen. So ist insbesondere bei älteren Menschen der Anteil an Hyaluronsäure in der Synovia mitunter stark reduziert, sodass das Gelenk auch ohne mechanische Überbelastung seine Funktion nicht mehr reibungslos erfüllen kann. In der Folge kommt es zu Schmerzen und Bewegungseinschränkungen. Eine mögliche Therapiemaßnahme bei einer Arthrose ist daher die Injektion von Hyaluronsäure in das betroffenen Gelenk. Auch die Einnahme von hyaluronsäurehaltigen Präparaten kann die Symptome einer Arthrose unter Umständen mildern. Die Verwendung von natürlicher Hyaluronsäure im therapeutischen Einsatz bei Arthrose wird weiter erforscht. Sie könnte eine Möglichkeit darstellen, die Erkrankung (zumindest bei einem Teil der Erkrankten) an der Wurzel zu bekämpfen. [2]
Wirkung auf das Immunsystem
Durch seine biochemischen Eigenschaften hat Hyaluronsäure einen wichtigen Einfluss auf die Funktionsweise des Immunsystems. Diese Eigenschaften beruhen, wie bereits beschrieben, auf der rezeptorvermittelten Interaktion zwischen der Hyaluronsäure und den Zellen, mit denen sie in Kontakt steht. Immunzellen haben eine grundlegendere Eigenschaft, die für ihre Funktion unerlässlich ist: Sie wandern durch den Körper und durchqueren Gewebe in einer gezielten Bewegung, um zu dem Ort zu gelangen, an dem sie benötigt werden. Dabei treten sie über Oberflächenproteine (Rezeptoren) in Kontakt mit der Hyaluronsäure des Extrazellularraumes. Forscher vermuten, dass die Wanderung der Immunzelle über diese Bindung reguliert wird, dabei ist allerdings noch vieles unklar.
Deutlich sicherer ist der regulierende Einfluss von Hyaluronsäure auf Entzündungsprozesse. Aktivierte Immunzellen, also solche, die quasi im Einsatz sind, produzieren eine erhöhte Zahl von CD44 auf ihrer Zelloberfläche. Dadurch wird zum einen die Zelle intensiver durch die sich anheftende Hyaluronsäure an Ort und Stelle gehalten, zum anderen konnte aber auch gezeigt werden, dass die Immunzelle zurück in einen ruhenden Modus wechselt, wenn ein Großteil der CD44-Bindestellen besetzt sind. Das bedeutet, dass die Bindung von Hyaluronsäure an die Immunzellen dafür sorgt, dass eine Entzündungsreaktion abklingt. Gleichzeitig reguliert Hyaluronsäure die Angiogenese, also den Prozess der Ausbildung neuer Blutgefäße in Form feiner Verästlungen aus bereits existierenden Blutgefäßen. Dieser Vorgang ist wichtig für die Geweberegeneration und Wundheilung. In einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2016 fassen Forscher aus Warschau zusammen, dass vor allen Dingen hochmolekulare (also langkettige) Hyaluronsäure entzündungshemmende und immunsupressive Eigenschaften (vermittelt über CD44) hat und aktiv an der Regulation der Wundheilung beteiligt ist. Kurzkettige Hyaluronsäure, wie sie zum Beispiel in kosmetischen Produkten vorkommt, hat zum Teil eine entgegengesetzte Wirkung (vermittelt über TLR 2 und 4). [3]
Im Zusammenhang mit einer möglicherweise entzündungsfördernden Wirkung kurzkettiger Hyaluronsäure soll an dieser Stelle eine interessante Beobachtung aus dem Jahr 2022 vorgestellt werden. So kam es in seltenen Fällen im Zuge einer Corona-Schutzimpfung oder auch einer Infektion mit dem Coronavirus zu Entzündungen von Hautarealen, die wenige Wochen zuvor aus kosmetischen Gründen mit Hyaluron-Fillern unterspritzt worden sind. Forscher diskutieren, dass womöglich durch das Spikeprotein des Coronavirus eine Aktivierung der Immunzellen stattfindet, deren Aktivität dann durch die kurzkettige Hyaluronsäure lokal verstärkt wird. [4]
In einer jüngeren Arbeit aus dem Jahr 2021 wurde der aktuelle Forschungsstand zum Einsatz von Hyaluronsäure bei der Behandlung von Entzündungserkrankungen zusammengefasst. Die portugiesischen Wissenschaftler erklären, dass Hyaluronsäure ein enormes Potenzial in der Behandlung unterschiedlicher Entzündungskrankheiten (z. B. Rheumatoide Arthritis, entzündliche Hauterkrankungen oder Morbus Crohn) besitzt. Dabei betonen sie die gute Verträglichkeit und Biokompatibilität, die dazu führen, dass der Einsatz weitestgehend frei von Nebenwirkungen sei. [5]
Regulation der Zellteilung
Vermittelt über das Oberflächenprotein CD44 fördert Hyaluronsäure die Proliferation (Vermehrung) von Zellen. Insbesondere für Fibroblasten konnte dieser Effekt bereits früh gezeigt werden. Fibroblasten sind die wichtigsten Zellen im Bindegewebe und bilden ihrerseits vor allen Dingen Kollagen und Hyaluronsäure, um die Extrazellulärmatrix aufzubauen oder zu stabilisieren. Die Steigerung der Proliferationsrate von Fibroblasten spielt eine Rolle bei der bereits erwähnten Wundheilung und ist außerdem wesentlich für die Embryonalentwicklung, auf die weiter unten detaillierter eingegangen werden soll. Heute wissen wird, dass Hyaluronsäure vermittelt über das Oberflächenprotein CD44, die Teilung von vielen unterschiedlichen Zelltypen anregen kann. Dieser natürliche Prozess kann allerdings dann problematisch werden, wenn sich Tumore entwickeln, denn häufig kommt es dazu, dass das Oberflächenprotein CD44 bei Tumorzellen in erheblich größerer Anzahl exprimiert wird.
