Sự thật về Hyaluronic acid cấu trúc siêu nhỏ trong skincare

1. Hyaluronic acid (HA) là gì
   1. Khái niệm
   2. Một số tính chất
2. HA trong các sản phẩm có công dụng hỗ trợ thẩm mỹ
   1. HA trong mỹ phẩm bôi ngoài da
   2. HA trong dạng ăn/ thực phẩm chức năng
   3. HA dạng filler
3. Những vấn đề có thể gặp phải khi sử dụng HA
4. Một số sản phẩm HA phổ biến
5. Reference

Các nhãn hàng thường tự hào với công nghệ HA trọng lượng nhỏ giúp HA thấm sâu vào da và cấp nước tốt hơn. Tuy nhiên liệu đó có phải là sự thật? và còn thông tin gì mà các nhãn hàng chưa đề cập với bạn về HA cấu trúc nhỏ/ siêu nhỏ hay không? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết này nhé!

Glycosaminoglycan hyaluronic acid (HA), còn gọi là hyaluronan, là một thành phần chính của chất nền ngoại bào của da – một phần quan trọng của lớp trung bì [2], hiện diện trong da, khớp, mắt và nhiều mô và cơ quan khác trong cơ thể. Trong đó, HA của da chiếm gần như 50% tổng HA của cơ thể. Hàm lượng HA của lớp trung bì cao hơn đáng kể so với lớp thượng bì [1]. Mặc dù có cấu trúc đơn giản, HA thể hiện các đặc tính đàn hồi và hút ẩm đáng chú ý và có liên quan đến chức năng mô da [3].

Hình 1 – cấu trúc HA [4]

Mặc dù thành phần đơn giản, không có sự thay đổi về thành phần đường hoặc không có điểm phân nhánh, HA có nhiều đặc tính lý hóa khác nhau. Các polymer HA xuất hiện ở một số lượng lớn các cấu hình và hình dạng, tùy thuộc vào kích thước, nồng độ muối, pH và các cation liên quan của chúng. HA có đặc tính hút nước lớn, tạo cho dung dịch có độ nhớt cao, ngay cả ở nồng độ thấp [1]. HA có khả năng giữ nước gấp 1000 lần trọng lượng của nó, ví dụ 1g HA có thể giữ được 1000g nước, tương đương với 1 lít nước [5].

Sau đây, hãy đi tìm hiểu một số tính chất của HA nào!

a) Hyaluronic ở trong da có tỷ lệ chuyển đổi, đào thải nhanh

HA có một tỷ lệ chuyển đổi nhanh (turnover rate). HA có thời gian bán hủy từ 3 – 5 phút trong máu, ít hơn 1 ngày trong da và từ 1 – 3 tuần trong sụn. HA bị phân hủy thành các mảnh có kích thước khác nhau bởi các enzyme hyaluronidase (HYAL) [1].

Bên cạnh đó, HA cũng có thể bị phân hủy theo cơ chế gốc tự do khi có mặt các chất khử (reducing agents) như ascorbic acid (vitamin C), thiol, ion sắt và ion đồng (ferrous or cuprous ions), một quá trình đòi hỏi sự hiện diện của phân tử oxy [1].

b) Trọng lượng phân tử của HA

Hyaluronic acid trong mỹ phẩm có thể có mặt ở nhiều dạng với trọng lượng phân tử (Molecular weight – MW) khác nhau, từ high molecular (trọng lượng phân tử lớn) đến low molecular (trọng lượng phân tử nhỏ) [1,4,13]. Thường thì các hãng mỹ phẩm sẽ chứa nhiều loại phân tử HA với nhiều trọng lượng phân tử khác nhau để thấm vào nhiều lớp da khác nhau để tăng cường hiệu quả cấp nước của HA ở nhiều tầng da [O2]. Tuy vậy, có một số khác biệt trong tính chất giữa các HA có trọng lượng phân tử khác nhau.

