Acido ialuronico: proprietà, usi, pro, contro, sicurezza

Hyaluronic Acid – polisaccaride ad alto peso molecolare (glicosaminoglicano) impiegato in cosmetica per supportare idratazione, film cosmetico e sensorialità

Sinonimi: acido ialuronico, hyaluronan, hyaluronate (forma anionica), sodium hyaluronate (sale sodico, spesso usato in formula)
INCI / Funzioni: antistatico, umettante, idratante, condizionante cutaneo, controllo viscosità

Definizione

L’Hyaluronic Acid (acido ialuronico) è un polimero naturale costituito da unità disaccaridiche ripetute, con struttura fortemente idrofila e comportamento da polielettrolita anionico in acqua. In pratica, è un ingrediente “architetturale” della cosmetica idratante: in soluzione lega acqua, aumenta la viscosità (in modo dipendente da peso molecolare e concentrazione) e crea un film cosmetico che migliora la percezione di comfort e “plumping” superficiale.

Dal punto di vista formulativo, la variabile più importante è il peso molecolare (e la distribuzione delle taglie). Le forme ad alto peso molecolare tendono a offrire maggiore effetto filmogeno, scorrevolezza e riduzione della TEWL cosmetica (effetto barriera superficiale), mentre frazioni più basse (o forme idrolizzate) privilegiano leggerezza, minore “stringiness” e una sensazione più immediata di idratazione senza eccesso di film. Nei prodotti di mercato è comune trovare, in alternativa o in combinazione, ingredienti affini come Sodium Hyaluronate, Hydrolyzed Hyaluronic Acid e crosspolymer ialuronici: in questa scheda il focus rimane su Hyaluronic Acid come riferimento tecnico, evidenziando le implicazioni pratiche delle varianti.

In cosmetica, l’acido ialuronico non va interpretato come “riempitivo” in senso medico: il suo contributo è principalmente superficiale e legato a film, umettanza e reologia, con efficacia percepita fortemente dipendente da formula, packaging e costanza d’uso.

Usi principali

Alimentazione.
L’acido ialuronico può comparire in alcuni contesti nutrizionali come ingrediente di integratori (in funzione di grado e quadro regolatorio del Paese). In questa relazione, tuttavia, l’inquadramento è cosmetico/tecnico: eventuali impieghi alimentari richiedono specifiche food-grade dedicate, controllo contaminanti e conformità normativa specifica per destinazione d’uso.

Cosmetica.
È un ingrediente cardine di sieri, creme, gel e maschere orientati a idratazione e comfort. Nei sieri acquosi, si usa per costruire una texture percepita come “bouncy” e per sostenere un film idratante che migliora la sensazione di pelle più morbida e meno “tesa”. Nelle creme O/W lavora come co-strutturante della fase acquosa e come supporto al payoff sensoriale, soprattutto quando si vuole una sensazione di idratazione evidente senza incrementare la fase grassa.

In routine “barrier support”, l’acido ialuronico viene spesso combinato con umettanti (glicerina, propandiolo, betaina), film formers polimerici e lipidi di barriera; il suo ruolo è di contribuire a un equilibrio tra acqua disponibile e film. La scelta tra Hyaluronic Acid e sali/derivati è tipicamente guidata da: obiettivo sensoriale (più film vs più leggerezza), compatibilità con elettroliti e attivi, e target di viscosità.

In make-up skincare (primer e basi leggere) può essere usato per stabilizzare la fase acquosa e supportare un film confortevole che riduce la percezione di secchezza. In haircare può comparire in leave-on e maschere come supporto all’idratazione superficiale del fusto, con impatto variabile e generalmente subordinato al sistema condizionante principale.

Funzioni INCI: Antistatic, Humectant, Moisturising, Skin conditioning

Medicina

Ortopedia e medicina dello sport

Viscosupplementazione intra-articolare (soprattutto ginocchio, ma anche anca/spalla in contesti selezionati) in osteoartrosi.

• Obiettivo: migliorare lubrificazione e ammortizzazione del liquido sinoviale, con potenziale riduzione del dolore e miglioramento funzionale.