Da CD44 auf unterschiedlichen Zelltypen anzutreffen ist, findet es sich auch bei verschiedenen Tumoren, wo es nicht nur die Gefahr der Metastasenbildung erhöht, sondern auch eine Resistenz gegenüber einer Chemotherapie vermittelt. Zu den häufigsten Krebsarten, bei denen diese Komplikationen in Zusammenhang mit CD44 vorkommen, gehören Brustkrebs, Darmkrebs, Hautkrebs oder Bauchspeicheldrüsenkrebs. Insbesondere bei schnell fortschreitenden bösartigen Erkrankungen sind die Bildung und der Abbau der Hyaluronsäure im Vergleich zu gesundem Gewebe deutlich erhöht, wodurch sich um die Tumorzellen eine feste und stabile Extrazellulärmatrix bildet, die gleichzeitig viele kleine Hyaluronanfragmente aufweist. In Wechselwirkung mit CD44 wird die Zellteilung weiter angetrieben und das Einwachsen von Blutgefäßen anregt. Insgesamt führt dies dazu, dass Krebszellen einer einzigartigen Mikroumgebung ausgesetzt sind. Gleichzeitig besitzen Fragmente der Hyaluronsäure eine erhebliche immunmodulatorische Aktivität, die zu einer verminderten Immunüberwachung des Tumors führt. Daher trägt die Umgestaltung der Tumormikroumgebung durch die übermäßige Produktion und den Abbau von Hyaluronsäure zum Überleben und bösartigen Fortschreiten von Krebszellen bei [9]. So ist es ein Ziel der modernen Krebsforschung, diese Zusammenhänge besser zu verstehen, um gezielt in die beteiligten Prozesse eingreifen zu können. Einen vielversprechenden Ansatz hierfür könnten Nacktmulle liefern.
Mit Hilfe von Nacktmullen – Hyaluronsäure in der Krebstherapie
Nacktmulle sind komplett haarlose Nagetiere, die in unterirdischen Höhlensystemen in Ostafrika leben. Ihre Lebensweise ist für Säugetiere untypisch und erinnert in ihren sozialen Strukturen vielmehr an die Staatenbildung von Bienen oder Ameisen. Doch dies ist nicht das Einzige, was Nacktmulle interessant für die Forschung macht. Denn sie haben eine Eigenschaft, die unter Säugetieren einzigartig ist: Sie können kein Krebs bekommen. In aufwendigen Forschungsarbeiten konnte Ihre Hyaluronsäure dafür verantwortlich gemacht werden. Die Kettenlängen sind deutlich länger als bei anderen Tieren und umfassen im Durchschnitt etwa die sechsfache Länge der menschlichen Hyaluronsäure. Forscher gehen davon aus, dass die längeren Ketten im Laufe der Evolution entstanden, um die Haut der Tiere elastischer und geschmeidiger zu machen, da sie ohne Fell durch unterirdische Gänge kriechen. Die tumorschützende Wirkung war vermutlich nur ein positiver Nebeneffekt. [6]
Seit den Erkenntnissen, dass besonders hoch-molekulare Hyaluronsäure für die Krebsresistenz der Nacktmulle verantwortlich ist, befassen sich zahlreiche internationale Studien mit der Wirkung von Hyaluronsäure zur Bekämpfung von Tumoren. Die Fortschritte in diesem Bereich der Nanomedizin wurden in einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2021 umfassend zusammengefasst. Hier wird festgestellt, dass besonders der Einsatz von Nanomaterialien mit entsprechender Hyaluronsäure (in erster Linie spezielle Hydrogels) in vorklinischen Studien äußerst vielversprechend ist. Die Fähigkeit von Hyaluronsäure, spezifisch auf Rezeptoren zu wirken, die in Krebszellen überexprimiert sind (z. B. CD44), stellt laut Meinung der Forscher die bevorzugte Strategie in der modernen Krebstherapie dar. Die Verträglichkeit ist als äußerst positiv einzuschätzen, jedoch müssen Methoden entwickelt werden, die die Wirkung räumlich auf den Tumor begrenzen. Die Durchführung klinischer Studien scheitere bisher vor allen Dingen an der zu aufwendigen Herstellung der benötigten Nanomaterialen. Hier besteht noch großer Forschungsbedarf, um den äußerst vielversprechenden Ansatz praxistauglich zu gestalten. [7]
Befruchtung und Embryonalentwicklung
Hyaluronsäure spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von neuem Leben. Sie ist ein wesentlicher Bestandteil der gallertartigen Hülle von Eizellen. Dort dient sie wahrscheinlich unter anderem der Regulierung der fein abgestimmten Wanderung dieser Zelle, doch ist sie tatsächlich auch entscheidend für die Befruchtung selbst. Spermien besitzen an ihrem Köpfchen eine große Dichte des CD44-Oberflächenproteins und binden damit an die Hyaluronsäure, die die Eizelle umgibt. Erst dann können sie beginnen, in die Eizelle einzudringen, sodass die Befruchtung stattfindet. Aus diesem Grunde ist die Fähigkeit zur Bindung an Hyaluronsäure neben der Beweglichkeit ein wichtiges Kriterium, um die Qualität von Spermien festzustellen. [8]
In den Wochen nach der Befruchtung entwickelt sich die befruchtete Eizelle zu einem kompletten kleinen Menschen. Dabei finden gezielte Wanderungen von Zellen statt, die auch über die Hyaluronsäure in der Extrazellulärmatrix reguliert werden. Bereits vor der Ausbildung von Knochen sichert Hyaluronsäure durch seine mechanischen Eigenschaften die Form und Stabilität des wachsenden Embryos. Hyaluronsäure fördert das Einwachsen von Blutgefäßen und hat einen wesentlichen Anteil an der Stabilität der Nabelschnur. In ihr verlaufen lebenswichtige Blutgefäße, die Mutter und Kind miteinander verbinden. Um sie zu schützen, sind sie umgeben von der sogenannten Whartonschen Sulze, einer gelatinösen Substanz, deren Hauptbestandteil Hyaluronsäure ist.
