FR2872043A1 - Nouvelle utilisation cosmetique ou dermatologique de l'acide pyroglutamique - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte au domaine des nécessités de la vie et plus particulièrement aux domaines de la cosmétologie, de la pharmacie et plus spécifiquement de la dermatologie.La présente invention concerne une nouvelle utilisation cosmétique ou dermatologique de l'acide pyroglutamique. Plus précisément, elle a pour objet l'utilisation de l'acide pyroglutamique comme agent stimulant la différenciation épidermique et plus spécifiquement la synthèse des lipides épidermiques et/ou la maturation de la filaggrine. L'invention permet ainsi la réalisation de compositions cosmétiques ou dermatologiques stimulant la différenciation épidermique, et destinées en particulier à renforcer, préserver et/ou restaurer la barrière épidermique de la peau. L'invention consiste également en un procédé de traitement cosmétique, mettant en oeuvre l'acide pyroglutamique et/ou une composition l'incorporant, pour stimuler la différenciation épidermique et en particulier la synthèse des lipides épidermiques et/ou la maturation de la filaggrine par application cutanée.De telles compositions trouvent une utilisation notamment pour les soins et/ou le traitement cosmétique ou dermatologique de la peau.
Description
NOUVELLE UTILISATION COSMETIQUE OU DERMATOLOGIQUE DE L'ACIDE
PYROGLUTAMIQUE
La présente invention se rapporte au domaine des nécessités de la vie et plus particulièrement aux domaines de la cosmétologie, de la pharmacie et plus spécifiquement de la dermatologie.
La présente invention concerne une nouvelle utilisation cosmétique ou dermatologique de l'acide pyroglutamique. Plus précisément, elle a pour objet l'utilisation de l'acide pyroglutamique comme agent stimulant la différenciation épidermique et plus spécifiquement la synthèse des lipides épidermiques et la synthèse de filaggrine. L'invention permet ainsi la réalisation de compositions cosmétiques ou dermatologiques stimulant la différenciation épidermique, et destinées en particulier à renforcer, préserver et/ou restaurer la barrière épidermique de la peau. L'invention consiste également en un procédé de traitement cosmétique, mettant en oeuvre l'acide pyroglutamique et/ou une composition cosmétique l'incorporant, pour stimuler, par application cutanée, la différenciation épidermique et en particulier la synthèse des lipides épidermiques et/ou la maturation de la filaggrine.
La peau assure dans l'organisme des fonctions essentielles de protection, de perception sensorielle, de thermorégulation et de métabolisme. Sa couche la plus externe, l'épiderme contribue fortement, par sa structure spécifique, à la fonction de protection en constituant une barrière entre les milieux intérieur et extérieur. Cet épithélium de revêtement est formé de plusieurs couches cellulaires constituées majoritairement de kératinocytes à différents stades de différenciation, depuis la couche basale de l'épiderme jusqu'à la couche cornée. Cette dernière couche, la couche cornée ou stratum corneum, est directement en contact avec l'environnement. Elle est constituée de cellules aplaties complètement kératinisées et présente une épaisseur variant, selon la localisation, de 4 à 20 assises cellulaires.
La cohésion cellulaire entre les cellules épidermiques est notamment assurée par des jonctions intercellulaires, ou cornéodesmosomes et par les lipides intercellulaires qui jouent un rôle de ciment entre les cellules. Cette couche de lipides contribue, en outre, à réguler la perméabilité de la peau notamment par régulation des pertes insensibles en eau. La barrière cellulaire ainsi formée par l'épiderme contribue non seulement à protéger l'organisme des diverses agressions extérieures mais contribue également à la régulation des flux hydriques. Cette barrière régulatrice et protectrice est ainsi garante de l'intégrité cutanée.
La cohésion cellulaire est également assurée par un réseau matriciel fibreux intracornéoctaire, constitué de filaments de cytokératines agrégés entre eux par une protéine dite d'agrégation de filaments , la filaggrine (de l'anglais filament aggregating protein ). Cette protéine contribue ainsi à la constitution de la barrière épidermique et à ses propriétés.
La barrière épidermique peut être altérée par des facteurs de diverses origines. L'altération peut notamment résulter de l'exposition à des agents agressants notamment les agents physiques (traumatismes physiques) et chimiques (les ultraviolets, la pollution, les détergents). Elle peut être d'origine interne, et peut notamment résulter d'une modification hormonale ou accompagner certaines pathologies et/ou infections. Or un épiderme altéré, en particulier au niveau de la qualité et/ou la quantité de son ciment lipidique, ne remplit plus son rôle de barrière protectrice et régulatrice. Cette fragilité s'exprime notamment par des manifestations cutanées inconfortables et/ou inesthétiques, telles qu'un toucher rugueux, une augmentation des pertes insensibles en eau conduisant à une sécheresse, des rougeurs, des réactions d'intolérance, des démangeaisons, des tiraillements, pouvant conduire à l'apparition de réelles pathologies telles que, par exemple, l'hypersensibilité, l'atrophie cutanée, les dermites atopiques ou les xéroses hivernales. La peau lésée devient, en outre, très vulnérable aux agents agressants de l'environnement et son intégrité est menacée. Cet affaiblissement de la barrière épidermique s'accompagne, par ailleurs, souvent de signes de vieillissement de la peau tels que les rides.
