FR2795956A1 - Composition cosmetique pour ameliorer l'elasticite de la peau et lutter contre son vieillissement - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une nouvelle approche cosmétique qui consiste en la formation d'un complexe entre les fibres d'élastine et des substances capables d'hydrater et/ ou d'augmenter la résistance desdites fibres à la dégradation par l'élastase. L'objectif est de fournir une composition comprenant des composés, tels que le tréhalose, pour améliorer l'élasticité de la peau et/ ou prévenir son vieillissement.

Description

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La présente invention concerne une nouvelle approche cosmétique qui consiste en la formation d'un complexe entre les fibres d'élastine et des substances capables d'hydrater et/ou d'augmenter la résistance desdites fibres à la dégradation par l'élastase.

L'objectif est de fournir une composition comprenant des composés, tels que le tréhalose, pour améliorer l'élasticité de la peau et/ou prévenir son vieillissement.

L'élastine est le composé fibreux essentiel qui confère l'élasticité aux tissus. Les tissus conjonctifs, tels que la peau, la paroi des vaisseaux, le cartilage élastique et les ligaments sont des matériaux composites. Ils sont constitués de diverses macromolécules qui interagissent spécifiquement entre elles et qui forment la matrice extracellulaire (MEC).

Selon leur fonction, les macromolécules de la MEC font parties des deux classes suivantes : - Les collagènes et l'élastine qui représentent les éléments fibreux, - les protéoglycannes, les glycosaminoglycannes, et les glycoprotéines de structure qui constituent un matériel de remplissage interagissant avec les fibres de la MEC et les cellules.

Les cellules de tissus conjonctifs, notamment les fibroblastes, et les cellules musculaires lisses sont impliquées dans la biosynthèse des composants de la MEC.

La biosynthèse est régulée à différents niveaux (génétique et post-synthétique) dès la différenciation cellulaire dans l'embryon et pendant toute la durée de la vie. La composition de la MEC change avec l'âge, ce qui a pour conséquence de modifier la structure et d'altérer la fonction de la peau Ces changements dans le temps sont partiellement intrinsèques par nature, et partiellement extrinsèques en fonction de diverses conditions telles que la nutrition, les radiations, et l'exposition à diverses substances chimiques. Ainsi, les facteurs génétiques et environnementaux sont

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directement responsables des mécanismes impliqués dans le vieillissement de la peau (1-5).

Dans la peau jeune, le réseau fibreux élastique comprend les trois zones distinctes suivantes : - Le derme superficiel qui contient des fines fibrilles formant des faisceaux verticaux, - la couche intermédiaire, - et le derme profond dans lequel on trouve des fibres matures moins orientées.

Ces variations de structure, d'orientation, et de forme illustrent les différences de composition chimique des fibres élastiques. Les changements liés au vieillissement des fibres élastiques sont caractérisés par leur fragmentation, suivie par un réarrangement horizontal. Cette fragmentation démontre qu'il existe une corrélation entre le vieillissement, la qualité et la quantité, et la nature des fibres élastiques dans la peau.

On note également des modifications d'orientation des fibres élastiques qui sont accompagnées par une augmentation relative de leur densité de surface (7-11).

Ces changements morphologiques et quantitatifs sont confirmés par la biologie moléculaire. En effet, des expériences d'amplification RT-PCR ont permis de mettre en évidence que les ARN de la tropoélastine (précurseur monomérique des fibres élastiques) augmentent avec l'âge des donneurs de fibroblastes de la peau (12). Il apparaît donc que les modifications des fibres élastiques causées par le vieillissement proviennent de la régulation des mécanismes de biosynthèse de l'élastine. Toutefois, les modifications post-synthétiques, telles que la modification de l'activité de l'élastase, les dommages créés par les radicaux libres produits par radiation UV, et l'interaction avec des composés lipidiques et le calcium sont également importants, et peuvent être considérés comme une cible d'action privilégiée pour améliorer l'élasticité de la peau (13-15).

Des expériences physico-chimiques ont démontré que l'élasticité des fibres d'élastine est dépendante de l'entropie du système En effet, il est généralement admis que l'entropie baisse avec l'étirement des fibres. Ceci est dû principalement à deux facteurs :

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- L'interaction entre les fibres d'élastine et l'eau, - le degré de liberté des chaînes peptidiques.

Ces paramètres sont influencés par les macromolécules environnantes avec lesquelles les peptides d'élastine sont en interaction (16, 17). Une perte d'élasticité des fibres d'élastine a été constatée lorsqu'elles sont séchées (17, 18). Généralement, les fibres conservent leur élasticité lorsque leur poids est dû pour au moins 40% à la présence de molécules d'eau. La composition en acides aminés de l'élastine montre clairement une prédominance d'acides aminés aliphatiques et hydrophobes. Ainsi, lorsque les fibres élastiques sont étirées, la surface de contact entre les molécules d'eau et le squelette peptidique hydrophobe augmente. Ceci induit une augmentation de l'ordre des molécules d'eau qui ont tendance à réduire au minimum leur contact avec la surface hydrophobe de l'élastine. Cette augmentation d'ordre, provenant de l'augmentation du nombre de liaisons hydrogènes entre les molécules d'eau, a pour conséquence une baisse sensible de l'entropie du système élastine-eau Les fibres élastiques ont donc tendance à se contracter spontanément sous l'action des forces entropiques du système.

Une autre conséquence de l'étirement des fibres réside en la baisse du degré de liberté des chaînes peptidiques, ce qui représente aussi une baisse de l'entropie (augmentation de l'ordre du système) (16). Le relâchement des fibres s'accompagne donc d'une augmentation du désordre du système peptidique qui s'additionne avec l'entropie du système eau-élastine.