Thực tế thì, MW là một trong những yếu tố chính xác định các hoạt động sinh học của HA. HA thực hiện các hoạt động sinh học thông qua 2 cơ chế cơ bản: hoạt động như một phân tử cấu trúc thụ động và hoạt động như một phân tử tín hiệu, và cả hai cơ chế hoạt động này đã được chính minh là có phụ thuộc vào MW của HA [13]

c) Cơ chế HA hoạt động trong da và mối quan hệ với độ ẩm của môi trường:

Các bạn cần hiểu rằng khả năng cấp nước, dưỡng ẩm của HA phụ thuộc vào trọng lượng phân tử [13] và thời gian hiệu quả của HA phụ thuộc vào sự ổn định của HA đối với các enzyme phân hủy HA là hyaluronidase và các chất có khả năng phân hủy HA, ví dụ như ascorbid acid [1,13].

HA trọng lượng phân tử lớn (High-molecular HA – HMW) chủ yếu hoạt động như một polymer tạo màng: nó giảm sự bốc hơi của nước và có thể hoạt động tương tự như một chất occlusive. Ngược lại, HA phân tử vừ và nhỏ (Medium molecular HA và Low molecular HA – MMW và LMW) hoạt động chủ yếu bằng cách liên kết với độ ẩm từ môi trường do tính hút ẩm cao của chúng. Trong một số trường hợp, khả năng này có thể đảo ngược hoạt động cấp nước của chúng vì ở nồng độ cao, HA thậm chí có thể hút ẩm khỏi da [13].

d) Đặc tính mà nhãn hàng thường lừa chúng ta – HA phân tử nhỏ có thể kích thích các phản ứng viêm của da!

Thông thường, các nhãn hàng sẽ marketing cho sản phẩm HA của mình là phân tử rất nhỏ giúp thẩm thấu tốt vào da và cấp nước đa tầng cho da. Tuy vậy, một đặc điểm mà nhãn hàng không nói với chúng ta khi nói về HA trọng lượng phân tử nhỏ (LMW) đó là LMW HA có thể kích thích các phản ứng viêm!

HA thường được xem là khá an toàn khi sử dụng [7], tuy vậy khi trình bày ở trên chúng ta đã biết các HA có MW khác nhau sẽ có tính chất khác nhau.

HA thông thường tồn tại dưới dạng polyme có trọng lượng phân tử cao, thường vượt quá 1000 kDa [1,4]. Tuy nhiên, trong một số điều kiện nhất định như chấn thương mô và viêm hay khi da bị lão hóa bởi ánh nắng mặt trời, HA phân tán nhiều hơn và phần lớn là HA có trọng lượng phân tử thấp [1,4].

HA có kích thước phân tử cao hiện diện trong các mô còn nguyên vẹn và có tác dụng kháng sinh và ức chế miễn dịch, trong khi các polyme nhỏ hơn của HA là tác nhân gây ra viêm [1]. Một số nghiên cứu đã phát hiển rằng HA có trọng lượng phân tử nhỏ (thấp hơn 500 kDA, và một số dạng ở 100 – 250 kDA), không phải dạng phân tử lớn (> 1000 kDA), gây ra các phản ứng viêm ở các đại thực bào [4]. Theo tài liệu [9], LMW HA ảnh hưởng đến đại thực bào bằng cách tạo ra một trạng thái giống như trạng thái được kích hoạt (induced a classically activated-like state), được xác nhận bởi sự điều chỉnh gia tăng các gene gây viêm. Điều này thực tế là một phản ứng tự vệ của cơ thể đối với môi trường thôi, bởi vì chỉ khi cơ thể bị viêm hay bị tác động lão hóa bởi ánh sáng thì các HA phân tử lớn mới bị phân mảnh thì HA nhỏ hơn và từ đó kích hoạt các tín hiệu viêm để hệ miễn dịch cơ thể hoạt động [13].

Tuy vậy, nếu HA phân tử nhỏ được đưa vào da thông qua sản phẩm chăm sóc da thì lại tạo ra phản ứng viêm không đáng có, đặc biệt là phân tử nhỏ lại càng dễ thâm nhập vào da hơn.