Natürlicher Auf- und Abbau von Hyaluronsäure
Hyaluronsäure wird von unterschiedlichen Zelltypen im menschlichen Körper gebildet. Der Großteil entfällt auf spezialisierte Zellen im Bindegewebe und im Knorpel, allen voran Fibroblasten und Chondrozyten. Im Gegensatz zu Proteinen wird die Zuckerkette jedoch nicht von Grund auf selbst gebildet, sondern lediglich aus seinen Bausteinen (N-Acetylglucosamin und Glucuronsäure) zusammengesetzt. Dabei kommen spezifische mambrangebundene Enzyme (Hyaluron-Synthase, HA-Synthase, HAS) zum Einsatz. Bei Wirbeltieren gibt es drei unterschiedliche Formen dieses Enzyms, die sich vor allen Dingen darin unterscheiden, wie lang die Molekülketten werden, die sie zusammensetzten. Für die Verfügbarkeit der Bausteine ist die Bildung der Hyaluronsäure eng mit dem Zuckerstoffwechsel verknüpft, denn hier werden die notwendigen Verbindungen letztlich gewonnen. Nach der Zusammensetzung der Hyaluronsäure wird sie aus der Zelle transportiert, was dazu führt, dass die produzierenden Zellen eng mit einem Hyaluronannetz umspannt sind. Dabei binden sie an CD44 auf der Zelloberfläche und regulieren dadurch quasi in einer Rückkopplung die intrazellulären Prozesse für die weitere Bildung. Störungen in diesem Prozess der natürlichen Synthese von Hyaluronsäure werden mit unterschiedlichen entzündlichen Erkrankungen und Krebs in Verbindung gebracht. [9]
Der Abbau von Hyaluronsäure ist, wie auch die Neubildung, ein kontinuierlicher Prozess, sodass die Nettomenge in etwa konstant bleibt. Auch dabei kommen spezifische Enzyme (Hyaluronidasen) zum Einsatz, die die langen Molekülketten aufspalten und in kleinere Fragmente zerlegen. Diese Fragmente können zum Teil von den umgebenden Zellen recycelt werden, zum Teil werden sie abtransportiert und ausgeschieden. Die Bildung dieser Enzyme wird durch die Schilddrüsenhormone T3 und T4 angeregt, weswegen es bei einer Schilddrüsenunterfunktion zur Bildung sogenannter Myxödeme kommen kann. Dabei handelt es sich um unangenehme bis lebensbedrohliche Schwellungen, die im gesamten Körper (häufig Gesicht, Hände und Füße, möglicherweise aber auch am Herzen) in der Unterhaut auftreten. Sie sind auf einen mangelhaften Abbau von Hyaluronsäure zurückzuführen. Interessanterweise können auch einige Bakterien (z. B. Streptococcus pyogenes) Hyaluronidase produzieren. Mithilfe dieses Enzymes können sie infiziertes Gewebe leichter durchdringen, indem sie die Festigkeit der Extrazellulärmatrix durch Abschneiden der Hyaluronsäureketten reduzieren.
Bei älteren Menschen befinden sich Auf- und Abbau der Hyaluronsäure nicht mehr im Gleichgewicht, sondern der Abbau überwiegt, sodass es über die Jahre zu einer stetigen Reduktion der körpereigenen Hyaluronsäure kommt. Dadurch erschlafft das Bindegewebe sowie die darüber liegende Haut, die insgesamt auch trockener wird und es bilden sich Falten. Zusätzlich kommt es verstärkt zu teils schmerzhaften Gelenkproblemen.
Industrielle Herstellung von Hyaluronsäure
Aufgrund der interessanten Eigenschaften der Hyaluronsäure, die für die unterschiedlichsten Zwecke genutzt werden können, wird das Molekül in großen Mengen industriell hergestellt. Früher wurde Hyaluronsäure aus Hähnenkämmen oder Rinderaugen gewonnen, die als Schlachtabfall der Fleischindustrie anfielen. Zwar wurde das extrahierte Molekül bestmöglich gereinigt, doch blieben noch immer tierische Proteine haften, die zu unerwünschten Reaktionen (z. B. Infektionen oder Allergien) führten, die von reiner Hyaluronsäure nicht zu erwarten sind. Einen großen Durchbruch gab es dann in den 90er-Jahren, als es gelang, transgene Zellen zu erschaffen, die ebenso wie die menschlichen Zellen Hyaluronsäure zusammensetzten und freigeben. Tatsächlich wurde die Erbinformation für Hyaluron-Synthase in Streptokokken eingeschleust. Diese DNA wurde so gestaltet, dass es von außen möglich war, über bestimmte Signalstoffe die Bakterien zur Synthese von Hyaluronsäure anzuregen und damit auch die Länge der gebildeten Ketten zu bestimmen.