Ainsi, l'environnement des fibres élastiques joue un rôle prépondérant dans le processus de l'élasticité de la peau et de son vieillissement.

L'élastogénèse dépend également pour une grande part de l'action de plusieurs glycoprotéines avec la tropoélastine. Cette interaction est critique en ce qui concerne l'arrangement spatial des fibres élastiques et leur subséquente réticulation due à l'action de la lysyloxydase. Ces glycoprotéines de structure sont riches en acides aminés polaires donc hydrophiles qui jouent un rôle important pour attirer les molécules d'eau nécessaires à l'élasticité de l'élastine (19) Or, il a été observé que le nombre de microfibrilles de glycoprotéines qui entourent les fibres élastiques baissent avec l'âge.

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En tant que telle, cette baisse pourrait être en partie responsable de la perte d'eau au sein de fibres élastiques vieillissantes.

Des polysaccharides hydrophiles peuvent également interagir avec l'élastine (20).

Le cas de l'hyaluronane est d'un intérêt tout à fait spécial. En effet, il s'agit d'un polysaccharide de haut poids moléculaire qui forme un réseau retenant plus de dix fois son poids en eau. De plus, cette molécule peut réguler les trafics moléculaires (21). Il est tout à fait surprenant de constater la présence de molécules hydrophiles interagissant avec une protéine hydrophobe telle que l'élastine. Il a été déterminé que la structure tertiaire du hyaluronane ressemble à une bande à deux faces, une face étant majoritairement hydrophobe, l'autre face étant hydrophile (22). Cette conformation explique l'affinité du hyaluronane pour l'élastine (23).

En outre, il a été montré que l'activité des élastases augmente avec l'âge (24 et 25). Ces élastases dégradent l'élastine et produisent des peptides qui sont détectés et quantifiés dans le sang (26 et 27). Ces peptides sont alors capables de stimuler le récepteur de l'élastine qui se situent à la surface des fibroblastes. Certaines cellules, telles que les monocytes attirées par l'inflammation due aux radiations UV, augmentent la sécrétion de l'élastase et la production de radicaux libres. Les produits de dégradation de l'élastine augmentent donc l'altération des composants de la peau au cours du vieillissement.

A partir de ces résultats, on peut dresser le modèle suivant pour expliquer la perte d'élasticité des fibres élastiques lors du vieillissement : - Pendant l'élastogénèse, les fibres élastiques se développent dans un environnement riche en composés hydrophiles (glycoprotéines et protéoglycannes). Avec le temps, ces composés hydrophiles se raréfient car leur synthèse diminue, et leur dégradation augmente.

La diminution de la teneur en eau des fibres élastiques, qui es corrélee avec leur baisse d'élasticité, est expliquée par la perte d'élasticité entropique du système. Au même moment, des lipides et du calcium s'accumulent à l'intérieur des fibres

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élastiques, ce qui favorise encore plus la perte d'élasticité, et expose les fibres à l'action de l'élastase.

L'utilisation du tréhalose, un composé préféré de la présente invention, a été décrite en cosmétique notamment dans les documents suivants : EP 180 559, JP 97 77650, JP 96 92035, JP 94 40845, et US 4,839,164. Toutefois, aucun de ces documents ne décrit, ni ne suggère l'invention telle que définie ci-après.

DESCRIPTION Ainsi, la présente invention concerne une nouvelle approche cosmétique pour traiter et/ou prévenir le vieillissement de la peau, qui consiste en la formation d'un complexe entre les fibres élastiques et des substances de faible poids moléculaire capables d'interagir avec l'élastine, et d'induire une haute capacité de liaison avec les molécules d'eau.

De telles substances, interagissant avec les fibres élastiques, remplacent les glycoprotéines et les glycosaminoglycannes naturellement présentes dans la peau jeune, qui disparaissent avec l'âge. De manière avantageuse, un objectif est de fournir des composés qui permettent également d'augmenter la résistance des fibres à la dégradation par l'élastase Un aspect de la présente invention concerne un procédé de criblage de molécules susceptibles d'améliorer l'elasticité de la peau caractérisée en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a) On fait interagir une ou plusieurs molécule(s) sur des fibres d'élastine purifiées, b) on détermine leur effet sur l'hydratation et/ou sur la résistance des fibres vis-à-vis de l'élastase, c) on sélectionne une ou plusieurs molécule(s) présentant un effet positif sur l'hydratation et/ou sur la résistance des fibres.

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L'effet desdites molécules sur les fibres d'élastine purifiées peut être déterminé par mesure du diamètre des fibres traitées comparé à celui des fibres non traités.

Essentiellement l'étape a) consiste à : - Peser le poids exact des tubes.

- Mettre l'élastine fibreuse/ tube + du sérum physiologique ou autre tampon ou solution équivalente.

- Ajouter la substance à tester.

- Incuber les échantillons.

- Centrifuger.

Ensuite, l'étape b) consiste en une mesure de la largeur des fibres d'élastine ( == largeur des fibres traitées et non traitées ; avant l'hydrolyse par l'élastase, et des fibres hydrolysées. A cet effet, on peut observer les fibres d'élastine sous microscope avec un agrandissement de 400 X.. Pour chaque champ, la largeur précise de chaque fibre est mesurée. Les mesures peuvent être réalisées par analyse d'image semi-automatique à l'aide d'une cellule de Malassez.

