Tout savoir sur l'acide hyaluronique

L’acide hyaluronique a été découvert en 1934 par deux scientifiques, Karl Meyer et John Palmer, à l’université de Columbia aux Etas-Unis. Ils ont isolé cette substance visqueuse pour la première fois dans l’humeur vitrée de l’œil de bœuf. En analysant ses propriétés, ils ont été fascinés par sa capacité hygroscopique (de rétention d’eau). Les deux chercheurs l’ont alors nommé "hyaluronan" en combinant les termes grecs hyalos (verre) et uronic acid, en référence à sa composition chimique.

Dans les décennies suivantes, les travaux de recherche sur l’acide hyaluronique se sont développés, et ses applications se sont diversifiées. Dans les années 1950, la structure moléculaire de l’acide hyaluronique est précisément identifiée, ce qui permet de mieux comprendre ses propriétés physico-chimiques. En parallèle, débutent les premiers travaux sur sa synthèse par des bactéries, une alternative à sa production par extraction à partir de crêtes de coq (origine animale). Puis dans les années 1970, il est utilisé en ophtalmologie lors des chirurgies de la cataracte, et en rhumatologie pour le soin des articulations. C’est dans les années 90 qu’il est employé par la médecine esthétique sous la forme d’injections. Depuis, ses propriétés hydratantes, régénératrices et biomédicales ont permis son intégration dans de nombreux domaines médicaux et cosmétiques, faisant de l’acide hyaluronique une molécule clé de la science moderne.

L’acide hyaluronique (AH), aussi appelé hyaluronane, est un glycosaminoglycane, une longue chaîne linéaire, non ramifiée, formée d’une répétition d’unités de disaccharides composées d'acide glucuronique et de N-acétylglucosamine. Contrairement au collagène, l’acide hyaluronique n’est pas de nature protéique ^[1].

Le terme hyaluronane est imposé par la nomenclature internationale des polysaccharides pour désigner à la fois l’acide hyaluronique et le hyaluronate de sodium, les deux formes d’acide hyaluronique présentes dans l’organisme.

L’acide hyaluronique est naturellement produit par le corps, principalement dans la peau, dans le liquide synovial des articulations, et l’humeur vitrée des yeux. A elle seule, la peau contient plus de 50% de l’acide hyaluronique corporel ^[1].

Sa structure hélicoïdale lui confère des propriétés viscoélastiques particulières et lui permet de retenir jusqu’à 1000 fois son poids en eau, en faisant un excellentagent hydratant ^[1].

Par sa structure moléculaire, l’AH agit comme une éponge : il est capable de capter l’eau en se liant aux molécules d’eau présentes dans le derme et l’épiderme de la peau. Ainsi, l’acide hyaluronique participe à l’hydratation des couches de la peau ^[1].

En plus d’hydrater, l’acide hyaluronique joue un rôle structural majeur pour la peau. En comblant l’espace intercellulaire au niveau de l’épiderme, et en maintenant la densité de la matrice extracellulaire (MEC) du derme, il participe à l’aspect pulpeux, à la fermeté et à l’élasticité de la peau ^[1].

Avec l’âge, la production d’acide hyaluronique diminue naturellement, entraînant une perte d’hydratation, de densité et d’élasticité de la peau. Cette perte progressive de la peau en acide hyaluronique est à l’origine de l’apparition des principaux signes de l’âge : ridules, rides et relâchement cutané. Ainsi, l’acide hyaluronique joue un rôle majeur dans l’apparence de jeunesse de la peau ^[2].

La synthèse endogène d’acide hyaluronique dans la peau, et plus largement dans l’organisme, diminue avec l’âge, notamment à partir de 30 ans. Cette réduction entraîne une diminution de l’hydratation, une perte d’élasticité et de fermeté de la peau. La peau devient plus fine et plus sèche, et les rides se creusent, avec une perte de densité dans le derme.

Un apport d’acide hyaluronique, par voie orale ou en application cutanée, aide à compenser cette perte naturelle. Des études ont montré que des apports externes d’acide hyaluronique améliorent significativement l’hydratation et la texture de la peau tout en réduisant les signes visibles de l’âge ^[2].

Les facteurs environnementaux tels que les rayons UV, la pollution et le stress oxydatif entraînent une dégradation accrue de l’acide hyaluronique présent dans la peau. Par exemple, les UV activent des enzymes appelées hyaluronidases, responsables de l’altération des molécules d’AH, réduisant ainsi son efficacité pour maintenir l’hydratation et la densité de la peau. De même, la pollution et les radicaux libres générés par le stress oxydatif accélèrent la dégradation des réserves d’acide hyaluronique.

Sous l’effet de ces agressions, le vieillissement de la peau est accéléré. Une supplémentation régulière en acide hyaluronique peut aider à limiter les dommages causés par ces agressions extérieures.

L’acide hyaluronique présent et naturellement produit dans l’organisme est un polysaccharide de masse moléculaire importante 102 à 105 kilo Daltons (kDa) et de taille comprise entre 2 μm à 25 μm.

De plus, l’AH possède une conformation en hélice, lui conférant une structure semi-rigide. L’acide hyaluronique natif se présente donc comme une molécule volumineuse.

Les études sur les propriétés de l’acide hyaluronique, notamment sur son assimilation par voie topique et par voie orale, montrent que l’AH natif est naturellement peu assimilé :

• par voie topique, il reste au niveau des couches superficielles de l’épiderme.
• par voie orale, il reste dans le tractus gastro-intestinal et n’est pas assimilé par la paroi de l’intestin.