Heute werden diese Streptokokken in biotechnologischen Anlagen in großen Tanks gehalten, aus denen die produzierte Hyaluronsäure quasi nur noch isoliert werden muss. Abschließend wird sie eingetrocknet, sodass ein feines Pulver entsteht, das als Rohstoff für Nahrungsergänzungsmittel, kosmetische oder medizinische Produkte verwendet wird. Biotechnologisch hergestellte Hyaluronsäure unterscheidet sich nicht von menschlicher Hyaluronsäure und besitzt im Gegensatz zu aus Tieren gewonnenen Verbindungen eine sehr große Reinheit. Dadurch ist sie insgesamt als äußerst verträglich einzustufen.
Insgesamt lassen sich auf industriellem Wege drei Gruppen von Hyaluronsäure herstellen, die sich in ihrer Kettenlänge unterscheiden und in unterschiedlichen Bereichen zum Einsatz kommen:
Hochmolekulare Hyaluronsäure
Die größte Form der Hyaluronsäure umfasst Moleküle mit einem Gewicht von über 1000 kDa (1 000.000 Da) und bildet lange Ketten mit mehr als 2700 Wiederholungen des Disaccharid-Bausteins. Diese Form hat die höchste Wasserbindungskapazität und bildet feste Netze wie sie natürlicherweise zum Beispiel im Knorpel vorkommen. In Kosmetik spendet hochmolekulare Hyaluronsäure Feuchtigkeit, kann aber aufgrund der Größe nicht in die Haut eindringen und wirkt daher nur kurzfristig. In der Medizin wird hauptsächlich hochmolekulare Hyaluronsäure verwendet, z. B. bei Gelenkentzündungen, in Augen- und Nasentropfen oder als schützender Film im Magen bei Sodbrennen. In der Materialforschung dient hochmolekulare Hyaluronsäure als Gitterstruktur für künstliche Polymere. Bei plastischen Eingriffen wie Hautunterspritzungen kommt sie ebenfalls zum Einsatz, wird aber mit kürzeren Molekülketten vermischt. Ebenso verhält es sich bei Nahrungsergänzungsmitteln.
Niedermolekulare Hyaluronsäure
Niedermolekulare Hyaluronsäure hat eine deutlich geringere Molekülmasse (bis zu 50 kDa) und kommt hauptsächlich in der kosmetischen, seltener in der pharmazeutischen Industrie zum Einsatz. Dadurch die geringe Größe kann sie in die Haut eindringen und dort Feuchtigkeit speichern oder die Wundheilung fördern. Dabei verbindet sie sich mit körpereigener Hyaluronsäure, unterliegt wie diese allerdings auch dem natürlichen Abbauprozess. Aus diesem Grunde verschwindet der faltenstraffende Effekt nach kurzer Zeit, sodass erneut zu einem entsprechenden Produkt gegriffen werden muss.
Oligo-Hyaluronsäure
Diese ultra-kurze Form der Hyaluronsäure hat eine Größe von maximal 3 kDa (weniger als 10 Disaccharide). Sie wird ausschließlich in der Kosmetikindustrie verwendet. Ihre winzige Größe ermöglicht es ihr, sehr tief in die Haut einzudringen und sich dort mit der körpereigenen Hyaluronsäure zu vernetzen, ähnlich wie die niedermolekulare Form. Die aufpolsternden Effekte sollen jedoch in noch tieferen Hautschichten stattfinden und insgesamt länger anhalten.
Hyaluronsäure mit der Nahrung aufnehmen
Wissenschaftler hatten zunächst Zweifel, ob die große und eher instabile Hyaluronsäure überhaupt mit der Nahrung aufgenommen werden kann. Um diese Zweifel zu klären, wurden bereits vor über 20 Jahren Studien durchgeführt, die diese Fragestellung genauer untersuchten. Dabei zeigte sich, dass etwa 60 Minuten nach der Aufnahme von Hyaluronsäure über die Nahrung der Hyaluronsäurespiegel im Blutplasma von Probanden ansteigt [10]. Unterschiedliche internationale Studien untersuchten in der Folge, wie viel der mit der Nahrung aufgenommenen Hyaluronsäure tatsächlich in das Blut aufgenommen werden und was in der Folge mit dem aufgenommenen Molekül passiert. Diese Untersuchungen fanden allesamt bei Labortieren statt, wobei die aufzunehmende Hyaluronsäure mit unterschiedlichen Techniken markiert wurde, um sie später im Blut oder Gewebe nachweisen zu können. Allerdings zeigten sich bei den Studien uneinheitliche Ergebnisse. So wurde in einer Studie von einer Aufnahmerate von bis zu 90% und einer Anreicherung der aufgenommenen Hyaluronsäure in der Haut über die Dauer von etwa einer Woche berichtet [11] und in einer anderen Studie wurde die verfütterte Hyaluronsäure gar nicht aufgenommen [12].