• Prodotti: diverse formulazioni (peso molecolare diverso; singola o più infiltrazioni; talvolta cross-linked).

Medicina estetica e dermatologia

Filler dermici per correzione di rughe/volumi e rimodellamento.

• Quasi sempre reticolato per aumentare durata e stabilità.

• Applicazioni: solchi naso-labiali, labbra, zigomi, mento, contorno mandibolare, ecc.

• Nota clinica importante: in caso di complicanze da filler a base di acido ialuronico, esiste un “antidoto” funzionale, la ialuronidasi, usata per degradare il gel.

Oftalmologia

• Colliri/lacrime artificiali per occhio secco e irritazioni: azione lubrificante e muco-mimetica.

• Viscoelastici intraoculari in chirurgia (es. cataratta): protezione di strutture oculari e mantenimento degli spazi durante la procedura.

Wound care e gestione di lesioni cutanee

• Medicazioni, gel e dispositivi per favorire un ambiente umido controllato e supportare le fasi della cicatrizzazione (ulcere, abrasioni, ferite post-operatorie in selezionati protocolli).

• Spesso impiegato in combinazione con altri materiali (alginate, collageni, argento, ecc.) a seconda dell’obiettivo (idratazione, controllo essudato, barriera).

Chirurgia generale e ginecologia

Barriere anti-aderenziali a base di acido ialuronico (o derivati) per ridurre la formazione di aderenze post-operatorie in specifici interventi addominali/pelvici.

• Funzione: creare una separazione temporanea tra superfici tissutali durante la fase iniziale di guarigione.

ORL, odontoiatria e mucose

• Preparati per mucositi, irritazioni e supporto alla guarigione su mucose (orale/nasale) in contesti selezionati.

• In odontoiatria/parodontologia: come coadiuvante in alcune procedure per supportare la guarigione dei tessuti molli (varia molto per indicazione e protocollo).

Urologia

In alcune situazioni, instillazioni o dispositivi a base di acido ialuronico (talvolta combinato con altri glicosaminoglicani) sono utilizzati come coadiuvanti per disturbi della mucosa vescicale (utilizzo variabile per paese/linee locali).

Composizione chimica e struttura

L'Acido Ialuronico, chimicamente noto come glicosaminoglicano, è composto da unità disaccaridiche ripetute di N-acetilglucosamina e acido glucuronico. La sua capacità unica di legare e trattenere molecole d'acqua contribuisce alle sue straordinarie proprietà idratanti. La formula molecolare dell'Acido Ialuronico è (C₁₄H₂₁NO₁₁)n, dove "n" rappresenta il numero di unità ripetute.

Proprietà fisiche

L'Acido Ialuronico si presenta tipicamente come una polvere bianca e inodore, altamente solubile in acqua. Quando disciolto, forma una soluzione chiara e viscosa che può trattenere fino a 1.000 volte il suo peso in acqua, rendendolo un eccellente agente idratante. La sua viscosità e capacità di trattenere l'acqua lo rendono un ingrediente popolare in varie formulazioni cosmetiche.