L'étape b) peut également consister en un pesage du complexe fibre-molécule-eau retenu et du complexe témoin fibre-eau, et aussi en la détermination de la quantité de produits de dégradation par l'action de l'élastase des fibres présents dans le surnageant par mesure colorimétrique (dosage des peptides selon Lowry et al. à 280 nm) et/ou par lecture de la densité optique En ce qui concerne l'étape c), il s'agit de sélectionner des molécules augmentant le diamètres et/ou le poids des fibres, et/ou des molécules pour lesquelles il y a une diminution de la quantité de produit de dégradation dû à l'action de l'élastase.

Ce procédé peut être adapté à l'identification de molécules capables d'hydrater les fibres d'élastine. A cet effet, le procédé comprend les étapes suivantes : a) Purification, séchage des fibres d'élastine à haute température, et refroidissement en dessiccateur,

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b) addition aux fibres obtenues à l'étape a) d'une ou plusieurs molécule(s) dans une solution aqueuse, d) élimination de la solution en excès par centrifugation, et pesage du complexe fibre- molécule-eau retenu, e) sélection d'une ou plusieurs molécule (s) favorisent la rétention d'eau par les fibres.

De préférence, les molécules à tester sont polaires et de faible poids moléculaire. La sélection à l'étape d) peut être entreprise en calculant la différence en poids des fibres conduisant à des ratios [élastine - substances/ élastine] et [élastine - substances (hydratées) / élastine - substances (séchées) ] qui varient pour chaque molécule testée.

Ce procédé peut également être adapté à l'identification de molécules capables de protéger les fibres d'élastine contre l'action de l'élastase. Dans cette alternative, le procédé comprend les étapes suivantes : a) Mise en contact des fibres d'élastine purifiées avec une ou plusieurs molécule(s) de faible poids moléculaire dans une solution aqueuse contenant de l'élastase, b) centrifugation et détermination de la quantité de produits de dégradation des fibres présents dans le surnageant par mesure colorimétrique et/ou par lecture de la densité optique, c) sélection d'une ou plusieurs molécule(s) qui protègent les fibres contre la dégradation par l'élastase.

Cette sélection peut être réalisée en calculant la capacité de chaque molécule à diminuer la quantité de fragments peptidiques obtenus par unité d'élastase dans un intervalle de temps donné.

De plus, le procédé selon l'invention peut être mise en #uvre pour le criblage de molécules capables à la fois d'hydrater les fibres d'élastine et de protéger lesdites fibres contre l'action de l'élastase. En ce sens, on peut mettre en oeuvre en parallèle ou en série les procédés tels que décrits ci-dessus

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Un autre aspect de la présente invention porte sur une molécule susceptible d'être obtenue par les procédés mentionnés ci-dessus, et sur l'utilisation d'une molécule ou d'une combinaison desdites molécules pour hydrater les fibres d'élastine âgées et/ou de protéger lesdites fibres contre l'action de l'élastase. Ces molécules sont utiles pour la préparation d'une composition cosmétique destinée au traitement de la peau, en particulier pour améliorer l'élasticité de la peau et/ou lutter contre son vieillissement.

Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, la molécule évoquée précédemment est une molécule sélectionnée parmi le tréhalose, le rétinol, l'acide rétinoïque, et le lactose, ou une association desdites molécules notamment une association lactose-rétinol. Ce composé est utile pour la préparation d'une composition cosmétique destinée à l'amélioration de l'élasticité de la peau et/ou lutter contre son vieillissement. La composition selon l'invention est particulièrement indiquée pour l'hydratation en profondeur de la peau.

On peut également utiliser le tréhalose, le rétinol, l'acide rétinoïque, et le lactose, ou une association desdites molécules en combinaison avec une autre molécule selon l'invention.

Un aspect complémentaire de l'invention réside en une composition cosmétique qui comprend une quantité efficace d'une molécule selon l'invention pour améliorer l'élasticité de la peau et/ou lutter contre son vieillissement.

Une telle composition peut comprendre une quantité efficace d'une molécule sélectionnée parmi le tréhalose, le rétinol, l'acide rétinoïque, et le lactose, ou une association desdites molécules pour améliorer l'élasticité de la peau et/ou lutter contre son vieillissement et au moins une molécule selon l'invention.

Avantageusement, cette composition peut comprendre du tréhalose à une concentration qui se situe entre 1 et 20%, de préférence entre 5 et 15%. La molécule supplémentaire peut notamment être sélectionnée parmi la taurine, l'acide phytique, l'acide succinique, et l'acide citrique.

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L'objectif d'associer deux molécules selon l'invention est de fournir une composition contenant une molécule permettant d'hydrater les fibres d'élastine et une deuxième molécule qui protège lesdites fibres contre les attaques de l'élastase. L'efficacité de la composition est alors renforcée, et la peau retrouve son élasticité et une apparence plus jeune.

La composition peut comporter en outre au moins une substance active en cosmétique choisie notamment parmi les anti-radicalaires dont la vitamine E, les sels minéraux, les anti-âges dont l'ADN, les hydratants dont l'acide hyaluronique, le glycolate de guanidine et les céramides, les vitamines dont les vitamines C et E, les liposomes, les anti-inflammatoires, dont l'acide glycyrrhétinique, les acides gras essentiels (AGE) ou les huiles riches en AGE, les amincissants, les cicatrisants, et les protecteurs solaires.

De préférence, la composition cosmétique selon l'invention est un produit, tel qu'une crème, une lotion, un gel, destiné à être appliqué sur la peau.

Pour la suite de la description, on se référera aux légendes des figures présentées ciaprès.

Légendes Figures 1A - 1D : Hydratation de l'élastine compléxée avec les substances testées.

