Hyaluronik asidin (HA) vizkoelastik özellikleri, yüksek su tutma kapasitesi, biyolojik uyumluluğu ve alerjik ya da immünolojik reaksiyonlara neden olmaması, onu eklem hastalıkları, estetik uygulamalar, göz hastalıkları, cerrahi müdahaleler ve yara iyileşmesi gibi alanlarda daha fazla kullanılabilir hale getirmektedir. Hyaluronik asit, Yunanca "şeffaf" anlamına gelen "hyalos" ve "uronik asit" kelimelerinden türetilmiştir. İlk olarak göz sıvısından elde edilmiş ve yüksek oranda uronik asit içermektedir.

Hyaluronik asit, bitkiler, hayvanlar ve insanlar dahil tüm canlıların hücreleri arasında doğal olarak bulunur. Derimizde, dermis dokusunun temel bir bileşenidir. İlk kez 1934 yılında Karl Meyer ve John Palmer tarafından hayvan gözündeki vitreus sıvısından izole edilmiştir. Tıbbi alanda ise 1962 yılında kullanılmaya başlanmış ve 2006 yılında Amerika FDA tarafından dolgu uygulamalarında kullanımı onaylanmıştır.

Özellikle insan göbek kordonunda 4 mg/ml, sinovyal sıvıda (eklem içi sıvı) 3-5 mg/ml, kanda 20-30 ng/ml ve lenfatik sıvıda 1-50 µg/ml kadar yüksek konsantrasyonlarda bulunur. HA, eklemlerde kıkırdak yapımında önemli bir rol oynar; kıkırdak hücreleri olan kondrositleri çevreler ve su tutma potansiyeli sayesinde eklemlere basınca karşı direnç sağlar. Ancak yaşla birlikte eklemlerdeki HA miktarı azalır.

70 kg ağırlığında bir insanda toplamda yaklaşık 15 gram HA bulunur. Epidermiste HA konsantrasyonu 15 µg/gr, dermiste ise 740 µg/gr'dır. Vücutta her gün yaklaşık 5 gram HA parçalanıp yenilenmektedir. HA, cilde dolgunluk, parlaklık ve pürüzsüzlük kazandıran glikozaminoglikanlar (GAG) ailesinden bir polisakkarittir. Diğer GAG'lar arasında kondroitin, dermatan sülfat ve heparin gibi bileşenler yer alır. HA, deride keratinositler ve fibroblastlar tarafından üretilir. Deride, kollajen ve elastin lifleri ile birlikte su tutan ve hacim yaratan HA molekülleri bulunur. Bu yapı, deriye ve dokulara yapısal destek sağlarken hücresel koruma da sunar. Ayrıca, hücreler arası iletişimi ve hareketliliği kolaylaştırır. HA seviyesi, doku hasarı sonrası iyileşme aşamasında da artar, bu da onun derinin onarımındaki rolünü gösterir.

Düşük oksijen seviyelerinde (hipoksi) de HA ve HA sentetaz aktivitesi artar. Epidermiste, repitelizasyon sürecinde önemli bir rol oynar ve bazal tabakada hücre dışı matris oluşturur. Bu yapısı sayesinde serbest radikallere karşı koruma sağlarken, keratinositlerin çoğalmasını ve hareketini de yönetir. HA, epidermisin nemli kalmasını sağlar; retinoik asitlerin varlığı bu etkiyi artırır. Ayrıca, HA derinin güneş kaynaklı hasarını da kontrol eder.

Hyaluronat, hyaluronik asit ile ilişkilendirilen bir terimdir ve genellikle vücutta fizyolojik pH koşullarında tuz formunda, polianyonik bir yapı olarak tanımlanır. HA, keratinositler ve fibroblastlar tarafından üretilir ve hücre membranındaki "hyaluronan sentetaz (HAS)" enzimi aracılığıyla sentezlenir. Omurgalılarda üç tür HAS (1, 2 ve 3) bulunmaktadır. Sentezlenen HA, ABC taşıyıcıları ile hücre dışına taşınır.

HA sentezi, 4-methylumbelliferone (heparvit) ve 7-hydroxy-4-methylcoumarin türevleri tarafından baskılanmaktadır. Düşük moleküler ağırlıktaki HA (<500 kDa) dokuda HA üretimini azaltırken, yüksek moleküler ağırlıklı HA (>500 kDa) üretimi artırır. Dokularda, HA ile bağlanan proteinler bulunur ve bu bağlanma, hücreler ve hücre dışı ortamda üç boyutlu bir ağ yapısı oluşturur. Bu karmaşık yapı, hücreler ve kollajen arasında yer alarak dokuya mekanik direnç sağlar. Ayrıca, HA'nın yüksek su tutma kapasitesi, doku desteğini artırır.

Cildin en önemli bileşenlerinden biri olan HA, doku onarımını da düzenler. Cilt aşırı UVB ışınlarına maruz kaldığında ve güneş yanığı sonucu inflamasyon geliştiğinde, dermiste HA üretimi durur ve yıkımı artar. Şu ana kadar HA'yı tanımlayan üç hücre reseptörü saptanmıştır: CD44, HA ile ilişkili hareketlilik reseptörü (RHAMM) ve intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1). CD44-HA etkileşimi, hücrelerde birikim, göç, çoğalma ve aktivasyon artışına neden olurken, hücre-hücre ilişkilerini güçlendirir ve HA'nın hücre içine alınmasını kolaylaştırır.