Một vấn đề các bạn có thể thắc mắc là các mảnh HA (fragmented HA) bị cắt nhỏ ra khi có phản ứng viêm hay ở da bị lão hóa do ánh sáng thì có cấu trúc giống HA phân tử nhỏ (low molecular) hay không? Trong bài [1,4,12], đặc biệt là bài [12] thì tác giả xem fragmented HA là low molecular HA.

Do đó, có một số trường hợp các bạn thấy tình trạng da tệ hơn khi sử dụng HA để cấp ẩm thì nguyên nhân có thể là do sản phẩm HA của bạn có chứa các HA phân tử nhỏ và nó đang kích thích các phản ứng viêm của da đấy!

Sau khi đã nói sơ về tính chất của HA, hãy nói về HA trong các dạng sản phẩm khác nhau nhé!

– HA thường được sử dụng với công dụng mỹ phẩm ở nhiều loại sản phẩm khác nhau [O2,13], thông thường là:

+ Sản phẩm thoa ngoài da: kem dưỡng, serum, toner, (hiếm hơn) kem chống nắng

+ Sản phẩm dạng thuốc

+ Sản phẩm dạng filler

Theo nghiên cứu [1], công dụng chung của HA là: hydrat hóa, bôi trơn khớp, khả năng làm đầy và khung (framework) cho các tế bào di chuyển. Sự tổng hợp HA tăng lên trong quá trình tổn thương mô và chữa lành vết thương và HA điều chỉnh một số khía cạnh của quá trình sửa chữa mô, bao gồm kích hoạt các tế bào viêm để tăng cường phản ứng miễn dịch và phản ứng với tổn thương của các nguyên bào sợi và tế bào biểu mô. HA cũng cung cấp khuôn cho sự hình thành mạch máu và di chuyển của nguyên bào sợi [1]. HA cũng được xem là một liệu pháp điều trị vết thương hữu hiệu [1,O1] và là một chất điều chỉnh miễn dịch trong các bệnh ở người [4].

HA cũng được sử dụng như một phương tiện, lớp base để đưa các hoạt chất vào trong da. Sau 30p bôi gel chứa HA (không có hoạt chất) thì HA được hấp thụ vào lớp trung bì ở da động vật được thí nghiệm (da chuột). Và một vấn đề là việc thâm nhập sâu vào da không chỉ giới hạn ở các phân tử HA có kDA quá nhỏ, mà phân tử HA ở mức 360 – 400 kDA (phân tử HA ở mức tầm trung – nhỏ) cũng cho thấy sự hấp thụ tốt. Nghiên cứu này xác định rằng HA được hấp thụ từ bề mặt da và đi nhanh qua lớp thượng bì, điều này có thể cho phép các loại thuốc liên quan được vận chuyển ở nồng độ tương đối cao ít nhất là đến các lớp sâu hơn của trung bì nhờ vào HA [6]

Các mỹ phẩm chứa HA thường tuyến bố sẽ khôi phục độ ẩm cũng như độ đàn hồi của làn da và điều này đã được báo cáo là có tác dụng hỗ trợ nếp nhăn, tuy nhiên không có các số liệu khoa học đủ nhiều để chứng minh [13] và đa phần trong các nghiên cứu nó được xem là thành phần hỗ trợ các hoạt chất khác chứ ít có nghiên cứu riêng về khả năng của HA trên da [O1]. Tuy vậy, kem chống nắng có chứa HA cũng có thể góp phần duy trì làn da trẻ trung, bảo vệ da chống lại tác hại của bức xạ tia cực tím, do đặc tính thu gom gốc tự do của HA [13].

Hình 2 – Một số sản phẩm HA

Thực tế thì có thể trong kem dưỡng các bạn đã chứa HA rồi ấy, bạn không cần phải mua một loại sản phẩm có chứa riêng HA. Bạn có thể tìm thấy các dạng muối của HA trong kem dưỡng ẩm hay các sản phẩm cấp nước, dưỡng ẩm mà bạn có, ví dụ như sodium hyaluronate và potassium hyaluronate và hầu hết đều được xem là an toàn khi sử dụng trong mỹ phẩm [7].