Cette figure montre la variabilité de l'effet des différentes substances testées sur la rétention de l'eau par les complexes élastine-substance. Le tréhalose a un effet très positif sur l'hydratation des fibres alors que le a-carragénane et l'acide mannuronique ont un effet négatif (données non présentées). La haute variabilité de ces effets sur l'hydratation de l'élastine indique clairement que l'augmentation de l'hydratation est la conséquence d'interaction spécifique entre les substances testées et l'élastine. De manière tout à fait surprenante, la capacité hydratante du tréhalose est du même ordre de grandeur que celle du hyaluronane hydrolisé ( 7,5 mg d'eau retenue par mg de tréhalose et 8,8 mg d'eau retenue par mg de hyaluronane hydrolisé fixé sur l'élastine.

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Figures 2A et 2B : de l'élastolyse (contrôle et taurine).

2A - Le décalage de la courbe vers la gauche montre clairement que les fibres ont été sensiblement dégradées par l'élastase.

2B - Le décalage est moins important lorsque l'on rajoute de la taurine dans la solution contenant l'élastase. Ce composé protège les fibres.

Figures 3A et 3B : de l'élastolyse par les substances les plus efficaces Cette figure montre l'augmentation de la résistance à l'élastolyse par mg de substances fixées sur l'élastine. Très peu de substances parmi celles testées ont montré une capacité à augmenter la résistance de l'élastine aux attaques de l'élastase.

Le tréhalose a été le plus efficace, suivi par la taurine. Ces deux substances permettent d'augmenter d'environ 25 à 35% la résistance de l'élastine à l'élastolyse.

La plupart des autres substances augmentent la susceptibilité de l'élastine à être dégradée par l'élastase (données non fournies).

Il ressort clairement de ces figures que le tréhalose a une activité maximale pour des concentrations comprises entre 5 et 15%. On note que l'acide phytique et l'acide pyruvique donnent également de bons résultats.

Figure 4 : des fibres aux attaques par l'élastase en fonction du temps.

Cette figure illustre la propriété du tréhalose et de diverses substances à protéger durablement les fibres.

Figures 5 et 6 : des fibres d'élastine séchées et hydratées.

La différence de morphologie des fibres est illustrée dans ces photographies.

5- Fibres séchées.

6- Fibres hydratées.

Figures 7-12 : Résultats des tests sur le diamètre des fibres et sur la diminution de l'elastolyse.

La figure 7 donne les pourcentages de réhydratation de l'élastine obtenus avec les [alpha]- hydroxy-acides, l'acide glycolique et l'acide lactique en comparaison avec des

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résultats de quelques substances précédemment testées: le tréhalose, l'acide phytique et la taurine. La figure 8 montre la résistance à l'élastolyse obtenue notamment avec les a-hydroxy-acides, l'acide glycolique et l'acide lactique.

La figure 9 montre la réhydratation de l'élastine obtenue avec le rétinol (all-trans) [vitamine A], l'acide rétinoïque (all-trans) [vitamine A acide], le palmitate de rétinol (all-trans) et l'acétate de rétinol (all-trans). La figure 10 montre l'effet de ces substances sur la résistance de l'élastine à l'élastolyse.

La figure 11montre que le lactose augmente l'efficacité du rétinol (all-trans) ainsi que celle de l'acétate de rétinol (all-trans).

La figure 12 montre le même phénomène de potentialisation par le lactose de l'effet du rétinol, et de l'acétate de rétinol sur la protection de l'élastine contre l'élastolyse.

Exemple 1 : Procédé de criblage de molécules permettant d'hydrater les fibres d'élastine et d'augmenter la résistance des fibres d'élastine vis-à-vis de l'élastase.

(test par analyse d'image).

Matériels et méthodes Le but du test par analyse d'image a été double : d'une part, suivre l'hydratation de l'élastine fibreuse en complexe avec des substances à tester par rapport à l'hydratation de l'élastine seule ; d'autre part, suivre l'élastolyse par l'élastase pancréatique des mélanges élastine fibreuse - substance X par rapport à l'élastolyse de l'élastine seule. L'hydratation et l'élastolyse de l'élastine fibreuse ont été suivis à 37 C, sous agitation et en présence de solution physiologique et de substances testées à la concentration indiquée. Certaines des substances testées sont listées au tableau I ci-dessous.

Protocole de l'examen de la largeur des fibres par analyse d'image : - Peser le poids exact des tubes (PYREX).

- Mettre 50 mg élastine fibreuse/ tube + 2 ml de sérum physiologique.

- Ajouter 100 ul de substance X par tube (en concentration indiquée).

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- Incubation des échantillons pendant 5 jours à 37 C, sous agitation.

Centrifugation à température ambiante, 2500 rpm, (r =18 cm ; 800g), 10 minutes.

On garde des culots (mixture élastine-X)
Analyse d'images : mesure de la largeur des fibres d'élastine ( = largeur des fibres hydratées ; avant l'hydrolyse par l'élastase ; analyse en moyenne de 300 fibres).

A la fin de cette série de mesure, on ajoute 2 ml de tampon d'élastase par tube (composition : Tris-HCI 100 mM, 0,01 % d'azide de sodium, pH 8,0).

On ajoute également 100 l d'une solution d'élastase pancréatique de 10 U/ml/tube (=1 U/tube).

- Incubation 1 heure à 37 C sous agitation.

- Centrifugation à 4 C, 2500 rpm, (r =18 cm ; 800g), 10 minutes.

Mesure de la largeur des fibres hydrolysées.

On a analysé en moyenne 300 fibres par traitement. On met une goutte de l'échantillon entre une cellule Malassez et une lamelle et on observe les fibres d'élastine avec un agrandissement de 400 X. Pour chaque champ, la largeur précise de chaque fibre est mesurée. Les mesures sont réalisées réalisées par analyse d'image semi-automatique après étalonnage à l'aide d'une cellule de Malassez.