Le maintien et/ou la restauration de la barrière épidermique est donc essentiel pour le confort et l'esthétisme de la peau ainsi que pour la protection de l'organisme tout entier. L'identification de molécules susceptibles de maintenir, restaurer et/ou renforcer la barrière épidermique est donc d'un grand intérêt dans les domaines de la cosmétique et de la dermatologie. Dans cet objectif, la différenciation épidermique, parce qu'elle contribue au renforcement de la barrière épidermique constitue une voie d'action particulièrement intéressante. Ce processus consiste en de nombreux remaniements métaboliques et structuraux au sein des diverses couches cellulaires à partir de la membrane basale. Les changements subis par les cellules sont divers et comprennent notamment la synthèse et la modification des protéines, la kératinisation, la synthèse des lipides épidermiques et la formation des jonctions cellulaires. La différenciation conduit, en particulier, à la production de la filaggrine, selon un processus de maturation. En effet, lors des stades ultimes de la différenciation, une matrice fibreuse intracornéocytaire est formée par l'interaction kératohyaline -cytokératine . Les granules de kératohyaline de la couche granuleuse, qui sont alors des agrégats de protéines insolubles, produisent une protéine constituée de 10 à 12 unités de filaggrine hautement phosphorylée, la profilaggrine. C'est en fin de différenciation, lorsque le kératinocyte granuleux devient un cornéocyte, que la profilaggrine est déphosphorylée dans la couche cornée puis clivée en unités de filaggrine mature.
La différenciation épidermique est ainsi responsable de la cohésion cellulaire épidermique, de la structure, de la cornéification, et de l'épaisseur de l'épiderme. Elle contribue ainsi également à la résistance mécanique de la peau et à l'homéostasie hydrique notamment en régulant les pertes insensibles en eau.
Plusieurs agents présentant une activité favorisant la différenciation épidermique ont ainsi déjà été identifiés. On a, par exemple, décrit, dans des brevets antérieurs, l'utilisation d'extraits végétaux tels que le Simaba (FR2699081,LVMH Recherche), l'Ajuga turkestanica (FR2801501, LVMH Recherche), le Chromolaena odorata (WO0236091, Unilever) pour favoriser la différenciation épidermique. Les extraits végétaux présentent toutefois l'inconvénient de ne pas être toujours bien tolérés par la peau et sont souvent à l'origine d'allergies cutanées. Par ailleurs, ils ne sont pas toujours très stables et sont parfois difficiles à formuler. Certains composés capables à eux seuls de stimuler la différenciation épidermique ont également été décrits. C'est le cas des ecdystéroïdes (FR2696075, LVMH Recherche), du phytoestrogène Resveratrol (CA2299458, Unilever), de la phytovitamine D (US5776461, Chesebrough Ponds USA), de diterpènoïdes furanoïdes de labdane (FR2749168, LVMH Recherche), de combinaisons de flavanones telles que l'eriodictyol, l'hesperetine (EP0774249, Unilever), d'esters de tocophérol (FR2763336, LVMH Recherche). Une fraction glucidique de châtaigne est commercialisée sous le nom de Recoverine pour ses propriétés stimulantes sur la synthèse des lipides épidermiques et son action favorisant la différenciation cellulaire. De tels composés n'ont pas toujours une action spécifique ou ne sont pas toujours bien tolérés par la peau, en particulier par les peaux sensibilisées. Il était donc nécessaire d'identifier un agent capable de stimuler la différenciation épidermique, et plus spécifiquement, la synthèse des lipides épidermiques, et pouvant palier à ces inconvénients.
La Demanderesse a constaté, de manière particulièrement surprenante et inattendue, que l'acide pyroglutamique constitue un excellent agent stimulant la différenciation épidermique, et permet d'améliorer la barrière épidermique, notamment en favorisant la synthèse des lipides épidermiques et/ou la maturation de la filaggrine.
L'acide 2-pyrrolidone 5-carboxylique ou acide pyroglutamique dit PCA (numéro CAS: 98-79-3), appelé communément acide pidolique, est un acide organique naturel, présent dans de nombreux tissus de mammifères, et plus particulièrement dans l'épiderme humain, à une concentration d'environ 16, 5mg par gramme de tissu frais (Etude réalisée par Marstein S, Jellum E, Eldjarn L. The concentration of pyroglutamic acid (2-pyrrolidone-5carboxylic acid) in normal and psoriatic epidermis, determined on a microgram scale by gas chromatography.Clin Chim Acta. (1973);49(3):389-95) . Il est issu du catabolisme de la filaggrine lors de sa dégradation au cours de la dernière phase de kératinisation pendant la différenciation cellulaire. Sa présence est essentielle dans la peau, puisqu'il s'agit d'un des composés majoritaires du Facteur Naturel d'hydratation (NMF). Associé aux lipides du sébum et à certains lipides épidermiques, le NMF permet notamment de constituer le filmhydrolipidique à la surface de la peau contribuant ainsi, par ses propriétés hygroscopiques, à l'hydratation cutanée. L'acide pyroglutamique et ses sels, notamment les sels de sodium, ont déjà été largement utilisés dans le domaine de la cosmétique et de la dermatologie pour ses multiples propriétés. En particulier, il est utilisé comme vecteur d'ions, minéraux ou organiques, qui lui sont associés, et dont il améliore la fixation et l'assimilation par voie cutanée ou orale. Il a également été utilisé pour sa capacité à neutraliser l'ammoniac dans des préparations capillaires notamment pour la réalisation de permanente. Il a également été décrit en tant qu'agent stimulant la synthèse d'oxyde nitrique, utile notamment dans le traitement de l'insuffisance veineuse(EP1226822, Ajinomoto). Mais c'est surtout comme agent humectant que l'acide pyroglutamique est particulièrement connu dans le domaine de la cosmétique et/ou de la dermatologie. L'acide L-pyroglutamique, et notamment le sel de sodium de l'acide pyroglutamique, présente, en effet, de fortes propriétés hygroscopiques expliquant son utilisation dans de nombreuses compositions hydratantes (JP2001064154, Yokota; DE19815980, Beiersdorf). L'acide L- pyroglutamique est décrit comme agent hygroscopique non occlusif et non opaque pour la réalisation d'une composition désinfectante (US6333039). Le brevet AU329403 (Ruselle et Al.) établit d'ailleurs la relation entre les propriétés hygroscopiques et l'action hydratante de l'acide L- pyroglutamique. Cependant l'hydratation des couches superficielles de la peau ne peut être restreinte à la fixation de l'eau par des substances hygroscopiques. L'ajout de substances hygroscopiques constitue, certes, une voie d'action sur l'hydratation. Cependant, l'apport d'agents dits hydratants , et notamment les agents constitutifs du film hydrolipidique tels que l'eau, les agents hygroscopiques et les lipides, à une peau déshydratée et dont la barrière épidermique est altérée, ne procure qu'un effet superficiel provisoire. A long terme, l'usage d'agents hydratants sur une barrière épidermique dégradée peut, au contraire, contribuer à l'affaiblir et aggrave l'irritabilité de la peau (G.Guillet- L'émollient et la peau atopique: objectifs et impératifs sur une peau sèche et irritable-Nouvel. Dermatol. 1999; 18:277-280). Une autre voie d'action pour restaurer la teneur hydrique normale de la peau consiste à déposer sur la peau un agent occlusif réduisant l'évaporation cutanée. La dernière voie d'action, décrite selon la présente invention et différente de cet usage antérieur, consiste, en revanche, à améliorer la barrière épidermique avec les bénéfices protecteurs et régulateurs précédemment décrits.