Khi bạn dùng sản phẩm cấp nước, dưỡng ẩm có HA thì HA sẽ hút nước và cấp ẩm trên bề mặt da, và sau đó nước sẽ được HA dưới lớp trung bì hút vào [1]. Tuy vậy, nếu bạn không dùng các sản phẩm có chứa chất occlusive (chất giữ ẩm da) thì sẽ dễ dàng bị bốc hơi đi và có thể hút cả lượng nước trong da của bạn đi và làm cho da bạn khô hơn [O1, 13]. Ngoài ra, một chú ý nữa là nên dùng HA lúc da ẩm để phát huy hiệu quả cấp nước tốt nhất [O1]. Bạn nên thoa lúc da còn ẩm, có thể là ngay sau khi bạn rửa mặt hoặc sau khi đã dùng toner và sau đó tiếp tục sử dụng với kem dưỡng có chất giữ ẩm da (occlusive).

Vậy thì bạn nên dùng serum có HA hay kem dưỡng có chứa HA? Thật ra theo ý kiến cá nhân của mình, mỗi cái có một công dụng khác nhau, tùy theo nhu cầu và routine của bạn nữa. Tuy vậy, không hẳn là serum sẽ tốt hơn đâu – mọi người thường nghĩ serum sẽ có nồng độ đậm đặc hơn và tốt hơn, tuy vậy khi nồng độ HA quá nhiều sẽ khiến kết cấu của serum rất đặc, và thường chỉ dùng ở mức 2% trong các sản phẩm thông thường [7]. Ngoài ra, như đã đề cập ở trên, HA nồng độ cao quá cũng có thể xảy ra tình trạng hút nước từ da ra môi trường [13].

Với lý do trên nên cá nhân mình nghĩ ko nên bỏ quá nhiều tiền để sở hữu một sản phẩm chỉ tập trung vào HA do không thực sự hiệu quả về mặt kinh tế, do HA bị phân hủy khá nhanh trên da, đặc biệt là với routine có sử dụng các thành phần như vitamin C (ascorbid acid) cũng như phân tử HA nhỏ quá cũng có thể gây kích ứng da, theo các thông tin bên trên.

Thực tế không có quá nhiều nghiên cứu về hiệu quả làm đẹp của HA dạng thực phẩm và thông thường thì các nghiên cứu khá nhỏ, tuy nhiên cũng có một số nghiên cứu cho thấy HA trong dạng uống có thể được phân phối đến khớp, xương cũng như da để hỗ trợ vấn đề xương khớp cũng như mịn màng hơn, mặc dù có thể nồng độ vận chuyển đến khá thấp [13].

Hình 3 – Một số TPCN HA

Trong một nghiên cứu năm 2002 với 35 người, với liều dùng thực phẩm chức năng chứa HA 120mg/ ngày trong 4 tuần có cải thiện về mức độ ẩm của mắt cũng như có cải thiện về độ mịn màng cũng như cải thiện nếp nhăn của da, tuy nhiên số lượng người tham gia nghiên cứu khá ít. Mặc dù vậy, tiêu thụ HA đường ăn/ uống cũng được xem là có khả quan để cải thiện độ mịn màng cũng như nếp nhăn của da [14]

HA dạng filler được xem là hiệu quả nhất do có thể tiêm trực tiếp vào da. HA dạng filler có thể giải quyết nhiều vấn đề lão hóa da như: kết cấu, tone da và làm đầy da. Hiệu quả nhất là tiêm HA vào trung bì. Khi tiêm HA vào trung bì, mỗi hãng sẽ có nhiều filler HA khác nhau với độ nhớt và tính chất khác nhau theo Dr David Lim [O2], và do đó bạn sẽ được tư vấn loại HA phù hợp với nhu cầu của bạn

Hình 4 – Một số filler HA

HA filler đã trở thành vật liệu được lựa chọn để nâng các mô mềm trên da. HA fillers tồn tại lâu, ít gây các phản ứng miễn dịch và có thể bị phân hủy bởi các enzyme hyaluronidase. Những ưu điểm này khiến HA filler trở thành chất làm đầy phổ biến nhất trong số các filler trên thị trường [8]