Diese Unklarheit sollte in einer aktuellen Studie aus dem Jahr 2023 beseitigt werden, indem eine feinere Methodik angewendet wurde. Dabei untersuchten Wissenschaftler aus Tschechien die Bioverfügbarkeit von Hyaluronsäure bei Mäusen auch im Zusammenhang mit deren Darmmikrobiom. Sie fassen zusammen, dass davon ausgegangen werden kann, dass große bzw. langkettige Moleküle die Darmschleimhaut wohl nicht passieren können, wohl aber kleinere Fragmente der aufgenommenen Hyaluronsäure. Entscheidend für eine effiziente Aufspaltung des langen Moleküls sind dabei die Darmbakterien, dessen genaue Zusammensetzung letztlich darüber entscheidet, wie viele dieser Hyaluronsäurefragmente tatsächlich aufgenommen werden können. Als bedeutsam für diesen Prozess bewerteten sie Bacteroides spp. Diese Bakteriengruppe kommt in jedem menschlichen Darm vor, ihr Anteil schwankt allerdings individuell. [13]
Auf Grundlage dieser unterschiedlichen Studien ist davon auszugehen, dass Hyaluronsäure, die mit der Nahrung zu sich genommen wird, zumindest anteilig wahrscheinlich vom Körper aufgenommen und kurzzeitig verwendet werden kann. Die genauen Stoffwechselprozesse für diesen Vorgang sind jedoch bisher nicht abschließend geklärt, ebenso wenig die tatsächliche Ausbeute. Da der Körper große Mengen Hyaluronsäure selbst bildet, gehen Wissenschaftler davon aus, dass Hyaluronsäure kein Nährstoff ist, der zwingend über die Nahrung aufgenommen werden muss. Dennoch scheint es, das Lebensmittel direkt oder indirekt (über Stoffwechselprodukte) eine Quelle für die Versorgung mit dieser wichtigen Verbindung darstellen könnten. Wie wichtig sie tatsächlich ist, darüber scheiden sich die Geister.
Hyaluronsäure in natürlichen Nahrungsmitteln
Hyaluronsäure kommt in allen tierischen Organismen vor und findet sich entsprechend in dieser Form nur in tierischen Lebensmitteln. Der Anteil ist insbesondere in Knochen, Knorpel, Haut und Innereien groß, wobei es sich um Lebensmittel handelt, die in der modernen Küche nur noch selten verwendet werden. Die klassische Brühe, in der Knochen und Knorpel ausgekocht werden, um daraus aromatische Suppen, Eintöpfe oder Soßen zuzubereiten, kennen viele nur noch aus Großmutters Zeiten und ersetzen sie heute eher durch Pulver aus dem Schraubglas. Vergleichsweise große Mengen an Hyaluronsäure befinden sich zudem in der Leber oder den Nieren, aber auch diese Innereien werden heutzutage eher selten konsumiert.
Im Internet findet sich oftmals die Behauptung, dass Hyaluronsäure auch in pflanzlichen Lebensmitteln vorkommt oder (als Zutat in einem bestimmten Produkt) pflanzlichen Ursprungs ist. Diese Behauptung kann jedoch nicht belegt werden. Der zelluläre Aufbau von Pflanzen und Tieren ist grundlegend unterschiedlich. Pflanzen besitzen keine Extrazellulärmatrix, sondern umgeben ihre Zellen schützend mit dem Mehrfachzucker Zellulose. Entsprechend besitzen sie keine Hyaluronsäure.
Obwohl es keine systematischen Erhebungen zur Versorgungslage mit Hyaluronsäure aus Lebensmitteln gibt, lässt sich insgesamt vermuten, dass die Menschen im Durchschnitt eher sehr wenig Hyaluronsäure direkt mit der natürlichen Nahrung aufnehmen. Gleichzeitig sind ernährungsbedingte Symptome eines Mangels an Hyaluronsäure vollkommen unbekannt. Weder Vegetarier noch fleischliebende Menschen mit einer Vorliebe für knorpelfreies Filet scheinen Probleme mit ihrem Bindegewebe oder den Gelenken zu haben. Somit kann die Bedeutung von natürlichen Lebensmitteln für die Versorgung mit Hyaluronsäure als wahrscheinlich eher unbedeutend eingestuft werden.
Hyaluronsäure in Nahrungsergänzungsmitteln
Aufgrund der wachsenden Erkenntnisse über die Funktionen von Hyaluronsäure, seiner medizinischen Wirksamkeit, der sehr guten Verträglichkeit, der kostengünstigen industriellen Herstellung und seine Bekanntheit als „Anti-Aging-Mittel“ in der Kosmetikindustrie, wird Hyaluronsäure inzwischen auch als Nahrungsergänzungsmittel angeboten. Die Darreichungsform sind meist Kapseln, die ihren „wertvollen Inhalt“ vor der aggressiven Magensäure schützen sollen und ihn erst im Darm freisetzten. Meist werden Molekülgrößen zwischen 500 und 1500 kDa angeboten, sodass von einer mittleren bis hochmolekularen Form der Hyaluronsäure gesprochen werden kann. Die von den Herstellern empfohlene Tagesdosierung liegt zwischen 100 und 500 Milligramm.
Gesundheitsversprechen, sogenannte Health Claims, dürfen für Hyaluronsäure in Nahrungsergänzungsmitteln nicht gemacht werden. Zwar gibt es Studien, die darauf hindeuten, dass eine Supplementierung von Hyaluronsäure zu einer strafferen Haut und einer Reduktion moderater Knieschmerzen bei Arthrose führen könnten, doch ist diese Wirkung noch nicht zweifelsfrei belegt. Die Hersteller entsprechender Supplements setzten somit entweder auf den Bekanntheitsgrad von Hyaluronsäure aus Anti-Falten-Cremes und Co und verwenden z. B. das Motiv einer Frau mit glatter Haut für ihre Verpackung, ohne konkrete Aussagen über die Wirksamkeit zu treffen, oder sie führen ihrem Produkt weitere Mikronährstoffe wie Magnesium, Vitamin C oder Vitamin A hinzu, für die passende Health Claims zugelassen sind. Die Regulierung der Zulassung gesundheitsbezogener Werbeversprechen für Nahrungsergänzungsmittel obliegt innerhalb der EU der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA). Sie muss ein beantragtes gesundheitliches Werbeversprechen als wissenschaftlich belegt anerkennen. Tut sie das nicht, darf die entsprechende Werbeaussage nicht verwendet werden. Auf diese Weise sollen die Verbraucher besonders geschützt werden. Als Beispiel soll hier ein Antrag aus dem Jahr 2012 dienen, bei dem die Werbeaussage anerkannt werden sollte, dass Hyaluronsäure in Nahrungsergänzungsmittel die Haut vor Austrocknung schützt. Die EFSA fand keine Humanstudien, aus denen diese Wirkung geschlussfolgert werden kann und folgerte, dass ein kausaler Zusammenhang zwischen der Einnahme von Hyaluronsäure und dem Schutz der Haut vor Austrocknung nicht nachgewiesen werden konnte. Der Antrag wurde abgelehnt. [14]
Die Verbraucherzentrale fasst in einer aktuellen Stellungnahme aus dem Jahr 2023 zusammen, dass nicht bewiesen ist, dass Hyaluronsäure in Nahrungsergänzungsmitteln die körpereigene Hyaluronsäure dauerhaft unterstützt. Ferner sei nicht bekannt, ob und wie Hyaluronsäure aus der Nahrung im menschlichen Stoffwechsel aufgenommen wird. [15]
Wer könnte von Supplements mit Hyaluronsäure profitieren?