Jusqu'à maintenant, l'acide pyroglutamique était utilisé comme agent humectant pour ses propriétés hygroscopiques, au même titre que bon nombre de composants du NMF, et on lui substituait ainsi souvent des composés économiquement plus avantageux, tels que l'acide gluconique ou de nombreux dérivés de l'acide pyroglutamique, tels que les dérivés esters (EP0176217, Unilever; JP 10114790, Nippon Seika) ou des dérivés aminés (JP56071020, Ajinomoto).
La Demanderesse vient maintenant de constater que l'acide pyroglutamique, au delà de ses propriétés hygroscopiques et de son rôle dans le film hydrolipidique stimule le processus de différenciation cellulaire et contribue ainsi à renforcer, préserver et/ou restaurer la fonction de barrière épidermique de la peau. La Demanderesse a, en particulier, démontré, dans les exemples 1 et 2, que cette capacité était parfaitement dissociable de ses propriétés hygroscopiques, donc parfaitement imprévisible au vu de l'art antérieur de l'acide pyroglutamique. Ce test met particulièrement en évidence les propriétés stimulantes de l'acide pyroglutamique sur les synthèses des lipides épidermiques et de la filaggrine, à la différence d'un agent classique d'hydratation tel que l'acide gluconique. Ce dernier, au contraire, présente même un effet inhibiteur sur ces synthèses. La biosynthèse des lipides est étroitement liée au processus de différenciation cellulaire, et joue un rôle essentiel en particulier au niveau de la cohésion intercornéocytaire. Ce lien a été démontré dans de nombreuses publications, et notamment dans les publications de Elias (Elias P. M. 2001. Coordinate regulation of epidermal differentiation barrier homeostasis-Skin Pharmacol Appl Skin Physiol. , 14(suppl. 1) : 28-34), Lampe et Al. (Lampe M.A., Williams M.L., Elias P.M. 1983. Human epidermal lipids: characterization and modulations during differentiation-Journal of Lipid Research, 24 30: 131-140), Bouwstra et Al. (Bouwstra J.A. and Coll. 2000. the lipid organization of the skin barrier Acta derm. Venereol., suppl 208: 23-30). Cette stimulation de la biosynthèse lipidique témoigne déjà d'une stimulation du processus de différenciation cellulaire. La maturation de la filaggrine précédemment décrite intervient dans les derniers stades de la différenciation cellulaire et son augmentation confirme également que l'acide pyroglutamique induit une stimulation générale du processus de différenciation cellulaire.
Cette découverte est d'autant plus surprenante que l'acide pyroglutamique est utilisé depuis longtemps dans la cosmétologie et la dermatologie. Selon l'invention, l'acide pyroglutamique constitue, en outre, un agent de stimulation de la différenciation épidermique particulièrement avantageux, puisque c'est un composé naturel, parfaitement bien toléré, en application cutanée, aux concentrations selon l'invention.
La présente invention a ainsi pour objet l'utilisation de l'acide pyroglutamique comme agent stimulant la différenciation épidermique, notamment la différenciation des kératinocytes et en particulier la stimulation de la biosynthèse des lipides épidermiques et/ou la maturation de la filaggrine. L'acide pyroglutamique est utile pour la réalisation de compositions cosmétiques ou dermatologiques, stimulant la différenciation épidermique, notamment la synthèse des lipides épidermiques et/ou la maturation de la filaggrine, destinées à renforcer, préserver et/ou restaurer la barrière épidermique de la peau.
Par acide pyroglutamique, on entend, selon l'invention, l'acide 2pyrrolidone 5-carboxylique ou acide pidolique (numéro CAS: 98-79-3). On utilisera préférentiellement la forme L- de l'acide pyroglutamique, correspondant à la forme naturellement présente dans l'organisme, éventuellement sous forme de mélange DL.
Par différenciation épidermique, on entend, selon l'invention, le processus de remaniements métaboliques et structuraux au sein des diverses couches cellulaires épidermiques de la membrane basale à la couche cornée. Il s'agit préférentiellement de la différenciation des kératinocytes. La différenciation épidermique s'observe notamment par l'activité de la tranglutaminase TGK, la synthèse de filaggrine et la synthèse des lipides épidermiques.
Par lipides épidermiques, on entend plus spécifiquement selon l'invention, les lipides provenant des corps lamellaires intercellulaires ou corps d'Odland des kératinocytes de la couche granuleuse de l'épiderme. Il s'agit notamment des lipides neutres, tels que les stérols, et notamment le cholestérol constituant 14% des lipides de la couche cornée, et les acides gras libres et triglycérides, dont certains, tels que l'acide linoléique, sont essentiels au bon état de la peau. Il s'agit également des lipides polaires, tels que les phospholipides moins abondants dans l'épiderme et les sphingolipides constituant 30% de la couche cornée et plus spécifiquement les céramides et phytosphingolipides.