– Dùng HA không hiệu quả do dùng trên da khô và không dùng kem dưỡng sau đó: như đã nói ở trên, nếu bạn dùng HA trên da khô thì HA sẽ không có khả năng hút được nhiều nước để cấp nước cho da. Và nếu không sử dụng kem dưỡng có chất occlusive để tạo lớp màng giữ ẩm thì HA và các phân tử nước nó hút được sẽ bay hơi và có thể gây ra hiện tượng khô da [O1]

=> Do đó bạn nên dùng dùng HA khi da ẩm (có thể là sau bước toner, serum) và tiếp tục với bước kem dưỡng. Hoặc đơn giản hơn là dùng kem dưỡng có HA.

– Sử dụng HA trọng lượng thấp (LMW HA) có thể gây kích ứng da: như thông tin bên trên mình đã đề cập. Bạn có thể xem thêm chia sẻ cũng như case study cụ thể trong bài đăng này của The cult, và lý do cụ thể thì các bạn có thể xem ở phần tính chất HA ở trên.

Nói đơn giản thì, do HA phân mảnh (fragmented HA) hay HA phân tử nhỏ thường xuất hiện khi da bị viêm hay bị ảnh hưởng của ánh sáng và HA phân tử lớn sẽ phân hủy thành HA nhỏ hơn để kích thích các tín hiệu viêm để cơ thể can thiệp vào. Do đó, nếu chúng ta đưa HA phân tử nhỏ vào da một cách nhân tạo thì sẽ tạo ra phản ứng viêm không đáng có. Và bởi vì nó là phân tử nhỏ nên nó càng dễ thâm nhập vào da của các bạn hơn!

– Kích ứng HA trong filler: gần đây, thông tin HA filler gây kích ứng da ngày càng được báo cáo nhiều trong các nghiên cứu khoa học [8, 10, 11]. Đặc biệt ,có trường hợp sau khi tim HA sau 11 tháng mới bộc phát dấu hiệu kích ứng [10].

Ban đầu thì các nhà khoa học nghi ngờ do kỹ thuật tiêm của bác sĩ. Tuy vậy, các nghiên cứu gần đây cho rằng nguyên nhân là do đặc tính của HA và cũng đang tìm hiểu nguyên nhân.

Và những lo lắng này đã bắt đầu từ những năm 2000 khi có một số ca kích ứng do filler HA [11]. Và các biến chứng có thể xảy ra sớm cũng như lâu mới bộc phát, từ nhẹ đến nặng và có thể bao gồm các biến chứng như: viêm, hoại tử mô và loạn sắc tố [8]

Do đó, bạn nên tiêm HA ở các phòng khám có chuyên môn cao, filler chất lượng, tay nghề bác sĩ tốt để giảm thiểu khả năng này. Thậm chí ngay khi có triệu chứng xảy ra thì phòng khám cũng sẽ hỗ trợ điều trị cho bạn.

Ở đây, mình sẽ liệt kê các sản phẩm HA phổ biến, từ serum đến cream và ở nhiều mức giá.

Theo ý kiến cá nhân của mình là nếu bạn dư giả thì bạn có thể thử các loại HA giá high-end cũng ok, tuy nhiên nếu không quá nhiều điện kiện thì HA bình dân cũng OK (do HA có tỷ lệ chuyển đổi nhanh và dễ phân hủy nên phải sử dụng liên tục và khá tốn). Tốt hơn là các bạn tiết kiệm và đầu tư vào các vấn để khác, ví dụ như thực phẩm healthy hay các sản phẩm khác trong routine chăm sóc da hay đi tiêm HA filler chẳng hạn.

