Ideale Spezifikationen für vernetzte Hyaluronsäure: wenn viskoelastische Eigenschaften den klinischen Anforderungen entsprechen

Injizierbare Dermalfiller sind immer beliebter geworden, da sie eine langanhaltende, natürliche Verjüngung ermöglichen. Von Skin-Boostern bis hin zu Volumizern bieten Hersteller nun die Verschönerung durch minimalinvasive, ästhetische Verfahren an¹. In den ersten Jahren der Filler wurden Sicherheitsprobleme diskutiert, nachdem begründete Bedenken geäußert wurden, dass Formulierungen dauerhaftes Silikon enthielten und für Nebenwirkungen wie Entzündungsreaktionen und Überkorrektur verantwortlich waren. Daher wurde die Forschung zur Entwicklung von risikoarmen Weichgewebefillern vorangetrieben². In jüngster Zeit wurden Gele auf Hyaluronsäurebasis zum Goldstandard, da sie Biokompatibilität, Sicherheit, geringe Toxizität und die Möglichkeit, verschiedene ästhetische Indikationen zu behandeln, bewiesen haben³.

Hyaluronsäure eignet sich aufgrund ihrer Eigenschaften in Bezug auf die Feuchtigkeitsversorgung für die Anwendung in Dermalfillern.

Ungeachtet dieser einzigartigen biologischen Eigenschaften ist native Hyaluronsäure (HA) auch für ihre sehr kurze Halbwertszeit in der Haut bekannt, die etwa 2 bis 4 Tage beträgt^4,5. Das körpereigene Enzym Hyaluronidase sorgt für den Abbau von Hyaluronsäure durch Abschneiden glykosidischer Bindungen⁶. Mit dem Ziel, HA-Gele mit verlängerter Halbwertszeit und verbesserten viskoelastischen Eigenschaften herzustellen, konnten diese Eigenschaften durch chemische Modifikationen und Vernetzung⁷ erreicht werden. Ziel war es, Filler herzustellen, bei denen die Biokompatibilität der nativen Hyaluronsäure erhalten bleibt und die gleichzeitig bessere mechanische und chemische Eigenschaften aufweisen. Vernetzungsmittel bestehen aus kleinen Molekülen, die Bindungsbrücken zwischen HA-Ketten bilden, ein häufiger Ansatz zur Verbesserung von HA mit klinisch relevanten Eigenschaften.

Im Rahmen seines Engagements für wissenschaftliche Exzellenz überprüfte Teoxane die Spezifikationen von idealen Vernetzungsmitteln.

Aufgrund ihrer entscheidenden Rolle bei der Verknüpfung von HA-Ketten müssen Vernetzungsmittel daher eine Reihe von Anforderungen erfüllen. Zu ihnen gehören erhöhte elastische Eigenschaften, Langlebigkeit, Stabilität und Sicherheit im zeitlichen Verlauf. Da HA sehr empfindlich auf Temperaturen oder den pH-Wert⁶ reagiert, muss die Vernetzungsreaktion schnell und in einem weichen, wässrigen Medium erfolgen, um den HA-Abbau zu begrenzen und eine effiziente Vernetzung zu erreichen.

Eine zweite Notwendigkeit ist Wasserlöslichkeit. Da Dermalfiller dazu bestimmt sind, injiziert zu werden, müssen der Herstellungsprozess und die Vernetzungsreaktion so ausgelegt sein, dass keine Spuren von organischen Lösungsmitteln im injizierten Gel verbleiben. Als dritte Anforderung muss die Vernetzung über einen Bereich von Lagertemperaturen hinweg stabil bleiben. Daher müssen Vernetzungsmittel eine beispielhafte Stabilität über die Jahre der Haltbarkeitsdauer des Gels gewährleisten. Schließlich ist die während des Herstellungsprozesses verwendete Menge des Vernetzungsmittels für die viskoelastischen Eigenschaften des Dermalfillers verantwortlich. Hinsichtlich der Toxizität müssen die fertigen Filler frei von Vernetzungsmittelrückständen sein. Unter Reaktionsbedingungen müssen die verbundenen Vernetzungsmittel in sichere und inerte Produkte umgewandelt werden, um zu vermeiden, dass sie eine Quelle für Zelltoxizität sind. Sicherheitstechnisch darf die Vernetzung im Falle eines unerwünschten Ereignisses, wie z. B. der Behandlung von Gefäßverschlüssen, durch die Verwendung einer angemessenen Menge des HA-spezifischen Abbauenzyms Hyaluronidase nicht zu einem schnellen enzymatischen Abbau führen⁸.

Heute erfüllen nur wenige Vernetzungsmittel diese Vorgaben für die Entwicklung von Dermalfillern. Darunter befindet sich 1,4-Butandiol-Diglycidylether, auch allgemein BDDE genannt, das erste Vernetzungsmittel überhaupt, das in einem handelsüblichen HA-basierten Filler verwendet wurde. Es ist heute aufgrund seiner bewährten und unübertroffenen klinischen Erfolgsbilanz über einen Zeitraum von mehr als 20 Jahren als Goldstandard unter den Vernetzungsmitteln weltweit anerkannt. Neue viskoelastische Eigenschaften, mildere Vernetzungsbedingungen zur Erhaltung von HA-Ketten, neue biomechanische Merkmale gehören zu den neuen Möglichkeiten bei der Entwicklung zukünftiger Dermalfiller. Diese Innovation erfordert jedoch extensive Stabilität, Biokompatibilität und klinische Studien, die mehrere Jahre dauern, um die höchsten Standards zu erfüllen, die bereits für BDDE nachgewiesen wurden.

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