Par barrière épidermique, on entendra selon l'invention la structure cellulaire de l'épiderme précédemment décrite, en particulier la barrière cellulaire formée par les kératinocytes et le ciment lipidique intercellulaire.
L'acide pyroglutamique, utilisé selon l'invention, est obtenu selon les procédés classiques décrits dans l'art antérieur. En particulier, il pourra être synthétisé par autocyclisation de l'acide glutamique, à chaud, en milieu aqueux. On pourra également se référer aux procédés de synthèse décrits dans les brevets US2528267 et US2738353. L'acide pyroglutamique sera utilisé, selon l'invention, à une concentration comprise entre 0.015% à 5% en poids total de composition, et préférentiellement de 0.15% à 3%.
La Demanderesse a, en effet, montré, dans l'étude présentée dans l'exemple 1, que l'acide pyroglutamique entraîne une augmentation de la synthèse des lipides épidermiques totaux à ces concentrations. Cette augmentation est particulièrement significative à partir d'une concentration de 0.05% en poids total (augmentation de 143% avec 0.05% de PCA et de 155% à la concentration de 0.15%). La synthèse des cérébrosides est significativement augmentée de 160%, dés la concentration de 0.015% d'acide pyroglutamique. Pour des concentrations plus fortes en acide pyroglutamique, cette amélioration de la synthèse s'observe significativement sur la synthèse des lipides polaires, du sulfate de cholestérol, des cérébrosides et du cholestérol et, à partir de 0.15%, sur les glycérides. Il ressort des résultats de ce test que l'acide pyroglutamique a un effet stimulant comparable, voire supérieur, à celui du facteur de stimulation de la croissance épithéliale EGF, sur la synthèse de ces lipides épidermiques. En outre, dans l'exemple 2, la Demanderesse a démontré que l'acide pyroglutamique stimule significativement la maturation de la filaggrine de l'épiderme. Cette stimulation est particulièrement significative dés la concentration de 0. 008% en poids. A de plus fortes concentrations d'acide pyroglutamique, d'au moins 0.04% en poids, la maturation de la filaggrine est augmentée de plus de 80%, ce qui témoigne d'une forte stimulation du processus de maturation. L'acide gluconique, testé en tant qu'agent classique d'hydratation, ne stimule en revanche pas cette synthèse de la filaggrine et il ressort nettement de ce test qu'il a, au contraire, un effet inhibiteur. Les résultats obtenus par la Demanderesse démontrent qu'en stimulant la synthèse des lipides épidermiques et la maturation de la filaggrine, l'acide pyroglutamique permet un véritable renforcement de la barrière épidermique, en optimisant notamment la cohésion des kératinocytes.
Selon l'invention, l'acide pyroglutamique est ainsi utilisé comme agent actif stimulant la différenciation épidermique préférentiellement par application cutanée. Ces compositions trouvent un intérêt en application chez l'homme et/ou l'animal.
Ces compositions pourront incorporer les agents compatibles, non sensibles aux électrolytes et classiquement utilisés dans le domaine de la cosmétique ou de la dermatologie. Il s'agira, en particulier, des véhicules ou diluants pharmaceutiquement et/ou cosmétiquement acceptables, usuels, et appropriés notamment comme agent diluant, agent dispersant, agent gélifiant, émollient solide, des gommes, des résines, des agents de protection solaire, des solvants, des charges telles que les amidons, des pigments, des conservateurs, des huiles essentielles, des agents antioxydants, des agents nacrés, des colorants, des parfums, des absorbeurs d'odeur, des agents neutralisants, et/ou des agents épaississants. Pour une application sur des peaux particulièrement fragiles, on évitera, de préférence, l'ajout de parfum, d'alcool, de conservateur et/ou de colorant.
Le choix et/ou la quantité des ingrédients complémentaires à la composition seront également déterminés par la tolérance, la sensibilité, les besoins spécifiques de la peau sur laquelle la composition sera appliquée, ainsi que par les propriétés et la consistance souhaitée pour la composition conforme à l'invention. On emploie les différents adjuvants dans des proportions habituellement utilisées dans le domaine de la cosmétique, par exemple de 0.01 à 20 % du poids total de la composition.
Avantageusement, les compositions contenant de l'acide pyroglutamique, en particulier destinées aux soins des peaux délipidées, ne contiennent pas de lipide. L'acide pyroglutamique est utilisé seul, mais selon une variante de l'invention, il pourra être combiné avec des sels, notamment des sels de zinc, de sodium, de calcium, de potassium.
Selon l'invention, les compositions cosmétiques ou dermatologiques contenant de l'acide pyroglutamique comme agent stimulant la différenciation épidermique se présentent sous toute forme appropriée à l'application cutanée. Il s'agira en particulier de gel, lotion notamment lotion capillaire, émulsion notamment de type huile dans eau ou eau dans huile, mousse, lait, patch et/ou sérum.
Selon l'invention, l'acide pyroglutamique est utilisé avantageusement pour la fabrication de composition cosmétique ou dermatologique destinée à renforcer, préserver et/ou restaurer la barrière épidermique, notamment sa fonction protectrice ou régulatrice, d'améliorer et/ou de renforcer la cohésion cellulaire de l'épiderme, d'augmenter la résistance épidermique aux agents agresseurs, d'améliorer et/ou de renforcer la structure de l'épiderme, d'augmenter son épaisseur, et/ou de garantir l'intégrité cutanée. En stimulant la biosynthèse épidermique, et donc le ciment lipidique intercellulaire, l'acide pyroglutamique contribue également à réguler les pertes insensibles en eau et à diminuer et/ou éviter la déshydratation qui en résulte.