Nhận xét chung:

– Đa phần các sản phẩm HA serum, toner đều quảng cáo công nghệ HA đa trọng lượng (ví dụ như The Ordinary, Inkeylist, L’oreal, Hada labo toner, PCA) nên các bạn da nhạy cảm nên cẩn thận. Ngoại lệ có một số brand không ghi rõ như: Timeless và Skinceuticals

– Các sản phẩm TPCN có chứa HA thì khá đa dạng về lượng HA trong từng viên, từ 50mg/100mg của Now (2 version), 60g của Inner b (liều dùng 2 viên 120mg) đến 100mg của Puritan’s pride. Tuy vậy các nghiên cứu thường thực hiện với liều dụng từ 120 – 250mg [14] nên các bạn có thể uống 2 viên mỗi ngày

Mỹ phẩm chứa HA

TPCN chứa HA

A) Research

[1] Papakonstantinou, E., Roth, M., & Karakiulakis, G. (2012). Hyaluronic acid: A key molecule in skin aging. Dermato-endocrinology, 4(3), 253-258.
[2] Casey, G. (2002). Physiology of the skin. Nursing Standard (through 2013), 16(34), 47.
[3] Weindl, G., Schaller, M., Schäfer-Korting, M., & Korting, H. C. (2004). Hyaluronic acid in the treatment and prevention of skin diseases: molecular biological, pharmaceutical and clinical aspects. Skin Pharmacology and Physiology, 17(5), 207-213.
[4] Jiang, D., Liang, J., & Noble, P. W. (2011). Hyaluronan as an immune regulator in human diseases. Physiological reviews, 91(1), 221-264.
[5] Necas, J. B. L. B. P., Bartosikova, L., Brauner, P., & Kolar, J. J. V. M. (2008). Hyaluronic acid (hyaluronan): a review. Veterinarni medicina, 53(8), 397-411.
[6] Brown, T. J., Alcorn, D., & Fraser, J. R. E. (1999). Absorption of hyaluronan applied to the surface of intact skin. Journal of Investigative Dermatology, 113(5), 740-746.
[7] Becker, L. C., Bergfeld, W. F., Belsito, D. V., Klaassen, C. D., Marks, J. G., Shank, R. C., … & Andersen, F. A. (2009). Final report of the safety assessment of hyaluronic acid, potassium hyaluronate, and sodium hyaluronate. International journal of toxicology, 28(4_suppl), 5-67.
[8] Park, T. H., Seo, S. W., Kim, J. K., & Chang, C. H. (2011). Clinical experience with hyaluronic acid-filler complications. Journal of plastic, reconstructive & aesthetic surgery, 64(7), 892-896.
[9] Rayahin, J. E., Buhrman, J. S., Zhang, Y., Koh, T. J., & Gemeinhart, R. A. (2015). High and low molecular weight hyaluronic acid differentially influence macrophage activation. ACS biomaterials science & engineering, 1(7), 481-493.
[10] Micheels, P. (2001). Human anti‐hyaluronic acid antibodies: is it possible?. Dermatologic surgery, 27(2), 185-191.
[11] Hönig, J. F., Brink, U., & Korabiowska, M. (2003). Severe granulomatous allergic tissue reaction after hyaluronic acid injection in the treatment of facial lines and its surgical correction. Journal of craniofacial surgery, 14(2), 197-200.
[12] Østerholt, H. C., Dannevig, I., Wyckoff, M. H., Liao, J., Akgul, Y., Ramgopal, M., … & Nakstad, B. (2012). Antioxidant protects against increases in low molecular weight hyaluronan and inflammation in asphyxiated newborn pigs resuscitated with 100% oxygen. PLoS One, 7(6), e38839.
[13] Fallacara, A., Baldini, E., Manfredini, S., & Vertuani, S. (2018). Hyaluronic acid in the third millennium. Polymers, 10(7), 701.
[14] Sato, T., Sakamoto, W., Odanaka, W., Yoshida, K., & Urushibara, O. (2002). Clinical effects of dietary hyaluronic acid on dry, rough skin. Aesthetic Dermatology, 12, 109-120.

B) Others

[O1] Dr. Dray: https://www.youtube.com/watch?v=WxDtKZW-FSo
[O2] Dr. David Lim: https://www.youtube.com/watch?v=Tfi9IWjzA-8
[O3] https://www.thecut.com/2019/06/can-you-ever-use-too-much-hyaluronic-acid.html?fbclid=IwAR1pmRtqJeR5FcXi4ol_3q9zISJhLYPAux4rRZslFxDQD5hz6AcSSDTodJk