FR2881349A1 - Nouvelle utilisation des galactomannanes en tant qu'agent actif en cosmetique. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne l'utilisation de galactomannanes pour la préparation d'une composition cosmétique ou dermatologique destinée à augmenter l'expression des intégrines alpha3beta1 et alpha2beta1 dans les kératinocytes basaux, notamment pour prévenir et/ou traiter le vieillissement cutané.
Description
NOUVELLE UTILISATION DES GALACTOMANNANES EN TANT QU'AGENT ACTIF EN
COSMETIQUE
La présente invention a pour objet une nouvelle utilisation des galactomannanes, seuls ou en combinaison, comme agent actif permettant d'augmenter l'expression des intégrines a3(31 et a2[31 dans les kératinocytes basaux, laquelle augmentation d'expression permet de mieux lutter contre les effets néfastes du vieillissement cutané.
La membrane basale de la peau ou Jonction Dermo- Epidermique (JDE) correspond à la zone anatomique comprise entre les cellules basales de l'épiderme et les couches les plus superficielles du derme. C'est une zone d'adhérence entre l'épiderme et le derme, assurant le contrôle de la filtration des petites molécules et le maintien des cellules adjacentes (DAMOUR et al., Le vieillissement cutané, Ed. Flash Média, 1988).
La JDE comprend des complexes d'attachement spécifiques, les hémidesmosomes dont la fonction est d'assurer le lien entre les kératinocytes basaux de l'épiderme et la membrane basale sous-jacente (KELLY, J. Cell. Biol., vol.28, p:51-73, 1966).
En plus d'assurer la compartimentation, la JDE joue un rôle très important tant sur le plan mécanique, puisqu'elle permet l'ancrage solide de l'épiderme, que sur le plan biologique puisqu'elle intervient dans la signalisation cellulaire par le biais de récepteurs de la famille des intégrines.
Les intégrines sont des glycoprotéines transmembranaires localisées au niveau de la partie basale du kératinocyte en contact avec la JDE. Elles possèdent une partie extracellulaire permettant la reconnaissance de protéines caractéristiques de la JDE.
Parmi les composants de la JDE se liant aux intégrines, on peut citer notamment deux protéines qui jouent un rôle fondamental au sein de celleci: le collagène de type IV, présent dans toutes les membranes basales, synthétisé par les kératinocytes et les fibroblastes. Les protomères s'assemblent entre eux pour donner la charpente moléculaire qui assure une bonne stabilité mécanique et sert de trame pour les autres protéines de la membrane basale, y compris celles d'ancrage; - la laminine de type V, qui est une protéine constitutive des hemidesmosomes, se liant de manière covalente pour former des filaments d'ancrage.
Ces deux protéines, par le biais de récepteurs membranaires correspondant à l'intégrine u3(31 pour la laminine de type V et à l'intégrine a2f31 pour le collagène de type IV, permettent: l'adhésion des kératinocytes basaux au support selon une orientation bien définie; -la transmission des signaux tissulaires (comme des signaux de prolifération et de différenciation des kératinocytes) et de signaux cellulaires du derme vers l'épiderme.
Ces intégrines constituent de véritables interfaces pour la communication entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule, mais également bien audelà de la couche basale puisqu'elles contribuent à une meilleure communication entre les deux compartiments principaux de la peau, le derme et l'épiderme, en favorisant l'adhésion cellulaire.
Au cours du vieillissement cutané, on observe un aplanissement et un amincissement de la JDE. Les propriétés d'adhérence de l'épiderme sont alors amoindries en raison d'une diminution de l'expression des intégrines spécifiquement impliquées dans l'adhésion des kératinocytes basaux (LEVARLET et al., J. Invest. Dermatol., vol.3, p:172-9, 1988). Toutes ces modifications aboutissent à une diminution de la communication entre les compartiments, contribuant probablement à une désorganisation dermoépidermique.
Même si tous les mécanismes relatifs à ce vieillissement cutané n'ont pas été élucidés, tout porte à penser qu'une augmentation de l'adhérence des cellules, notamment à la JDE, permet de rétablir une meilleure communication dermo-épidermique.
Le but de la présente invention est précisément d'offrir des moyens permettant d'augmenter spécifiquement l'adhérence des kératinocytes basaux aux protéines majeures de la JDE que sont la laminine V et le collagène IV de façon à palier aux dérèglements de communication entre le derme et l'épiderme au cours du vieillissement cutané.