Selon un mode préférentiel, l'acide pyroglutamique est utilisé comme agent actif cosmétique stimulant la différenciation épidermique, et en particulier la synthèse des lipides épidermiques et/ou la maturation de la filaggrine. L'acide pyroglutamique contribue ainsi à améliorer l'état de l'épiderme de la peau, en particulier son organisation, sa structure, son épaisseur et/ou sa cohésion, et donc aussi l'apparence de la peau. Il lui confère, en particulier, un aspect lisse, sans rugosité et réduit durablement la sécheresse cutanée due au manque de lipides et/ou aux pertes insensibles en eau excessives. L'acide pyroglutamique est ainsi utile pour prévenir et/ou réduire les signes inesthétiques et/ou inconfortables dus à la fragilité de la barrière épidermique tels que les rougeurs, les tiraillements, l'aspect craquelé et rugueux. Il est donc tout particulièrement approprié pour restaurer la protection des peaux dont la barrière épidermique est fragilisée et en particulier délipidée. Il est également approprié pour renforcer la protection des peaux dont la barrière épidermique risque de se fragiliser, notamment avec le vieillissement cutané et/ou renforcer la protection des peaux exposées aux agressions physiques notamment les variations climatiques, les frottements, et/ou aux agressions chimiques notamment les détergents, les UV et les agents polluants. La composition cosmétique convient ainsi pour la réalisation de soins notamment solaires, de maquillage de la peau. Elle est particulièrement appropriée pour la réalisation d'un soin destiné à prévenir et/ou lutter contre le vieillissement cutané en améliorant et/ou en renforçant la structure de l'épiderme.
L'invention a également pour objet l'utilisation de l'acide pyroglutamique, pour la fabrication d'une composition dermatologique destinée à prévenir et/ou à traiter, par application cutanée, les désordres de la peau résultant et/ou s'accompagnant d'une différenciation épidermique déficiente et en particulier d'une déficience de la biosynthèse épidermique des lipides et/ou d'une déficience de la maturation de la filaggrine. Il s'agit notamment de l'hypersensibilité, de l'atrophie cutanée, de la déstructuration épidermique accompagnant les traumatismes w physiques et/ou certaines infections, notamment celles causées par le staphylocoque. Il peut également s'agir de toutes les pathologies où il est nécessaire de reconstruire durablement la barrière épidermique, et particulièrement dans lesquelles la teneur épidermique en lipides est déficitaire telles que les brûlures superficielles et les atopies. Il peut également s'agir des pathologies impliquant spécifiquement un déficit de maturation des filaggrines telles que l'ichtyose vulgaire.
L'invention a, en outre, pour objet un procédé de soin cosmétique consistant à appliquer sur une zone de peau concernée, de l'acide pyroglutamique, éventuellement sous la forme d'une composition cosmétique selon l'invention pour stimuler la différenciation épidermique et en particulier la synthèse des lipides et/ou la maturation de la filaggrine. Ce procédé de soin est donc utile pour renforcer, préserver et/ou restaurer la barrière épidermique, notamment sa fonction protectrice ou régulatrice, améliorer et/ou renforcer la cohésion cellulaire de l'épiderme, augmenter la résistance épidermique aux agents agresseurs, améliorer et/ou renforcer la structure de l'épiderme, augmenter son épaisseur, contribuer au maintien de l'intégrité cutanée et/ou réduit durablement la sécheresse cutanée due au manque de lipides et/ou aux pertes insensibles en eau excessives.
Les compositions selon l'invention ne présentent aucune toxicité et ne provoquent aucune intolérance locale aux concentrations utilisées selon la présente invention. Elles ne sont pas non plus allergisantes.
Les exemples suivants sont présentés pour illustrer l'invention et ne doivent en aucun cas être considérés comme une limite à la portée de l'invention. Sauf mention contraire, les concentrations sont données en pourcentage par rapport au poids total de composition.
I Comparaison des propriétés de l'acide pyroglutamique et de l'acide gluconique sur la synthèse des lipides épidermiques - Principe La néosynthèse des lipides est évaluée par comptage radioactif de l'acétate radiomarqué incorporé dans les différents lipides épidermiques de disques de peau humaine entière en culture. Ces travaux sont réalisés selon le protocole décrit dans la publication de Serizawa S., Osawa K., Togashi K. , Yamamoto A. ; Ito M. , Hamanaka S. and Otsuka F. ( Relationship between cholesterol sulfate and intercellular cohesion of the stratum corneum: demonstration using a push-pull meter and an improved high- performance thin-layer chromatographic separation system of all major stratum corneum lipids J. Invest. Dermatol., 1992, 99: 232-236).
-Protocole L'acide pyroglutamique possède une masse moléculaire de 129 et l'acide gluconique 218. Dans ce test, l'acide gluconique se présente sous la forme d'une solution
aqueuse deux fois plus diluée que l'acide pyroglutamique mais les deux produits ont été testés à des pourcentages en extrait sec équivalent.
Les explants de peau humaine proviennent d'un prélèvement issu d'une opération de plastie abdominale réalisée chez une femme âgée de 42 ans (PEA001380). Des disques de peau de 8mm de diamètre sont découpés à l'aide d'un emporte-pièce puis déposés dans des puits de culture (épidermes non immergés dans le milieu de culture).
Le milieu de culture (MCF) est constitué du milieu MEM/M199 (3/4, 1/4; v/v) additionné de pénicilline (50 UI/ml), de streptomycine (50 g/ml), de bicarbonate de sodium (0,2%, p/v) et de SVF (2%, v/v).
Le milieu d'incubation des disques de peau humaine (milieu MIF) est constitué de milieu MCF additionné de 1 Ci/ml d'acétate marqué au carbone 14. Le produit de référence et les produits à l'essai sont dilués dans le milieu MIF. Le facteur EGF (Epithelial Growth Factor), produit de référence pour la stimulation de la différenciation épidermique et en particulier la synthèse des lipides, est testé à 50 ng/ml.