Résultats de la mesure du diamètre des fibres : L'acide lactique utilisé à 5 à 10%, considéré comme un excellent produit hydratant de l'épiderme, est relativement peu efficace pour la réhydratation des fibres d'élastine. La réhydratation des fibres d'élastine reste en dessous de 20% par rapport au contrôle (fibres réhydratées dans une solution physiologique) L'acide glycolique à 5% est plus efficace avec environ 22% d'augmentation de réhydratation par rapport au témoin, un peu supérieur à ce que nous avons obtenu dans cette expérience avec le tréhalose (figure 7). Par contre, nous avons constaté relativement peu d'effet des a-hydroxy- acides sur la protection contre l'élastolyse des fibres (figure 8). Par exemple, l'acide

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glycolique à 5% ne protège les fibres d'élastine contre l'élastolyse qu'à 25% par rapport au témoin. Quant au tréhalose, substance retenue pour son fort pouvoir de protection contre l'élastolyse dans les séries d'expérience précédentes, il protège à 60%.

La deuxième série d'expériences a porté d'une part sur des dérivés de la vitamine A : le rétinol (all-trans) [vitamine A], l'acide rétinoïque (all-trans) [vitamine A acide], le palmitate de rétinol (all-trans) et l'acétate de rétinol (all-trans) ; (voir tableau I) et d'autre part sur différents dérivés lipidiques et phospholipidiques (phosphatidylcholine type X-E, phosphatidylcholine type IV-S, trioleine, 1,3-dilinoleine, trioleine et nlauroylsarcosine). La figure 9 montre la réhydratation de l'élastine obtenue avec ces substances. Les lipides se sont montrés peu efficaces, comme on s'y attendait. Par contre, le rétinol et l'acide rétinoïque (la vitamine A et la vitamine A acide) ont augmenté de 12 à 15% l'hydratation des fibres par rapport au témoin. La figure 10 montre l'effet de ces substances sur la résistance de l'élastine à l'élastolyse. La trioleine (huile d'olive) et l'all-trans rétinol ont conféré une plus grande résistance à l'élastolyse. Les autres substances testées ont été moins efficaces. Enfin, dans la dernière série d'expérience, nous avons testé l'effet conjoint des dérivés de la vitamine A avec le lactose. Le lactose est un antagoniste du récepteur de l'élastine-Iaminine, testé dans nos expériences précédentes avec le mélibiose en tant que modulateurs des effets médiés par ce récepteur. La réaction du lactose avec le récepteur de l'élastinelaminine (ou elastin binding protein, EBP) a été décrite dans la littérature avant la mise en évidence par nos méthodes de l'efficacité du mélibiose. Le lactose augmente l'efficacité du rétinol (all-trans) ainsi que celle de l'acétate de rétinol (all-trans). Le lactose seul est peu efficace (figure 11) Le même phénomène de potentialisation par le lactose de l'effet du rétinol, et de l'acétate de rétinol sur la protection de l'élastine contre l'élastolyse a été observé (figure 12).

Plusieurs des substances testées dans ces dernières séries d'expériences ont présenté des propriétés intéressantes Certains acides organiques, comme l'acide glycolique, le

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trioleine et des dérivés de la vitamine A possèdent des propriétés intéressantes : l'augmentation de la réhydratation de l'élastine et de la résistance contre l'élastolyse.

La synergie trouvée entre le lactose et les différents dérivés du rétinol est particulièrement intéressante. Elle montre que la combinaison de ces substances possède une efficacité remarquable pour hydrater les fibres d'élastine et pour augmenter leur résistance à l'élastolyse. Il convient d'insister sur le fait qu'il s'agit ici d'effets de nature purement physico-chimiques et non pas physiologiques puisqu'il n'y a pas de cellule vivante dans le protocole expérimental utilisé. Ces effets sont totalement indépendants et distincts des effets décrits pour le rétinol et ses dérivés qui nécessitent la présence de cellules vivantes possédant dans leur noyau le récepteur de l'acide rétinoïque. Il faut remarquer que cette démonstration de la présence et de l'efficacité de l'acide rétinoïque n'a pas été confirmée au cours du vieillissement dans le derme et de l'épiderme. Les effets que nous observons sont totalement indépendants, car basés sur les interactions moléculaires directes entre les substances testées et les fibres d'élastine sans faire appel au récepteur de l'élastine.

Tableau 1 : Substances testées pour l'hydratation de l'élastine et pour la résistance à l'élastolyse.

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TRAITEMENT <SEP> CONCENTRATION <SEP> TESTEE
<tb> ACIDE <SEP> GLYCOLIQUE <SEP> 1%
<tb> 5%
<tb> 10%
<tb> ACIDE <SEP> LACTIQUE <SEP> 1%
<tb> 5%
<tb> 10%
<tb> All-trans <SEP> acide <SEP> rétinoïque <SEP> 1%
<tb> (VITAMINE <SEP> A <SEP> ACIDE)
<tb> All-trans <SEP> rétinol <SEP> 1%
<tb>