Lorsqu’il est pris par voie orale sous forme de complément alimentaire, l’acide hyaluronique traverse le tractus gastro-intestinal. Dans l’intestin, il est partiellement découpé en molécules de plus petite taille (de bas poids moléculaire) par les enzymes digestives et les bactéries intestinales. Ces fragments sont ensuite acheminés dans la circulation sanguine, qui les distribue dans la peau, au niveau des articulations et d’autres tissus.

Les études montrent que l’acide hyaluronique de bas poids moléculaire (fragments d’environ 50 à 300 kDa) est mieux absorbé et mieux distribué dans l’organisme que l’acide hyaluronique de haut poids moléculaire ^[3].

Le poids moléculaire de l’acide hyaluronique joue un rôle majeur dans son assimilation et son efficacité dans l’organisme. On parle d’acide hyaluronique de bas moléculaire lorsque les molécules d’AH sont comprises entre 50 et 300 kDa (kilo Dalton). Dans cette fourchette, les molécules d’acide hyaluronique sont suffisamment petites pour traverser les barrières biologiques, notamment la paroi intestinale, la paroi des vaisseaux sanguins du derme, ou encore l’épiderme quand il est appliqué par voie topique.

Ces formes sont ainsi mieux assimilées lors d’une supplémentation orale ou d’une application cutanée, et peuvent atteindre les couches profondes de la peau ou les tissus cibles comme les articulations.

Au-delà d’un poids moléculaire supérieur à 1000 kDa, on parle d’acide hyaluronique de haut poids moléculaire. Avec un tel poids, les molécules d’AH restent à la surface de la peau ou dans le tractus gastro-intestinal, où il agit principalement comme agent hydratant en formant une barrière protectrice.

Ainsi, acide hyaluronique de haut et bas poids moléculaires, les deux formes présentent des avantages spécifiques :

• l’AH de bas poids moléculaire pénètre et agit en profondeur pour stimuler la régénération des cellules cutanées ou des fibroblastes.
• l’AH de haut poids moléculaire hydrate intensément et réduit la perte en eau transépidermique.

Les travaux de recherche sur les bienfaits de l’acide hyaluronique montrent précisément que, pour une supplémentation orale visant la peau, il est préférable de privilégier les produits à base d’acide hyaluronique de bas poids moléculaire du fait de sa meilleure biodisponibilité ^[3].

L’acide hyaluronique utilisé dans les compléments alimentaires et les produits cosmétiques est produit par synthèse pour imiter sa forme naturelle endogène.

La méthode de production la plus courante de l’AH, et la plus durable, est la biofermentation. Pour produire un AH purifié, le procédé de biofermentation met en culture des bactéries (souvent de souches Streptococcus zooepidemicus) sur un substrat, généralement végétal, comme le blé, le maïs, ou encore le soja. Ce processus permet d’obtenir un acide hyaluronique d’origine végétale.

La biofermentation est une biotechnologie respectueuse de l’environnement. Elle offre également une haute pureté, réduisant le risque d’allergie associé à l’ancienne méthode d’extraction animale, issue de la crête de coq. Ce procédé de biofermentation garantit également une excellente reproductibilité des poids moléculaires, adaptés à différentes applications de compléments alimentaires ou de soins cosmétiques.

L’acide hyaluronique de haut poids moléculaire (> 1 000 kDa) est principalement utilisé dans les soins topiques comme les crèmes ou sérums hydratants et anti-âge. Avec sa taille importante, il reste en surface de la peau, au niveau de l’épiderme, où il contribue à former une barrière protectrice et à réduire la perte en eau transépidermique. L’AH de haut poids moléculaire offre donc une bonne hydratation et une sensation de confort immédiates. Cependant, son incapacité à pénétrer en profondeur limite ses effets sur les couches internes de la peau. En supplémentation orale, l’AH de haut poids moléculaire n’est pas assimilé par la paroi intestinale et présente une très faible efficacité.

Appliqué en voie topique, l’acide hyaluronique de bas poids moléculaire (50 à 300 kDa) pénètre plus facilement dans les couches profondes, et notamment jusqu’au derme. Cette pénétration permet une action ciblée sur les fibroblastes, stimulant la production de collagène et d’élastine, deux protéines essentielles à la structure de la peau. Ses effets sont particulièrement efficaces pour les traitements anti-âge, car il agit sur les rides et améliore la fermeté de la peau. En voie orale, les études montrent une excellente biodisponibilité de l’acide hyaluronique de bas poids moléculaire. Capable de traverser la paroi intestinale, il peut atteindre les couches de la peau où il pourra agir ^[3].

L’acide hyaluronique agit principalement en se liant aux molécules d’eau grâce à sa structure chimique riche en charges négatives. Une seule molécule d’AH peut retenir jusqu’à 1 000 fois son poids en eau, ce qui permet de maintenir l’hydratation des tissus où il est présent.

Dans la peau, il forme un gel hydratant donc la viscosité lui permet d’augmenter la densité de la matrice extracellulaire dermique, et de combler l’espace entre les fibres de collagène et d’élastine, contribuant à une peau pulpeuse, souple et lisse ^[1].

En profondeur, l’AH interagit avec les fibroblastes, les cellules responsables de la production de collagène et d’élastine. Cette stimulation contribue à la densité et la structure de la matrice extracellulaire, améliorant la fermeté et à l’élasticité de la peau ^[1].

L’acide hyaluronique intervient dans la régénération cellulaire en facilitant la migration des kératinocytes (cellules de l’épiderme) et des fibroblastes (dans le derme), un processus essentiel à la cicatrisation et à la réparation cutanée [1].

Par ailleurs, l’acide hyaluronique agit également comme un médiateur anti-inflammatoire. En réduisant la production d’interleukines dans la peau, il participe à réduire l’inflammation et les dommages causés par le stress oxydatif et les agressions extérieures ^[1].