Ce but est atteint grâce à des compositions cosmétiques ou dermatologiques pour le soin de la peau et plus particulièrement pour lutter contre le vieillissement cutané, comprenant en tant qu'agent actif des galactomannanes issus de graines de végétaux composés d'une chaîne linéaire de l3-D-mannopyranoses reliés en (3(1-4) et substitués par des unités d'alpha-D-galactopyranose en a(1-6) et plus particulièrement des galactomannanes de la gomme tara, issus de la graine de Cmsalpinia spinosa (Mol.) Kuntze.
En effet, en plus de leurs propriétés rhéologiques, les inventeurs ont démontré qu'une faible concentration de tels galactomannanes, notamment des galactomannanes issus de la gomme tara, était associée à des propriétés biologiques très intéressantes contre le vieillissement de la peau, à savoir l'amélioration de l'adhésion des kératinocytes basaux aux protéines de la JDE et ceci grâce à l'induction d'une meilleure expression des intégrines a2(31 et a3(31.
Les galactomannanes sont issus de la graine, après qu'elle a été débarrassée de son enveloppe et de son germe. La poudre obtenue après broyage de cette graine, laquelle est constituée de l'endosperme, est communément appelée gomme. Les principales gommes utilisées de façon industrielle sont la gomme guar, la gomme caroube et depuis peu la gomme tara. La teneur en galactomannanes de ces gommes est importante et peut atteindre plus de 80 % en poids pour la gomme tara. Les galactomannanes sont très utilisés dans l'industrie alimentaire et également pharmaceutique en tant qu'épaississants naturels. On trouve ainsi des galactomannanes dans des compositions cosmétiques ou pharmaceutiques dans lesquelles ils jouent le rôle d'actif épaississant.
En conséquence, un premier objet de l'invention correspond à l'utilisation de galactomannanes pour la préparation d'une composition cosmétique ou dermatologique destinée à augmenter l'expression des intégrines a3131 et a2131 dans les kératinocytes basaux.
Par galactomannanes, on entend des polymères saccharidiques issus de graines de végétaux qui sont composés d'une chaîne linéaire de l3-Dmannopyranoses reliés en (3(1-4) et substitués par des unités d'alpha-Dgalactopyranose en a(1-6).
Selon un mode de réalisation particulier, l'invention a pour objet l'utilisation de galactomannanes en tant qu'actif cosmétique stimulant l'augmentation de l'expression des intégrines a3(31 et a2131 dans les kératinocytes basaux.
La demande de brevet EP 0742007 Al décrit uniquement l'action hydratante et élastifiante de compositions comprenant des extraits de gomme de cassia et/ou de trigonelle. En conséquence, cette demande de brevet ne décrit pas spécifiquement, pas plus qu'elle ne suggère l'utilisation de galactomannanes pour la préparation d'une composition cosmétique ou dermatologique destinée à augmenter l'expression des intégrines a3(31 et a2(31 dans les kératinocytes basaux.
Dans les graines de végétaux dont sont issus les galactomannanes utilisés dans les compositions de l'invention, les galactomannanes constituent un dépôt extracellulaire de l'endosperme et servent de réserves énergétiques utilisées lors de la germination. À titre d'exemple de graines de végétaux utilisables dans les compositions selon l'invention, on peut citer les graines de Fabaceae, telles que les graines de guar (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taubert), les graines de caroubier (Ceratonia siliqua L.), les graines de fenugrec (Trigonella foenum graecum L.), les graines de févier (Gleditsia triacanthos L.) et les graines de tara (Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze). De préférence, la graine utilisée est une graine de tara (Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze).
Avantageusement, les galactomannanes utilisés se trouvent sous forme de gomme . À titre d'exemple de telles gommes utilisables dans les compositions de l'invention, on peut citer la gomme guar, la gomme de caroube, la gomme de fenugrec, la gomme de févier ou la gomme tara. De préférence, la gomme utilisée est de la gomme tara.
Tara ou Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze (Caesalpiniacae) -syn: C. tinctoria (H. B K) Bentham ex Reiche: il s'agit d'un petit arbre épineux de 2 à 5 m de haut, à feuilles composées, bipennées et à folioles coriaces, sessiles, de couleur vert foncé sur la face supérieure et plus claires sur la face inférieure. L'arbre fleurit en septembre, les fleurs, réunies en grappes denses sont de couleur jaune rougeâtre. Le calice comporte 5 sépales, et la corolle 5 pétales. Le fruit est une gousse, rougeâtre, oblongue et glabre, contenant 8 à 10 graines de couleur noire. Cet arbuste est natif du Nord de l'Amérique du Sud (Pérou, Bolivie, nord du Chili), on le rencontre également en Equateur, Venezuela et dans certains pays d'Afrique du Nord. Il est cultivé dans la plupart de ces pays. Le Pérou est le principal producteur, avec 80 % de la production mondiale soit une moyenne de 19 000 tonnes par an de fruits. Les gousses sont utilisées comme source de tannins pour l'industrie du cuir alors que l'endosperme de la graine est destiné à la production de gomme.