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<tb> (VITAMINE <SEP> A)
<tb> All-trans <SEP> rétinol <SEP> palmitate <SEP> 1%
<tb> All-trans <SEP> rétinol <SEP> acétate <SEP> 1%
<tb> Phosphatidylcholine <SEP> type <SEP> X-E <SEP> 1%
<tb> Phosphatidylcholine <SEP> type <SEP> IV-S <SEP> 1%
<tb> Trioléine <SEP> (C18 <SEP> :l,-cis-9) <SEP> 1%
<tb> 1,3-dilinoléine <SEP> (CI <SEP> :2 <SEP> ; <SEP> (cis)-9,12) <SEP> 1%
<tb> Trilinoléine <SEP> (C <SEP> 18 <SEP> :2, <SEP> -cis,-cis-9,12) <SEP> 1%
<tb> N-lauroylsarcosine <SEP> 1%
<tb> Lactose <SEP> 1 <SEP> % <SEP>
<tb> Lactose <SEP> + <SEP> all-trans <SEP> rétinol <SEP> 1% <SEP> + <SEP> 1%
<tb> (VITAMINE <SEP> A)
<tb> Lactose <SEP> + <SEP> all-trans <SEP> acide <SEP> rétinoïque <SEP> 1% <SEP> + <SEP> 1%
<tb> (VITAMINE <SEP> A <SEP> ACIDE)
<tb> Lactose <SEP> + <SEP> all-trans <SEP> acide <SEP> rétinol <SEP> acétate <SEP> 1% <SEP> + <SEP> 1%
<tb>
Exemple 2 : de criblage de molécules permettant d'hydrater les fibres d'élastine (test d'hydratation) Protocole : 100 mg de fibres d'élastine sont ajoutés dans plusieurs tubes (préalablement pesés). Des tubes sont placés dans un four à 100 C toute la nuit. Le poids des échantillons d'élastine ainsi séché est calculé. Les échantillons contenant l'élastine sont ensuite mélangés avec 20 mg de la substance testée dans 2 ml de solution saline physiologique (0,9 % NaCI), et le mélange est incubé pendant trois à cinq jours à 37 C avec une agitation constante. Les échantillons sont centrifugés à température ambiante à 500g pendant dix minutes. Les sédiments, après complète décantation, sont à nouveau pesés afin d'obtenir le poids de la réhydratation des complexes élastine-subtances testées. Ces échantillons sont à nouveau séchés à 100 toute la nuit et sont à nouveau pesés. La différence en poids conduit à des ratio [élastine - substances / élastine] et [élastine - substances (hydratées) / élastine substances (séchées)]

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La quantité d'eau retenue par les fibres d'élastine pures séchées (contrôle) et par le complexe élastine-substance a été calculée. Les résultats en ce qui concerne le tréhalose, l'acide phytique, la taurine et les autres substances sont présentés aux figures
1 A à 2B.

Parmi les substances plus efficaces on peut notamment citer le tréhalose. Les figures 4 à 6 illustrent la capacité d'hydratation des substances testées en fonction du temps, ainsi que le changement de morphologie des fibres dû à l'hydratation.

Exemple 3: Procédé de criblage de molécules permettant d'augmenter la résistance des fibres d'élastine vis-à-vis de l'élastase.

Protocole : Environ 100 mg d'élastine ou du complexe élastine-substances sont ajoutés dans des tubes contenant 3ml de tampon Tris pH 8,6, et les échantillons sont incubés 24 heures à 37 C avec une agitation constante. 30 unités d'élastase pancréatique sont ajoutées dans chaque tube et le contenu est vigoureusement agité. Les tubes sont ensuite incubés à 37 C pour permettre à l'enzyme d'agir. La réaction est stoppée en refroidissant les tubes dans un bain de glace après 0 minute, une heure et 24 heures.

Les tubes sont ensuite centrifugés à 1200g pendant 20 minutes à 4 C. Des échantillons de 150 microlitres sont pris soit pour la détermination de la production de fragments peptidiques par la procédure de Lowry, soit par la lecture de la densité optique à 280 nanomètres dans un spectrophotomètre à UV. L'élastolyse est calculée à partir de la quantité de fragments peptidiques obtenus par unité d'enzyme dans un intervalle de temps donné.

Des échantillons d'élastine ont été purifiés comme indiqué précédemment, traités ou non traités, et ont été suspendus dans un tampon Tris HCI à pH 8,6. L'élastase a ensuite été rajoutée, et l'élastolyse a été suivie en déterminant les produits de dégradation de l'élastine dans le surnageant soit par la procédure de Lowry, soit par lecture de la densité optique desdits surnageants à 280 nm. La liste des substances qui ont été testées est présentée aux figures 3A et 3B. Certains composés de haut poids moléculaire ont subi un traitement par méthanolyse afin de faciliter leur pénétration dans la peau. La plupart des substances testées sont des carbohydrates et d'autres, telles que la mélatonine ou la taurine, sont des substances biologiquement actives. Quelques

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alcools aliphatiques ont également été testés car ils sont connus pour leur interaction avec l'élastine (17,27, 28). Les chaînes aliphatiques de ces alcools peuvent interagir avec les régions hydrophobes de l'élastine, et le groupe hydroxile peut former des liaisons hydrogènes avec l'eau. Les autres substances testées ont été choisies en fonction de leur capacité à interagir avec l'eau (présence de groupes polaires). Le hyaluronane, le tréhalose, et la mélatonine font partie des composés qui possèdent le plus d'affinité pour l'élastine. Le tréhalose s'avère être un bon candidat pour améliorer l'élasticité de la peau car il possède à la fois la propriété d'hydratation et de protection des fibres.

Exemple 4 : Compositions envisageables selon l'invention.

- Tréhalose (5 à 15 %) - Taurine (5 à 10 %) - Acide Phytique (1 %) - Acide Succinique (5%)

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REFERENCES
1) COMPER W. D., Extracellular matrix, 1996, 1-2: (Harwood Academic Publishers, Australia) 2) ROBERT L. and LABAT-ROBERT J., Morphogenesis, aging and repair of connective tissues., Facial Plastic Surgery, 1989,6. 1-7.