Les deux produits à l'essai sont l'acide pyroglutamique et l'acide gluconique. L'acide pyroglutamique est testé à 0,015%, 0,05% et 0,15%. L'acide gluconique dilué à 50% dans l'eau est testé à 0,03%, 0,1% et 0,3%. Chaque test est effectué sur quatre échantillons. Les disques de peau sont incubés en présence d'un des produits à l'essai ou du produit de référence pendant 18 heures à 37 C, en atmosphère humide contenant 5% de CO2.
Les témoins correspondent aux disques de peau incubés en absence des produits à l'essai ou du produit de référence.
-Echelle de temps: Ho H18 É É
T O
: incubation des produits en présence de l'acétate radiomarqué 0: arrêt de l'incubation; évaluation des effets -Evaluation des effets - Néosynthèse des lipides épidermiques totaux: A la fin de l'incubation, les disques de peau sont rincés avec du tampon PBS. L'épiderme est ensuite séparé du derme par un choc thermique contrôlé. Après pesée, les épidermes sont digérés par des protéases (trypsine et pronase). Les lipides sont alors extraits par partition entre une phase organique (méthanol/chloroforme (1: 2)) et une phase aqueuse (chlorure de potassium à 0,25M). Après évaporation sous vide de la phase organique, les résidus sont solubilisés dans un mélange méthanol/chloroforme (1: 2). La radioactivité de chaque échantillon, correspondant à la quantité d'acétate incorporé dans les lipides totaux néosynthétisés, est mesurée en scintillation liquide (compteur B).
- Classes de lipides épidermiques néosynthétisés: A partir des échantillons de lipides extraits, des aliquotes sont déposées sur des plaques de chromatographie (gel de silice 60). La migration des composés lipidiques s'effectue dans trois - chloroforme / acétate d'éthyle / éther/ méthanol (36: 10: 3: 1).
Après 18 heures d'exposition à l'autoradiographie, la radioactivité des spots séparés est évaluée avec un analyseur de radioactivité (STORM de Amersham).
-Traitement des données Les résultats sont exprimés en nombre de désintégrations par minute par gramme d'épiderme (dpm/mg) et en pourcentage de vdriation par rapport au groupe témoin. Les tests statistiques sont effectués sur les valeurs en dpm/mg d'épiderme.
La différence entre les moyennes des différents groupes est déterminée par la variance à un 25 facteur (ANOVA 1; a<0,10): groupe produit de référence versus groupe témoin d'une part et groupe traités versus groupe témoin d'autre part.
Lorsque l'analyse de la variance est significative, les moyennes du groupe produit de référence versus groupe témoin d'une part et des groupes traités d'autre part sont comparées.
mélanges successifs de solvants: 2: 10), - chloroforme / acétone / méthanol (38: - chloroforme / acétone / méthanol (40: 5: 5), - Résultats: Néosynthèse des lipides épidermiques totaux Acide pyroglutamique Acide gluconique Témoin EGF 0,015% 0,05% 0,15% 0,03% 0, 10% 0,30% g ml 5,77 4,72 4,65 4,36 3,60 5,76 5,37 4,11 Poids 4,65 4,42 4,74 4,97 4,14 5, 49 5,45 4,15 épiderme 5,90 3,90 4,45 4,70 4,49 5,85 5,84 en mg 5,25 4,14 4,47 4,58 4,39 4,16 3,92 4,63 5,07 6471 10750 9019 10670 12347 7227 6832 5277 dpm/mg 9415 12783 ' 11418 11004 12292 8319 7097 8525 d'épiderme 6695 11110 7982 13562 12377 8713 7660 7228 10773 11633 12068 12339 14834 11503 10756 7487 Moyenne 8339 11569** 10122 11894** 12962*** 8940 8086 7129 Ecart type 2103 887 1937 1325 1248 1820 1813 1356 % témoin 100 139 121 143 155 107 97 85 ***= moyenne significativement différente de celle du groupe témoin, p<0, 0,01 **= moyenne significativement différente de celle du groupe témoin, p< 0,05 *= moyenne significativement différente de celle du groupe témoin, p<0,1 Il ressort de ces résultats que l'acide pyroglutamique stimule la synthèse des lipides épidermiques totaux aux concentrations testées. En particulier, cette synthèse est augmentée significativement de 143% à la concentration de 0.05% et de 155% à la concentration de 0.15%. L'acide gluconique n'induit aucun effet stimulant sur la synthèse des lipides épidermiques. Au contraire, il a tendance à l'inhiber.
- Résultats: Répartition des lipides épidermiques par milligramme d'épiderme Type de lipides Témoin EGF Acide pyroglutamique Acide gluconique dpm/mg d'épiderme 0.015% 0.05% 0.15% 0.03% 0.10% 0.30% moyenne 615 1125* 938 2503** 2660*** 1702 1434 1795 Lipides Ecart 208 370 504 1530 376 574 623 775 polaires type %témoin - 183 152 407 433 277 233 292 moyenne 149 228* 212 378*** 395*** 260 275 305* Sulfate de Ecart 48 58 101 120 33 71 95 93 cholestérol type %témoin - 153 142 254 265 175 184 205 moyenne 254 432*** 405*** 525*** 521*** 315 368** 268 Cérébrosides Ecart 51 26 72 83 12 61 50 41 %témoin - 170 160 207 205 124 145 105 moyenne 803 1006 864 746 662 536** 543** 510** Céramides 1 type 170 148 156 168 50 77 126 74 %témoin - 125 108 93 82 67 68 64 moyenne 539 746** 665 718 580 489 549 511 Céramides 2 Ecart 89 83 126 174 94 207 124 74 e %témoin - 138 123 133 108 91 102 95 moyenne 1635 2452** 2250 3658** 4597*** 2696 3175* 2287 Cholestérol Ecart 359 302 611 943 637 r 1748 539 452 e %témoin - 150 138 224 281 165 194 140 moyenne 681 972* 915 797 1601***, 623 643 515 Glycérides Ecart 185 222 216 226 302 375 109 86 e %témoin - 143 134 117 235 91 94 76 ***= moyenne significativement différente de celle du groupe témoin, p<0, 01 **= moyenne significativement différente de celle du groupe témoin, p<0,05 *= moyenne significativement différente de celle du groupe témoin, p<0,1 A la concentration de 0.015% d'acide pyroglutamique, une stimulation de la synthèse des lipides épidermiques est déjà observée. En particulier, celle-ci est significative sur la synthèse des cérébrosides (p<0.01). Cette stimulation de la synthèse des lipides est plus forte à la concentration de 0.05% d'acide pyroglutamine et, en particulier, est significative sur la synthèse des lipides polaires, du sulfate de cholestérol, des cérébrosides et du cholestérol. A la concentration de 0. 15% d'acide pyroglutamique, l'effet stimulateur devient significatif sur la synthèse des glycérides.