Wie bereits in den vorherigen Abschnitten erläutert wurde, ist nicht davon auszugehen, dass Hyaluronsäure als Supplement für die Allgemeinbevölkerung einen nachhaltigen gesundheitlichen Vorteil bringt. Entsprechende Werbeversprechen sind aus Mangel an wissenschaftlichen Belegen bisher nicht zugelassen. Dennoch gibt es Hinweise darauf, dass bestimmte Personengruppen möglicherweise einen positiven Effekt durch die orale Einnahme von Hyaluronsäure über Nahrungsergänzungsmittel erzielen könnten. Diese sollen im Folgenden kurz vorgestellt werden, wobei an dieser Stelle deutlich gesagt werden muss, dass hier keine Empfehlung für eine regelmäßige Einnahme von Hyaluronsäure als Supplement ausgesprochen wird, sondern lediglich theoretischen Ansätze erläutert werden, die zum aktuellen Zeitpunkt erforscht und diskutiert werden. Bei Interesse kann es ratsam sein, den behandelndem Arzt zur individuellen Situation zu befragen.
Menschen mit Gelenkerkrankungen
Gelenkerkrankungen gehen häufig mit Störungen der Gelenkschmiere oder des Knorpelgewebes einher, in denen Hyaluronsäure natürlicherweise in großer Menge vorkommt. Wie bereits erläutert, leiden insbesondere ältere Menschen an Gelenkproblemen, die oftmals damit einhergehen, dass mit zunehmendem Alter weniger körpereigene Hyaluronsäure gebildet wird. Intraartikuläre Injektionen, also Injektionen direkt in das betroffene Gelenk, sind heutzutage eine Hauptstütze der nicht-operativen Behandlung. Dabei kommt auch Hyaluronsäure zum Einsatz. In einer großen Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2021 wurden klinische Studien mit insgesamt 8761 Patienten analysiert, denen unterschiedliche Substanzen in ihre erkrankten Gelenke injiziert wurden. Hochmolekulare Hyaluronsäure zeigte dabei mit das beste Ergebnis und konnte die Beschwerden für bis zu 6 Monate zum Teil deutlich reduzieren. [16]
Diese positiven Ergebnisse werfen die Frage auf, ob eine Wirkung auch dann erzielt werden kann, wenn Hyaluronsäure oral (z. B. über Supplements) eingenommen wird. Eine kleine Studie aus Italien untersuchte daher, ob Nahrungsergänzungsmittel, die unter anderem Hyaluronsäure enthalten, die Symptome bei Patienten mit Osteoarthritis verbessern können. Verglichen wurden insgesamt 30 Patienten mit einem mittleren Alter von 64 Jahren, die über 4 Wochen entweder das Supplement oder ein Placebo einnahmen. Die Testgruppe berichtete über reduzierten Schmerz und zeigte auch eine messbare Reduktion der Entzündungswerte in der Gelenkflüssigkeit. In der Kontrollgruppe zeigte sich keine Veränderung. Die Studie hat insgesamt wenig Teilnehmer und lässt noch einige Forschungsfragen offen, doch liefert sie einen Hinweis darauf, dass oral eingenommene Hyaluronsäure bestehende Probleme an Gelenken möglicherweise kompensieren könnte. An dieser Stelle besteht jedoch noch ein großer Forschungsbedarf. [17]
Menschen mit Wunsch nach strafferer Haut
Auch wenn das Werbeversprechen nach strafferer Haut durch Hyaluronsäure in Supplements laut EFSA bisher noch nicht ausreichend wissenschaftlich belegt werden konnte, gibt es einige wenige Studien, die auf einen solchen Effekt hindeuten. So veröffentlichte eine Gruppe aus Japan bereits im Jahr 2014 eine Forschungsarbeit, in der sie davon berichteten, dass Hyaluronsäure als Nahrungsergänzungsmittel die Feuchtigkeit der Haut steigern würde. Die Autoren nehmen an, dass ein Teil der mit der Nahrung aufgenommenen Hyaluronsäure in der Haut eingelagert wird und dort ihrerseits die Bildung von körpereigener Hyaluronsäure wie auch die Zellteilung von Fibroblasten anregt, sodass es zu einem nachhaltigen Effekt kommt. Sie nehmen an, dass dieser Effekt insbesondere für Menschen von Vorteil ist, die durch unterschiedliche Gründe (z. B. Rauchen oder UV-Strahlung) sehr trockene Haut haben [18]. Allerdings muss hier angemerkt werden, dass diese Publikation von einem Unternehmen (Kewpie Corporation) veröffentlicht wurde, das Lebensmittel „zur Gesundheitsförderung“ produziert. Die Glaubwürdigkeit darf somit durchaus kritisch betrachtet werden. Gemeinsam mit Wissenschaftlern einer Universität in Taiwan veröffentlichte das Unternehmen sieben Jahre später eine placebokontrollierte, randomisierte Doppelblindstudie mit 40 Teilnehmern, die über einen Zeitraum von 12 Wochen täglich 120mg Hyaluronsäure oder ein Placebo einnahmen. Dabei zeigte sich, dass in der Versuchsgruppe der Wassergehalt der Haut besser wurde und eine Reduktion von Falten festgestellt werden konnte [19]. Diese Arbeit, die in einem hochwertigen Fachjournal veröffentlicht wurde, könnte das bisherige Urteil der EFSA zu diesem Werbeversprechen für Supplements mit Hyaluronsäure ändern, jedoch ist bis heute [Stand: Juli 2023] keine erneute Stellungnahme der europäischen Behörde bekannt.