3) L. ROBERT, B. ROBERT., Aging of connective tissues, skin, Eds Frontiers of Matrix Biology, 1973, 1- (Karger, Basel).

4) ROBERT L. and HORNEBECK W., Elastin and elastases, CRC Press, 1989, I et II : (CRC Press Inc. Boca Raton, Fia.) 5) ROBERT L., CHADWICK D , The molecular biology and pathology of elastic tissues, eds., 1995 (John Wiley & Sons, Chichester) 6) ROBERT B., SZIGETI M., DEROUETTE J C , ROBERT L., BOUISSOU H. and FABRE M. T., Studies on the nature of the "microfibrillar" component of elastic fibers, Eur. J. Biochem., 1971, 21 507-516.

7) GODEAU G., GONNORD G., JOLIVET 0, SCHOEVAERT D , POMPIDOU A., LAGRUE G. and ROBERT A.M , A selective histochemical method for the quantitative estimation of elastic fibers by computerized morphometric analysis. Effect of Colchicin treatment, Anal. Quant. Cytol. Histol., 1986, 8@ 321-325.

8) GODEAU G. and ROBERT A M., Use of pycnogenols in the histological staining of elastic fibers and their quantification in several tissues by automated image analysis. In :"Elastin and elastases" L Robert and W Hornebeck Eds , 1989, I- pp 7-19 (CRC Press, Boca Raton)

<Desc/Clms Page number 19>

9) VOROS E., ROBERT C., GODEAU G. and ROBERT A.M., Morphometric study of the evolution of the skin surface relief with age, Acta. Stereol., 1989, 8:379-380.

10) ROBERT C, LESTY C. and ROBERT A.M , Aging of the skin : study of elastic fiber network. modifications by computerized image analysis, Gerontol., 1988, 34: 291-296.

11) FRANCES C., BRANCHET M. C., BOISNIC S., LESTY C. and ROBERT L. , Elastic fibers in normal human skin. Variations with age. a morphometric analysis.

Arch. Gerontol. Geriatr., 1990,10: 57-67.

12) HOLZENBERGER M., LEVIINZI S. A., HERZOG C.P., DEAK S. B., ROBERT L. and BOYD C.D., Quantitation of tropoelastin messenger RNA and assessment of alternative splicing in human skin fibroblasts by reverse transcriptase polymerase chain reaction, PCR-Methods and Applications, 1993, 3 2, 107-114.

13) ROBERT L., CHAUDIERE J. and JACOTOT B., Interaction between lipids and the intercellular matrix of the arterial wall. its role in the evolution of atherosclerotic lesions, In: Régression of atherosclerosis lésions. Expérimental studies and observations in humans Malinow M. R., V. H. Blaton Eds , 1984, 79 : pp. 145-173 (NATO SI series, Life Sciences, Plenum Press, London) 14) ROBERT L., JACOB M. P. and HORNEBECK W , Interactions between lipids, lipoproteins and extracellular matrix macromolecules with special référence to elastin, In: Atherosclerosis VII , Fidge N H and Nestel P.J. Eds, 1986, pp. 439-442 (Elsevier Science Publ.) 15) ROBERT L. and JACOB M P., Interactions between lipids and elastin, In: "Elastin and Elastases" Robert L and Hornebeck W , Eds , 1989, I: pp. 257-286 (CRC Press, Boca Raton)

<Desc/Clms Page number 20>

16) URRY D. W., LUAN C.C., PENG S.Q., Molecular biophysics of elastin structure, function and pathology, In: The molecular biology and pathology of elastic tissues L. Robert, D. Chadwick Eds., 1995 (4-22 aohn Wiley & Sons).

17) ROBERT A.M;, ROBERT L., Biology and pathology of elastic tissues, . Eds., Frontiers of matrix Biology, 1980,8: (Karger, Basel).

18) PARTRIDGE S.M., Elastin, in : Advances in protein chemistry Anfinsen C.B., Bailey K., Anson M.L., Edsall J.T., Eds., 1962, 17: 227-302 (Academic Press, New York).

19) ROBERT L., Structural glycoproteins: Historical remarks, In: "Frontiers of Matrix Biology", J. Labat-Robert, R. Timpl and L. Robert Eds., 1986, Il: 1-16 (Karger, Basel).

20) MOCZAR M. and ROBERT L., Interaction of proteodermatan sulphate with elastin, Biochem. Soc. Tram., 1987,15: 1078-1079.

21) LAURENT T.C., Structure of hyaluronic acid, in: Chemistry and molecular biology of the intercellular matrix Balais E.A., Ed , 1970,2: 703-732 (Academic Press, London).

22) MOULABBI M., BROCH H., ROBERT L and VASILESCU D., Quantum molecular modeling of hyaluronan, Journal of Molecular Structure, (Theochem) 395-396, 1997, 477 -508.

23) SCOTT J.E., Secondary structures in hyaluronan solutions : chemical and biological implications, In The biology of hyaluronan Laurent T.C., Chadwick D.

Eds , 1989, 6-20 John Wiley & Sons, Chichester)

<Desc/Clms Page number 21>

24) LABAT-ROBERT J., KERN P. and ROBERT L., Biomarkers of connective tissue aging : biosynthesis of fibronectin, colla-en type III and elastase, Ann. New York.

Acad. Sci., 1992, 673: 16-22.

25) HOMSY R., PELLETIER-LEBON P., TIXIER J.M., GODEAU G., ROBERT L. and HORNEBECK W., Characterization of human skin fibroblasts elastase activity, , J. Invest. Dermatol., 1988, 91: 472-477.