Processo di produzione industriale

• Preparazione dei reagenti. Le principali materie prime includono materiali di origine naturale (come creste di gallo) o batteri modificati geneticamente (Escherichia coli o Streptococcus zooepidemicus) per la fermentazione.
• Fermentazione. Se si utilizza un metodo di fermentazione, i batteri vengono coltivati in un mezzo di crescita ricco di nutrienti, come glucosio, peptoni e sali minerali, a temperatura e pH controllati. La fermentazione viene mantenuta per un periodo specificato per produrre acido ialuronico.
• Raccolta. Al termine della fermentazione, il brodo di fermentazione viene centrifugato per separare le cellule batteriche dal sovranatante contenente acido ialuronico.
• Purificazione. Il sovranatante viene sottoposto a diversi passaggi di purificazione, tra cui filtrazione, precipitazione con solventi come etanolo, e cromatografia per rimuovere le impurità e concentrare l'acido ialuronico.
• Precipitazione. L'acido ialuronico viene precipitato aggiungendo etanolo o un altro solvente organico. Il precipitato viene raccolto mediante centrifugazione o filtrazione.
• Risciacquo. Il precipitato di acido ialuronico viene lavato con etanolo o acqua per rimuovere ulteriori impurità.
• Essiccazione. Il precipitato lavato viene essiccato mediante liofilizzazione (freeze-drying) o essiccamento a vuoto per ottenere un prodotto secco.
• Macinazione. Il prodotto essiccato viene macinato per ottenere una polvere di particelle fini e uniformi.
• Classificazione. La polvere essiccata viene classificata per garantire una dimensione delle particelle uniforme. Questo passaggio può includere la setacciatura o l'uso di classificatori d'aria.
• Stabilizzazione. L'acido ialuronico viene stabilizzato per garantirne la stabilità durante il trasporto e lo stoccaggio, prevenendo l'aggregazione e la degradazione.
• Controllo di qualità. L'acido ialuronico viene sottoposto a rigorosi test di qualità per assicurare che soddisfi gli standard di purezza, sicurezza e funzionalità. Questi test includono l'analisi chimica, la spettroscopia e i test fisici per determinare la dimensione delle particelle e le proprietà reologiche.

Dati di identificazione e specifiche

Proprietà chimico-fisiche (indicative)

Ruolo funzionale e meccanismo d’azione (pratico)

Compatibilità formulativa

L’acido ialuronico è compatibile con la maggior parte delle basi acquose e delle emulsioni O/W, ma la sua gestione richiede disciplina su reologia, interazioni ioniche e microbiologia:

• Idratazione del polimero e processo. Il modo in cui viene disperso e idratato incide direttamente su grumi, viscosità finale e “filanza”. In pratica, la scelta di shear, ordine di aggiunta e tempo di idratazione è determinante per ripetibilità lotto-lotto.

• Elettroliti e attivi ionici. Essendo un polimero anionico, può perdere viscosità in presenza di elevata forza ionica. Inoltre può interagire con polimeri cationici e condizionanti cationici generando torbidità o complessi (utile o critico a seconda dell’obiettivo). Nei sistemi ricchi di sali o in alcune basi oral care/haircare con cationici, è spesso preferibile lavorare su gradi più robusti o su derivati (sali, crosspolymer) che tollerino meglio l’ambiente.

• pH e stabilità nel tempo. In genere lavora bene in pH cosmetici moderati; condizioni troppo acide o troppo basiche, o presenza di ossidanti, possono favorire depolimerizzazione e perdita di performance (calo viscosità, peggioramento sensoriale). Anche l’ossigeno e tracce metalliche possono contribuire indirettamente a fenomeni ossidativi in formule complesse.

• Preservazione e bioburden. Essendo un biopolimero idrofilo, può aumentare la “richiesta preservante” della formula se la qualità microbiologica della materia prima non è adeguata. È essenziale qualificare bioburden e implementare un sistema conservante testato (challenge test) sul finito.

• Packaging. Per sieri molto viscosi o “stringy” il packaging (pompa, contagocce, airless) influenza l’esperienza d’uso e la stabilità percepita. In formule con forte film, il rischio di “pilling” dipende anche dalle modalità d’erogazione e dal layering con altri prodotti.

Linee guida d’uso (indicative)

Qualità, gradi e specifiche

Sicurezza, normativa e ambiente

In cosmetica, l’acido ialuronico è generalmente considerato idoneo all’uso come ingrediente idratante/condizionante alle concentrazioni tipiche di mercato, con valutazione basata sul prodotto finito (area d’applicazione, frequenza d’uso, popolazione). Le criticità pratiche sono più spesso legate a: sensibilità individuale (irritazioni aspecifiche rare ma possibili), instabilità formulativa con conseguente degradazione (che può cambiare sensorialità), e gestione microbiologica della formula.

Per prodotti spray/aerosol, il punto chiave è la progettazione per minimizzare l’esposizione inalatoria a particelle respirabili (scelta di erogatore, dimensione goccia, viscosità), mantenendo l’uso nel perimetro valutato come sicuro per la categoria.