Tatsächlich hat sich Hyaluronsäure in Pflegeprodukten bzw. Kosmetika seit Jahren bewährt, um die Haut von außen mit Feuchtigkeit zu versorgen und gegen Faltenbildung und trockene Haut vorzugehen. Heutzutage ist sie einer der am häufigsten verwendeten Wirkstoffe in kosmetischen Formulierungen. Die Verwendung von Cremes oder Lotionen, die Hyaluronsäure enthalten, hilft, die Haut mit Feuchtigkeit zu versorgen und die Elastizität zu verbessern, wodurch die Tiefe der Falten verringert wird. Sie wird daher hauptsächlich in Anti-Aging Produkten verwendet. Obwohl die genauen Mechanismen der Aufnahme von Hyaluronsäure über die Haut noch immer nicht vollständig verstanden ist, gehen Wissenschaftler inzwischen davon aus, dass längere Molekülketten vor allen Dingen einen schützenden Film auf der Hautoberfläche bilden und die Haut dadurch vor Austrocknung bewahren, während kürzere Ketten in die obersten Hautschichten eindringen können und sich dort mit der körpereigenen Hyaluronsäure vernetzten, um die Haut von innen her aufzupolstern und zu glätten. [20]
Zusammenfassend scheint die direkte Wirkung in dem gewünschten Hautareal von außen deutlich zuverlässiger und einfacher, wodurch es sich nicht erschließt, warum ein ästhetischer Effekt über eine orale Einnahme erzielt werden sollte, wenn die Wirkung auf diesem Wege weder zielgerichtet noch zweifelsfrei belegt ist.
Hyaluronsäure Höchstmengen und Risiken
Eine Supplementierung von Hyaluronsäure wird neben ästhetischen Aspekten häufig in gesundheitlichen Zusammenhängen diskutiert. Hierbei ist es wichtig, den Unterschied zwischen einem Nahrungsergänzungsmittel und einem Arzneimittel zu verstehen, denn in Deutschland und der EU gibt es rechtliche Abgrenzungen zwischen beiden Gruppen, die Auswirkungen auf Zulassung, Regulierung und Verwendung haben. Arzneimittel werden definiert als Stoffe oder Kombinationen von Stoffen, die zur Heilung, Linderung oder Vorbeugung von Krankheiten beim Menschen eingesetzt werden. Ihr Hauptziel ist es, eine pharmakologische, immunologische oder metabolische Wirkung im Körper zu erzielen, die sich nachweislich positiv auf die Gesundheit auswirkt. Zuvor müssen sie eine umfassende Zulassung durchlaufen, bei der ihre Qualität, Wirksamkeit und Unbedenklichkeit wissenschaftlich nachgewiesen werden müssen. Diese Zulassung erfolgt durch nationale Behörden (z. B. das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte in Deutschland) oder die Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA). Die Herstellung, der Vertrieb und die Werbung für Arzneimittel unterliegen strengen Vorschriften, um die Patientensicherheit zu gewährleisten.
Nahrungsergänzungsmittel hingegen sind Lebensmittel und dienen dazu, die Ernährung zu ergänzen. Sie enthalten Vitamine, Mineralstoffe, Aminosäuren, Pflanzenextrakte oder andere Substanzen in konzentrierter Form. Ihr Hauptzweck ist es, die normale Ernährung zu ergänzen und Mangelzustände zu vermeiden. Nahrungsergänzungsmittel dürfen keine pharmakologische Wirkung haben und müssen nachweislich sicher sein, dürfen die Gesundheit also nicht schädigen. Eine positive gesundheitliche Wirkung hingegen muss grundsätzlich nicht nachgewiesen werden. Dieser Nachweis ist erst dann erforderlich, wenn, wie bereits erläutert bestimmte gesundheitsbezogene Werbeaussagen getroffen werden. Im Gegensatz zu Arzneimitteln unterliegen sie in der Regel keiner Zulassungspflicht. Die Verantwortung für die Einhaltung der lebensmittelrechtlichen Vorschriften wie Kennzeichnung und Produktsicherheit, liegt beim Hersteller.
Im Falle der Hyaluronsäure wird deutlich, dass die Abgrenzung zwischen Arzneimittel und Nahrungsergänzungsmittel mitunter etwas schwammig verläuft und es letztlich darauf ankommt, mit welchem Ziel ein bestimmtes Produkt verwendet werden soll. Zusätzlich kompliziert wird es, wenn mit unterschiedlichen Kettenlängen gearbeitet wird, die schwer zu vergleichen sind. Die Dosierung als Nahrungsergänzungsmittel ist in der Regel niedriger als bei Arzneimitteln, da das Hauptziel darin besteht, die normale Ernährung zu ergänzen und keine spezifische medizinische Wirkung zu erzielen. Dennoch gibt es zum aktuellen Zeitpunkt keine Richtlinien für eine empfohlene Höchstmenge von Hyaluronsäure in Supplements. Auch gesundheitliche Risiken oder Nebenwirkungen einer Einnahme von Hyaluronsäure in Nahrungsergänzungsmitteln sind nicht bekannt.