Les galactomannanes utilisables dans les compositions selon l'invention présentent un rapport galactose sur mannose compris entre 1:2 et 1: 100, de préférence compris entre 1:2 et 1:10, et de manière particulièrement préférée compris entre 1:2 et 1:5. Ce degré de substitution est caractéristique de l'espèce végétale. À titre d'exemple, ce degré de substitution est de 1:3 pour la gomme tara.
Les galactomannanes peuvent être utilisés sous une forme modifiée ou non modifiée, telle que des hydrolysats obtenus par voie chimique ou enzymatique. De telles modifications permettent notamment de modifier le degré de polymérisation de la chaîne linéaire des galactomannanes.
Avantageusement, le degré de polymérisation de la chaîne linéaire des galactomannanes est compris entre de 25 100 et 10 000 unités mannose, de préférence entre 1 000 et 000 unités mannose.
Avantageusement encore, la concentration de galactomannanes dans la composition est comprise entre 0,01 et 3% du poids total de la composition, de préférence entre 0,05 et 2%, préférentiellement encore entre 0,05 et 1%, et de manière particulièrement préférée entre 0,05% et 0,5%.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite composition est destinée à augmenter l'adhésion des kératinocytes basaux aux protéines de la JDE.
Selon un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention, ladite composition est destinée à améliorer la transmission des signaux tissulaires entre le derme et l'épiderme.
Avantageusement, ladite composition est destinée à prévenir et/ou à traiter le vieillissement cutané.
Les compositions selon l'invention peuvent comprendre en outre un ou plusieurs agents de formulation ou actifs d'usage connu et classique dans des compositions cosmétiques et/ou dermatologiques. On peut citer, à titre d'exemple et de façon non limitative, les adoucissants, les colorants, les actifs filmogènes, les tensioactifs, les parfums, les conservateurs, les émulsionnants, les huiles, les glycols, les absorbeurs de sébum, les vitamines etc. Avantageusement, les actifs sont des extraits de plantes.
Les compositions selon l'invention peuvent se présenter sous toute forme connue de l'homme du métier dans le domaine de la cosmétique et de la dermatologie sans autre restriction galénique que l'application sur la peau du visage ou du corps. De façon avantageuse, les compositions selon l'invention se présentent sous des formes habituelles en cosmétique comme notamment sous forme d'émulsion simple H/E ou E/H, d'émulsions multiples ou de micro émulsions, de gels aqueux ou hydro-alcooliques ou encore d'huiles ou de lotions.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans les exemples qui suivent, sans pour autant que ceux-ci ne constituent une quelconque limitation de l'invention.
EXEMPLES
I) modulation de l'expression des intégrines a2(31 et a351 dans une culture monocouche de kératinocytes humains normaux.
1) Protocole Lors d'une première étape de coating , des lames de culture avec 4 chambres (FALCON) sont coatées soit avec de la laminine V de souris (BD SCIENCES), soit avec du collagène IV de souris (BD SCIENCES) , à des concentrations de 0, 3 ou 7 pg/cm2, puis incubées 24 heures à 37 C.
Le milieu est ensuite éliminé et les chambres sont rincées avec du milieu de culture K-SFM (INVITROGEN).
Des kératinocytes humains normaux (KHN) ont ensuite été ensemencés (passage 3) à raison de 7 000 cellules/chambre dans un milieu de culture K-SFM (INVITROGEN) supplémenté. Les cellules ont ensuite été placées dans un incubateur à 37 C, 5% de CO2 et 95% d'humidité pendant 6 jours.
Le milieu de culture a alors été éliminé pour être remplacé par un milieu de culture neuf supplémenté en gomme tara à des concentrations de 10-2%, 10-3% ou 10-4% (p/v). Une chambre contrôle est supplémentée avec un milieu de culture neuf non supplémenté en gomme tara. La gomme tara utilisée pour l'expérience était de qualité alimentaire et non hydrolysée (EXANDAL). La gomme tara a été solubilisée préalablement à l'expérience dans de l'eau à 60 C, pendant une heure et à une concentration de 0,1%.
Les cellules ont alors été placées dans un incubateur dans les conditions décrites précédemment, et ceci pendant 3 jours.
Les lames de culture ont ensuite été démontées. Les cellules ont alors été fixées avec une solution de 4% formaldéhyde (SIGMA) dans du PBS (Phosphate Buffer Saline). Les cellules ont alors été perméabilisées avec une solution de 0,1% TRITON X-100 (SIGMA).