Dal punto di vista ambientale, essendo un biopolimero, l’impatto è in genere più legato a filiera e qualità dello scarico industriale che a persistenza tipica di polimeri sintetici; resta comunque buona pratica gestire correttamente reflui, detergenza di impianto e controlli di processo.

In produzione, l’applicazione di GMP (Good manufacturing practice, buone pratiche di fabbricazione) riduce variabilità e contaminazioni; beneficio: maggiore ripetibilità e controllo qualità. In filiere che adottano controlli preventivi, HACCP (Hazard analysis and critical control points, analisi dei rischi e controllo dei punti critici) è un riferimento metodologico; beneficio: gestione preventiva dei rischi sui punti critici di processo.

Troubleshooting formulativo

Sicurezza

L'Acido Ialuronico è generalmente considerato sicuro per l'uso nei prodotti cosmetici e per la cura personale. È non irritante, non sensibilizzante e adatto a tutti i tipi di pelle, compresa la pelle sensibile. Essendo una sostanza biodegradabile, presenta un rischio minimo per l'ambiente quando smaltito correttamente. Tuttavia, è importante utilizzare l'Acido Ialuronico secondo le linee guida raccomandate per garantire sicurezza ed efficacia.

Studi

L'acido ialuronico (HA) è un polisaccaride appartenente alla classe dei glicosaminoglicani, coinvolti nei processi di riparazione dei tessuti e nella loro rigenerazione. Si tratta di un componente fondamentale della matrice extracellulare, che contribuisce ad una prestazione ottimale dei processi di riparazione fornendo l'adeguato grado di idratazione, che facilita la migrazione cellulare (1).

L'Acido Ialuronico è una sostanza naturale presente nel corpo umano, ampiamente utilizzata in vari prodotti cosmetici e per la cura personale grazie alle sue eccezionali proprietà idratanti e anti-invecchiamento. Fornisce un'idratazione duratura, migliora l'elasticità della pelle e ne migliora la texture complessiva.

L'acido ialuronico è un componente naturale presente in abbondanza in articolazioni portanti del corpo umano (2), ha la proprietà di trattenere l'umidità della pelle (3). 

Ha effetti antinfiammatori, antiossidanti, e antibatterici per il trattamento di malattie periodontali (4). Tuttavia, l'effetto lubrificante dell'acido ialuronico è generalmente di breve durata e la durata dei suoi effetti biologici non è prevedibile (5).

Acido ialuronico studi

Bibliografia__________________________________________________________________________

(1) Laliscia C, Delishaj D, Fabrini MG, Gonnelli A, Morganti R, Perrone F, Tana R, Paiar F, Gadducci A. Acute and late vaginal toxicity after adjuvant high-dose-rate vaginal brachytherapy in patients with intermediate risk endometrial cancer: is local therapy with hyaluronic acid of clinical benefit? J Contemp Brachytherapy. 2016 Dec;8(6):512-517. doi: 10.5114/jcb.2016.64511.

Abstract. Purpose: The aim of the present study was to evaluate the effectiveness of hyaluronic acid (HA) in the prevention of acute and late vaginal toxicities after high-dose-rate (HDR) vaginal brachytherapy (BT).....Conclusions: These results appear to suggest that the local therapy with HA is of clinical benefit for intermediate risk endometrial cancer patients who receive adjuvant HDR-vaginal BT after surgery. A randomized trial comparing HA treatment vs. no local treatment in this clinical setting is warranted to further evaluate the efficacy of HA in preventing vaginal BT-related vaginal toxicity.

(2) Correia CR, Moreira-Teixeira LS, Moroni L, Reis RL, van Blitterswijk CA, Karperien M, Mano JF. Chitosan scaffolds containing hyaluronic acid for cartilage tissue engineering. Tissue Eng Part C Methods. 2011 Jul;17(7):717-30. doi: 10.1089/ten.tec.2010.0467.