Hyaluronsäure gilt gemeinhin als sehr gut verträglich. Da sich das synthetische Molekül der industriellen Herstellung nicht von dem menschlichen Molekül unterscheidet, das in großen Mengen natürlicherweise im Körper vorkommt, sind Allergien oder andere unerwartete Nebenwirkungen extrem selten und beruhen dann viel mehr auf Zusatzstoffen oder Verunreinigungen. Dennoch sollte auch Hyaluronsäure nicht in unbegrenzten Mengen eingenommen werden, weswegen die Dosierungsempfehlungen der Hersteller eingehalten werden sollten.
Das Bundesinstitut für Risikobewertung hat im Jahr 2007 lediglich eine allgemeine Stellungnahme veröffentlicht, in der sie sich auf die Verwendung von Glucosamin und dessen Verbindungen in Nahrungsergänzungsmitteln befassen. Glucosamin ist ein im menschlichen Körper natürlicherweise vorkommender Aminozucker, der als Baustein komplexer körpereigener Makromoleküle (u. a. Hyaluronsäure) dient. Die Experten fassen zusammen, dass in diesem Fall die Dosierung in Nahrungsergänzungsmitteln unterhalb der Grenze liegen sollte, die als pharmazeutisch wirksam in Arzneimitteln angegeben und zugelassen ist. Für Glucosamin liegt diese Grenze bei einer Tagesmenge von 1250mg. Unterhalb dieser Grenze sei mit keinen gesundheitlichen Risiken für gesunde Erwachsene zu rechnen. Für Schwangere, Stillende und Kinder liegen keine Daten vor. [20]
Zusammenfassung mit Vor- und Nachteilen
Hyaluronsäure ist ein natürlicherweise im menschlichen Körper vorkommendes kettenförmiges Molekül, dessen Hauptfunktion darin liegt, große Mengen Wasser zu binden. Diese Eigenschaft ist unter anderem von grundlegender Bedeutung für ein gesundes Bindegewebe oder funktionierende Gelenke. Außerdem wirkt Hyaluronsäure in biochemischen Prozessen, in denen es unter anderem regulatorisch auf das Immunsystem wirkt oder die Zellteilung beeinflusst. Industriell hergestellte Hyaluronsäure ist dem menschlichen Molekül nachempfunden und dient als wichtiger Rohstoff in kosmetischen oder medizinischen Produkten. So findet Hyaluronsäure nicht nur eine Verwendung als Anti-Aging Mittel gegen Falten, sondern kommt auch bei der Behandlung von Arthrose, der Wundversorgung oder in Augentropfen zum Einsatz. In der modernen Krebsforschung wird der Zusammenhang von Hyaluronsäure und unterschiedlichen Tumoren untersucht, weil hier vielleicht eine Lösung für zielgerichtete und gut verträgliche Therapien verborgen liegt.
Auch über die Nahrung kann Hyaluronsäure wahrscheinlich aufgenommen werden, doch besteht Unklarheit darüber, wie effizient diese Aufnahme ist und ob oder wie die Molekülketten weiter im Körper verwendet werden. In der natürlichen Ernährung scheint diese Versorgungsquelle zumindest eine untergeordnete Rolle zu spielen. Nahrungsergänzungsmittel mit Hyaluronsäure dürfen entsprechend kritisch betrachtet werden. Tatsächlich dürfen sie zum aktuellen Zeitpunkt (Stand: Juli 2023) nicht mit Gesundheitsversprechen beworben werden, da nicht einmal belegt werden kann, dass die enthaltene Verbindung vom Körper aufgenommen wird. Dennoch deuten einige Forschungsergebnisse darauf hin, dass Faltenbildung oder Knieprobleme, die durch eine mangelnde Eigenproduktion von Hyaluronsäure begründet sind, durch entsprechende Supplements ausgeglichen werden könnten. Hier besteht allerdings noch großer Forschungsbedarf, sodass an dieser Stelle keine klare Empfehlung ausgesprochen werden kann. Kritische Obergrenzen oder Nebenwirkungen durch eingenommene Hyaluronsäure sind aktuell nicht bekannt.
Quellen
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[14] EFSA (2012) Scientific Opinion on the substantiation of a health claim related to hyaluronic acid and protection of the skin against dehydration pursuant to Article 13(5) of Regulation (EC) No 1924/2006 https://www.efsa.europa.eu/de/efsajournal/pub/2806
[15] Verbraucherzentrale (9.1.2023) Ist Hyaluronsäure gut für Haut und Gelenke?
https://www.verbraucherzentrale.de/wissen/lebensmittel/nahrungsergaenzungsmittel/ist-hyaluronsaeure-gut-fuer-haut-und-gelenke-28509
[16] Anil et al. (2021) The efficacy of intra-articular injections in the treatment of knee osteoarthritis: A network meta-analysis of randomized controlled trials. Knee. 2021 Oct;32:173-182. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34500430/
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[21] BfR (2007) Verwendung von Glucosamin und dessen Verbindungen in Nahrungsergän-zungsmitteln, Stellungnahme Nr. 032/2007 des BfR vom 15. Juni 2007
https://mobil.bfr.bund.de/cm/343/verwendung_von_glucosamin_und_dessen_verbindungen_in_nahrungsergaenzungsmitteln.pdf
