Hyaluronane de bas poids moléculaire & oligosaccharides

Le hyaluronane est un composant tissulaire très dynamique. La demi-vie du hyaluronane dans la peau et les articulations est d’environ douze heures. Cela implique qu’une grande quantité de hyaluronane est fractionnée au cours de la journée. Approximativement 90% du hyaluronane est dégradé dans les ganglions lymphatiques. De ce processus résulte une grande variété de fragments de différents poids moléculaires, naturellement présents dans l’organisme.

Les fragments interagissent avec une variété de récepteurs cellulaires ou des protéoglucanes de la matrice extracellulaire et prennent part à la morphogénèse, l’évolution embryonnaire, la prolifération cellulaire, la différenciation et la migration et le réagencement des tissus. Dans les tissus lésés, des fragments nouvellement formés de hyaluronane peuvent apparaître dans des quantités supérieures au niveau moyen. Ils s’accumulent rapidement et leur formation est plus rapide que la capacité des immunocytes activés à atteindre les tissus lésés. Les fragments de hyaluronane peuvent être générés dans les tissus lésés en partie par les hyaluronidases libérées par les cellules endommagées ou via les espèces réactives de l’oxygène (ROS) produites par les macrophages présents. Des fragments peuvent être également néo-synthétisés par l’enzyme HAS-3, la plus active des hyaluronan-synthases qui produit uniquement de courtes chaînes d’acide hyaluronique. Si le site lésé est contaminé par des bactéries, des fragments de hyaluronane peuvent être produits par les hyaluronan-lyases bactériennes. De plus, de nombreuses bactéries pathogènes portent des hyaluronanes à leur surface, augmentant ainsi la concentration des fragments sur le site touché. Puisque les fragments de hyaluronane sont biologiquement actifs, leur formation dans les tissus est traduite comme le premier signal d’une lésion tissulaire [Réf.: 1].

Une réponse rapide de l’organisme est essentielle pour l’activation du mécanisme de défense épithélial. Les fragments de hyaluronane peuvent activer les processus de réparation et signaler les lésions tissulaires (blessures) au système de reconnaissance immunitaire. Les cellules endothéliales microvasculaires dermiques peuvent répondre à la concentration élevée en fragments de hyaluronane et engager une réponse de défense immédiate.

Comme indiqué préalablement, l’activité biologique du hyaluronane est réalisée par l’entremise des récepteurs cellulaires le plus souvent CD44, TLR4 et RHAMM. Les différentes cellules se lient aux oligosaccharides en fonction de leur type de récepteur. Cependant, même parmi les mêmes types de récepteurs, la longueur minimale de l’oligosaccharide requise est différente. Par exemple un hexamère a la longueur suffisante pour se lier aux récepteurs CD44 des chondrocytes, alors que ceux des kératinocytes requièrent un décamère.

Pour montrer une activité biologique l’oligosaccharide doit pratiquement toujours être constitué d’au moins quatre monosaccharides. Le tétramère active la production de Hsp 72 dans de nombreuses cellules [Réf.: 3]. Le récepteur CD44 est très fréquemment impliqué dans les liaisons avec le hyaluronane. Ce récepteur se lie aussi bien avec les hyaluronanes HMW que LMW. Cependant la liaison avec un hyaluronane HMW entraine une réaction totalement différente de celle provoquée par la liaison avec un oligosaccharide. Ce phénomène peut être expliqué par le fait qu’une molécule de hyaluronane HMW se lie à un grand nombre de récepteurs en même temps, formant ainsi une sorte de grappe, montrant une activité biologique nettement distincte de celle d’un récepteur se liant à un petit oligosaccharide. [réf.: 4].

1 - Kobayashi H., Suzuki M., Kanayama N., Nishida T., Takigawa M., Terao T., CD44 stimulation by fragmented hyaluronic acid induces upregulation of urokinase-type plasminogen activator and its receptor and subsequently facilitates invasion of human chondrosarcoma cells. Int. J. Cancer 2002, 102:379-389

2 - Taylor K.R., Trowbridge J.M., Rudisill J.A., Termeer C.C., Simon J.C., Gallo R.L., Hyaluronan Fragments Stimulate Endothelial Recognition of Injury Through TLR4. J. Biol. Chem. 2004, 279:17079-17084

3 - Asari A., Novel function of hyaluronan oligosaccharides. GlycoForum. Accessible from: http://www.glycoforum.gr.jp

4 - Weindl G., Schaler M., Schaefer-Korting M., Korting H.C., Hyaluronic acid in the treatment and prevention of skin disease. Molecular biological, pharmaceutical and clinical aspects. Skin Pharmacol. Physiol. 2004, 17:207-213