Abstract. Scaffolds derived from natural polysaccharides are very promising in tissue engineering applications and regenerative medicine, as they resemble glycosaminoglycans in the extracellular matrix (ECM). In this study, we have prepared freeze-dried composite scaffolds of chitosan (CHT) and hyaluronic acid (HA) in different weight ratios containing either no HA (control) or 1%, 5%, or 10% of HA. We hypothesized that HA could enhance structural and biological properties of CHT scaffolds. To test this hypothesis, physicochemical and biological properties of CHT/HA scaffolds were evaluated. Scanning electron microscopy micrographs, mechanical properties, swelling tests, enzymatic degradation, and Fourier transform infrared (FTIR) chemical maps were performed. To test the ability of the CHT/HA scaffolds to support chondrocyte adhesion and proliferation, live-dead and MTT assays were performed. Results showed that CHT/HA composite scaffolds are noncytotoxic and promote cell adhesion. ECM formation was further evaluated with safranin-O and alcian blue staining methods, and glycosaminoglycan and DNA quantifications were performed. The incorporation of HA enhanced cartilage ECM production. CHT/5HA had a better pore network configuration and exhibited enhanced ECM cartilage formation. On the basis of our results, we believe that CHT/HA composite matrixes have potential use in cartilage repair.

(3) Kablik J, Monheit GD, Yu L, Chang G, Gershkovich J. Comparative physical properties of hyaluronic acid dermal fillers. Dermatol Surg. 2009 Feb;35 Suppl 1:302-12. doi: 10.1111/j.1524-4725.2008.01046.x.

Abstract. Background: Hyaluronic acid (HA) fillers are becoming the material of choice for use in cosmetic soft tissue and dermal correction. HA fillers appear to be similar, but their physical characteristics can be quite different. These differences have the potential to affect the ability of the physician to provide the patient with a natural and enduring result.....Conclusion: Combining the objective factors that influence filler performance with clinical experience will provide the patient with the optimal product for achieving the best cosmetic result. A careful review of these gel characteristics is essential in determining filler selection, performance, and patient expectations.

(4)  Jentsch H, Pomowski R, Kundt G, Göcke R. Treatment of gingivitis with hyaluronan. J Clin Periodontol. 2003 Feb;30(2):159-64. doi: 10.1034/j.1600-051x.2003.300203.x. 

Abstract. Objectives: Hyaluronic acid (hyaluronan) is a glycosaminoglycan with anti-inflammatory and antiedematous properties. It was evaluated in a gel formulation for its effect in the treatment of plaque-induced gingivitis.....Conclusions: These data suggest that a hyaluronan containing gel has a beneficial effect in the treatment of plaque-induced gingivitis.

(5) Huang YC, Huang KY, Yang BY, Ko CH, Huang HM. Fabrication of Novel Hydrogel with Berberine-Enriched Carboxymethylcellulose and Hyaluronic Acid as an Anti-Inflammatory Barrier Membrane. Biomed Res Int. 2016;2016:3640182. doi: 10.1155/2016/3640182. 

 Abstract. An antiadhesion barrier membrane is an important biomaterial for protecting tissue from postsurgical complications. However, there is room to improve these membranes. Recently, carboxymethylcellulose (CMC) incorporated with hyaluronic acid (HA) as an antiadhesion barrier membrane and drug delivery system has been reported to provide excellent tissue regeneration and biocompatibility. The aim of this study was to fabricate a novel hydrogel membrane composed of berberine-enriched CMC prepared from bark of the P. amurense tree and HA (PE-CMC/HA). In vitro anti-inflammatory properties were evaluated to determine possible clinical applications. The PE-CMC/HA membranes were fabricated by mixing PE-CMC and HA as a base with the addition of polyvinyl alcohol to form a film. Tensile strength and ultramorphology of the membrane were evaluated using a universal testing machine and scanning electron microscope, respectively. Berberine content of the membrane was confirmed using a UV-Vis spectrophotometer at a wavelength of 260 nm. Anti-inflammatory property of the membrane was measured using a Griess reaction assay. Our results showed that fabricated PE-CMC/HA releases berberine at a concentration of 660 μg/ml while optimal plasticity was obtained at a 30 : 70 PE-CMC/HA ratio. The berberine-enriched PE-CMC/HA had an inhibited 60% of inflammation stimulated by LPS. These results suggest that the PE-CMC/HA membrane fabricated in this study is a useful anti-inflammatory berberine release system.