Il est ainsi démontré que l'acide pyroglutamique, aux concentrations testées, est capable de stimuler la synthèse des lipides épidermiques totaux et donc la différenciation cellulaire. Plus particulièrement, l'acide pyroglutamique est ainsi capable de stimuler la synthèse de la plupart des différentes classes de lipides épidermiques (lipides polaires, sulfate de cholestérol, cérébrosides, cholestérol) et a tendance à stimuler la synthèse des céramides 1 et 2. En revanche, l'acide gluconique, à la même concentration en pourcentage de matière sèche, n'a aucun effet et a tendance à diminuer cette synthèse de lipides épidermiques. En particulier, il ne stimule la synthèse d'aucune classe de lipides épidermiques de manière significative, exception faite des cérébrosides pour la seule concentration spécifique de 0.10%. Par ailleurs, il inhibe significativement la synthèse des céramides 1.
II Comparaison des propriétés de l'acide pyroglutamique et de l'acide gluconique sur la maturation de la filaggrine - Principe L'effet de l'acide pyroglutamique et de l'acide gluconique sur la maturation de la filaggrine est évalué sur des épidermes reconstruits par la technique de Western Blot composée des étapes suivantes: extraction et séparation des protéines totales synthétisées - marquage spécifique des filaggrines matures par un anti-corps monoclonal anti-filaggrine révélation par chimiluminescence - lecture des résultats en unités de densité optique -Protocole L'acide pyroglutamique possède une masse moléculaire de 129 et l'acide gluconique 218. Dans ce test, l'acide gluconique se présente sous la forme d'une solution aqueuse deux fois plus diluée que l'acide pyroglutamique mais les deux produits ont été testés à des pourcentages en extrait sec équivalents.
Les épidermes reconstruits (SkinEthic, lot 04022A 0611) sont placés dans un milieu de culture approprié (SkinEthic, lot 0407011J 915) et cultivés à 37 C. Après 7 heures d'incubation, le milieu de culture est retiré et remplacé par un milieu de culture frais, avec ou sans produit à l'essai.
Les deux produits à l'essai sont l'acide pyroglutamique et l'acide gluconique. L'acide pyroglutamique est testé à 0.008% et 0,04%. L'acide gluconique dilué à 50% dans l'eau est testé à 0,016% et 0,08%. Le témoin négatif est constitué par le milieu de culture frais seul. Chaque test est effectué sur deux échantillons.
Les concentrations testées ont été déterminées après une étude de cytotoxicité des produits à l'essai sur une culture de kératinocytes humains normaux, isolés à partir d'une plastie chirurgicale, dans un milieu dénué de sérum (milieu SFM, Invitrogen, lot 17005034), sans additif et pour une concentration faible en calcium, d'environ 0.09mM. Les épidermes reconstruits sont alors incubés en présence d'un des produits à l'essai ou du milieu de culture seul pendant 72 heures à 37 C, dans une atmosphère contenant 5% de CO2.
Les protéines totales sont ensuite extraites,dissociées et séparées par électrophorèse sur un gel de sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide à 10% d'acrylamide (gel SDS-PAGE, Bio-Rad, Criterion Precast gel 10% acrylamide, lot 3450011). Après migration, les protéines sont transférées sur membrane de nitrocellulose (Amersham, Hybond ECL). Les filaggrines matures (38kDa) sont alors marquées par un anti-corps monoclonal anti- filaggrine (Tebu, réf. 5002). Un marquage aux anti-corps anti-actine (Sigma, A4700) est ensuite effectué et permet de rapporter les résultats à la viabilité cellulaire. L'intensité des marquages est alors évaluée en unité de densité optique. La valeur F/A correspond au rapport de filaggrine par rapport à l'actine: (filaggrine X 100)/actine.
- Résultats: Maturation de la filaggrine Témoin négatif Acide pyroglutamique Acide gluconique Concentration - 0.04 0.008 0.04 0.008 (en % d'extrait sec) Filaggrine 8.974 8.009 11.075 10.779 8.189 4.817 3. 543 3.049 3.620 mature (DO/mm2) Actine 1.356 1.502 0.984 0.992 1.123 1. 314 1.192 1.163 0.801 (DO/mm2) Rapport F/A 662 533 1126 1087 729 367 297 262 452 Moyenne 598 1106 729 332 357 Pourcentage 100 185 122 56 60 par rapport au témoin Effet - + 85% +22% - 44% -40% Il ressort de ces résultats que l'acide pyroglutamique stimule maturation des filaggrines aux concentrations testées. En particulier, cette synthèse est augmentée significativement de 85% à la concentration de 0.04%. En revanche, l'acide gluconique n'induit aucun effet stimulant sur la maturation des filaggrines. Au contraire, il l'inhibe.