26) FULOP T., WEI S.M, ROBERT L. and JACOB M P., Détermination of elastin peptides in normal and arteriosclerotic human sera by ELISA, Clin. Physiol.

Biochem., 1990, 8: 273-282.

27) BIZBIZ L., ALPEROVITCH A., ROBERT L. and the EVA group, Aging of the vascular wall: serum concentration of elastin peptides and elastase inhibitors in relation with cardiovascular risk factor. The EVA study, Atherosclerosis, 1997, 131: 73-78.

Claims (20)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé de criblage de molécules susceptibles d'améliorer l'elasticité de la peau caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a) On fait interagir une ou plusieurs molécule (s) des fibres d'élastine purifiées, b) on détermine leur effet sur l'hydratation et/ou sur la résistance des fibres vis-à-vis de l'élastase, c) on sélectionne une ou plusieurs molécule (s) un effet positif sur l'hydratation et/ou sur la résistance des fibres
2. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape b) consiste en un pesage du complexe fibre-molécule-eau retenu et du complexe témoin fibre-eau, en la détermination de la quantité de produits de dégradation par l'action de l'élastase des fibres présents dans le surnageant, et/ou en une mesure du diamètre des fibres traitées comparé à celui des fibres non traitées.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 permettant l'identification de molécules capables d'hydrater les fibres d'élastine caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) Purification, séchage des fibres d'élastine à haute température, et refroidissement en dessiccateur, b) addition aux fibres obtenues à l'étape a) d'une ou plusieurs molécule(s) dans une solution aqueuse, c) élimination de la solution en excès par centrifugation, et pesage du complexe fibre-molécule-eau retenue, d) sélection d'une ou plusieurs molécule(s) qui favorisent la rétention d'eau par les fibres.
4. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que les molécules sont polaire(s) et de faible poids moléculaire

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5. 5. Procédé selon la revendication 1 permettant l'identification de molécules capables de protéger les fibres d'élastine contre l'action de l'élastase caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) Mise en contact des fibres d'élastine purifiées avec une ou plusieurs molécule(s) de faible poids moléculaire dans une solution aqueuse contenant de l'élastase, b) centrifugation et détermination de la quantité de produits de dégradation des fibres présents dans le surnageant par mesure colorimétrique et/ou par lecture de la densité optique, c) sélection d'une ou plusieurs molécule(s) qui protègent les fibres contre la dégradation par l'élastase.
6. 6. Procédé de criblage de molécules capables à la fois d'hydrater les fibres d'élastine et de protéger lesdites fibres contre l'action de l'élastase caractérisé en ce qu'on met en #uvre en parallèle ou en série les procédés selon les revendications 3 et 5.
7. 7. Molécule susceptible d'être obtenue par un procédé selon l'une des revendications 1 à 6.
8. 8. Utilisation d'une molécule ou d'une combinaison de molécules selon la revendication 7 pour hydrater les fibres d'élastine et/ou de protéger lesdites fibres contre l'action de l'élastase.
9. 9. Utilisation selon la revendication 8 pour la préparation d'une composition cosmétique destinée au traitement de la peau.
10. 10. Utilisation selon la revendication 9 pour l'hydratation en profondeur de la peau.
11. 11. Utilisation selon la revendication 9 pour améliorer l'élasticité de la peau et/ou lutter contre son vieillissement.

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12. 12. Utilisation selon l'une des revendications 8 à 11caractérisée en ce que ladite molécule est sélectionnée parmi le tréhalose, le rétinol, l'acide rétinoïque.
13. 13. Utilisation selon la revendication 12 caractérisée en ce que la composition comprend du lactose et une deuxième molécule sélectionnée parmi le rétinol, l'acide rétinoïque, et le tréhalose.
14. 14. Utilisation du tréhalose, du rétinol, l'acide rétinoïque et/ou du lactose en combinaison avec une autre molécule selon la revendication 7 dans une composition cosmétique destinée à l'hydratation des fibres élastiques âgées et à leur protection contre l'attaque des élastases.
15. 15. Composition cosmétique caractérisée en ce qu'elle comprend une quantité efficace d'une molécule selon la revendication 7 pour améliorer l'élasticité de la peau et/ou lutter contre son vieillissement.
16. 16. Composition cosmétique caractérisée en ce qu'elle comprend une quantité efficace d'une molécule sélectionnée parmi le lactose, le tréhalose, le rétinol et l'acide rétinoïque pour améliorer l'élasticité de la peau et/ou lutter contre son vieillissement et au moins une seconde molécule selon la revendication 7.
17. 17. Composition selon la revendication 16 caractérisée en ce que le tréhalose est présent à une concentration qui se situe entre 1 et 20%, de préférence entre 5 et 15%.
18. 18. Composition selon l'une des revendications 15 à 17 caractérisée en ce que ladite molécule selon la revendication 7 est sélectionnée parmi la taurine, l'acide phytique, l'acide succinique, et l'acide citrique.

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19. 19. Composition selon l'une des revendications 15 à 18 comprenant en outre au moins une substance active en cosmétique choisie parmi les anti-radicalaires dont la vitamine E, et les sels minéraux, les anti-âges dont l'ADN, les hydratants dont l'acide hyaluronique, le glycolate de guanidine, et les céramides, les vitamines dont les vitamines C et E, les liposomes, les anti-inflammatoires dont l'acide glycyrrhétinique, les acides gras essentiels (AGE) ou les huiles riches en AGE, les amincissants, les cicatrisants, et les protecteurs solaires.
20. 20. Composition cosmétique selon l'une des revendications 15 à 19 qui se trouve sous la forme d'une crème, d'une lotion, d'un gel.