III Exemples de compositions * Crème de nuit réparatrice: - Composition en pourcentage: Phase Ingrédient(INCI) -A: phase grasse Mélange de bis-PEG, PPG-16, 16 diméthicone, triglycéride caprique/caprylique 1.50 Ceteareth-25 0.50 Triglyceride caprique/caprylique 2.00 Palmitate d'isopropyle 2.50 Stearate de glycéryle 3.00 Isostéarate d'isostéaryle 3.00 Myristate de myristyle 2.00 Alcool béhénique 2.00 Mélange de propylèneglycol, BHT, palmitate d'ascorbyle, stearate de glyceryle et d'acide citrique 0.10 -B: phase aqueuse Eau qsp 100 Mélange de phenoxyethanol, de methylparaben, dethylparaben, de butylparaben, de propylparaben et d'isobutylparaben 0. 80 Acide pyroglutamique 1.00 EDTA tétrasodique 0.10 NaOH, solution à 10% qsp pH 6.00 Glycérine 3.00 Gomme de Sclerote (Sclerotium gum) 0.20 Gomme Xanthane (xanthan gum) 0.20
-C
Mélange de butylene glycol, eau et d'extrait de cacao(Theobroma cacao) 2. 00 Parfum (fragrance) 0.10 Colorant (CI 17200) qs couleur 35 - Protocole de réalisation: 1) Les phases aqueuses et grasses sont réalisées séparément sous agitation à chaud à 75 C.
2) La phase grasse est ajoutée à la phase aqueuse sous agitation.
3) La phase C est ajoutée au mélange à 45 C.
4) L'ensemble est homogénéisé et laisser à refroidir.
17 en % * Soin après soleil apaisant et réparateur: - Composition en pourcentage: Phase Ingrédient(INCI) en % - A: phase grasse Mélange de chloride de behentrimonium et d'alcool cetearyle 3.00 Dimethicone 2.00 Isostearate d'isostearyle 3.00 -B: phase aqueuse Eau qsp 100 Acide pyroglutamique 0.50 NaOH, solution à 10% qs pH 6.00 Glycérine 2.00 Phosphate d'hydroxypropyle amidon (hydroxypropyl starch phosphate) 2.00 -C: Mélange de butylène glycol, d'eau, et d'extrait de plante Morinda citrifolia 2.00 Biosaccharide gomme- 2 3.00 Imidazolidinylurée 0.20 Parfum (fragrance) 0.10 - Protocole de réalisation: 1) Les phases aqueuses et grasses sont réalisées séparément sous agitation à chaud à 75 C.
2) La phase grasse est ajoutée à la phase aqueuse sous agitation.
3) La phase C est ajoutée au mélange à 45 C.
4) L'ensemble est homogénéisé et laisser à refroidir.
Claims (17)
1. Utilisation de l'acide pyroglutamique pour la fabrication d'une composition cosmétique ou dermatologique, stimulant la différenciation épidermique, destinée à renforcer, préserver et/ou restaurer la barrière épidermique de la peau.
2. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon la revendication 1 pour la fabrication d'une composition cosmétique ou dermatologique stimulant la biosynthèse des lipides épidermiques.
3. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon la revendication 1 ou 2 pour la fabrication d'une composition cosmétique ou dermatologique stimulant la maturation de la filaggrine.
4. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon l'une des revendications 1 à 3 à une concentration comprise entre 0.015% à 5% en poids total de la composition.
5. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon la revendication 4 à une concentration comprise entre 0.15% à 3% en poids total de la composition.
6. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon l'une des revendications précédentes sous la forme L- de l'acide pyroglutamique.
7. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon l'une des revendications précédentes pour la fabrication d'une composition cosmétique ou dermatologique, destinée à renforcer, préserver et/ou restaurer la fonction protectrice ou régulatrice de la barrière épidermique, à améliorer et/ou à renforcer la cohésion cellulaire de l'épiderme, à augmenter la résistance épidermique aux agents agresseurs, à améliorer et/ou renforcer la structure de l'épiderme, à augmenter son épaisseur, à garantir l'intégrité cutanée.
8. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon l'une des revendications précédentes pour la fabrication d'une composition cosmétique ou dermatologique, destinée à réguler les pertes insensibles en eau.
9. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon l'une des revendications précédentes comme agent actif cosmétique pour stimuler la différenciation épidermique.
10. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon l'une des revendications précédentes comme agent actif cosmétique pour stimuler la biosynthèse des lipides épidermiques.
11. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon l'une des revendications précédentes comme agent actif cosmétique pour stimuler la maturation des filaggrines.
12. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon l'une des revendications 9 à 11 pour prévenir et/ou réduire les signes inesthétiques et/ou inconfortables dus à la fragilité de la barrière épidermique.
13. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon la revendication 12 pour améliorer l'apparence de la peau, lui conférer un aspect lisse, sans rugosité et/ou réduire durablement la sécheresse cutanée due au manque de lipides et/ou aux pertes insensibles en eau excessives.
14. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon l'une des revendications 1 à 8 pour la réalisation d'une composition dermatologique destinée à traiter et/ou prévenir, par application cutanée, les désordres de la peau résultant et/ou s'accompagnant d'une différenciation épidermique déficiente, et en particulier d'une déficience de la biosynthèse épidermique des lipides et/ou d'une déficience de la maturation de la filaggrine.
15. Utilisation de l'acide pyroglutamique selon la revendication 14 pour le traitement de l'hypersensibilité, de l'atrophie cutanée et de l'atopie.
16. Procédé de traitement cosmétique consistant à appliquer sur une zone de peau et/ou de phanère concernée, de l'acide pyroglutamique, éventuellement sous la forme d'une composition cosmétique selon l'une des revendications 1 à 8 pour stimuler la différenciation épidermique.
17. Procédé de traitement cosmétique consistant à appliquer sur une zone de peau et/ou de phanère concernée, de l'acide pyroglutamique, éventuellement sous la forme d'une composition cosmétique selon l'une des revendications 1 à 8 pour stimuler la synthèse des lipides et/ou la maturation de la filaggrine.
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2004
- 2004-12-23 FR FR0413881A patent/FR2872043B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| FR2872043B1 (fr) | 2006-08-25 |
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