Les lames ont ensuite été incubées avec une solution de 5 saturation, comprenant 5% de BSA (SIGMA) dans du PBS, pour bloquer les sites non spécifiques.
Une lame de culture a ensuite été incubée avec une solution de PBS 1% BSA supplémentée ou non avec un anticorps primaire a2[31 (mouse monoclonal IgG, TEBU-BIO) ou a3131 (mouse monoclonal IgG, TEBU-BIO).
Les lames ont ensuite été rincées trois fois dans une solution de PBS 1% BSA. Les lames ont alors été incubées en présence d'une solution PBS 1% BSA supplémentée avec un anticorps secondaire (goat anti-mouse IgG, rhodamine conjugated, TEBU-BIO) au 1/500è% Les lames ont ensuite été rincées trois fois dans une solution de PBS 1% BSA et montées sur lamelle à l'aide d'une goutte de milieu de montage (Fluorescent Mounting Medium, DAKOCYTOMATION).
Les lames ont ensuite été observées à l'aide d'un microscope couplé à un système de fluorescence (OLYMPUS). Un filtre adapté a permis de sélectionner la longueur d'onde d'excitation de 550nm (rhodamine).
La figure 1 montre le marquage correspondant à l'intégrine a2(31 observé (grossissement 20X) pour des kératinocytes cultivés sur un support non coaté (figure 1A) ou coaté avec 7 pg/cm2 de laminine V (figure 1B) et en l'absence de traitement avec de la gomme tara.
La figure 2 montre le marquage correspondant à l'intégrine a2(31 observé (grossissement 20X) pour des kératinocytes cultivés sur un support non coaté (figure 2A) ou coaté avec 7 pg/cm2 de laminine V (figure 2B) et traités avec de la gomme tara à une concentration de 10-3% dans le milieu de culture.
2) Résultats 2-1: Effet du coating sur l'expression des 5 intégrines: En l'absence de traitement avec la gomme tara, les résultats obtenus en l'absence (figure 1A) et en présence d'un coating préalable des lames de culture avec de la laminine V (figure 1B) montrent que ladite étape de coating induit une augmentation de l'expression de l'intégrine a2[31 par les kératinocytes. Plus généralement, les résultats ont montré que le coating préalable des lames de culture avec de la laminine V ou du collagène IV induit une augmentation simultanée de l'expression des intégrines a2131 et a3(31 par les kératinocytes.
2-2: Effet du traitement à la gomme tara: En l'absence de coating, les résultats montrent que le traitement avec la gomme tara induit une augmentation de l'expression de l'intégrine (x2(31 par les kératinocytes (figure 2A versus figure lA en l'absence de gomme tara). Une telle augmentation de l'expression de l'intégrine a2(31 par les kératinocytes est également observée dans le cas d'un coating préalable avec la laminine v (figure 2B versus figure 1B en l'absence de gomme tara). Plus généralement, les résultats ont montré que le traitement des kératinocytes avec la gomme tara induit une augmentation dose-dépendante de l'expression des intégrines a2[31 et a3(31 par les kératinocytes.
II) Incorporation dans une formule cosmétique: 1) Exemple de composition cosmétique de l'invention sous forme d'une émulsion.
Eau QSP Gomme tara: 0.1 % Mélange de conservateurs: 1,50 % Propylène glycol: 5,00 % Gomme xanthane: 0,30 % Copolymère acrylique / acrylate: 0, 50 % Acide stéarique 100 OE: 3,00 % Stéarate de sorbitan: 2, 00 % Sorbitan laurate 20 OE: 3,00 % Alcool Cétylstéarique: 1,50 % Cire d'abeille: 1,00 % Huile de germe de blé : 5,00 % Diméthicone: 2,00 % Cyclométhicone: 5,00 % Gel de polyacriamide: 2,00 % Parfum: 0,10 % 2) Exemple de composition cosmétique de l'invention sous forme d'une crème.
Eau QSP Gomme tara: 0.1 % Gomme xanthane: 0,30 % Séquestrant: 0,05 % Conservateurs: 1,50 % Acide C18: 2,50 % Acide C 16: 2,50 % Trilaurine: 1, 00 % Beurre de karité : 0,05 % Acétate de tocophérol: 0,05 % Bêta bisabolol: 0,05 % Huile de germe de blé 5,00 % Diméthicone: 3,00 % Acide polyacrilique: 0,30 % TEA (triéthanolamine) : 1,50 % Parfum: 0,10 %
Claims (10)
1. Utilisation des galactomannanes pour la préparation d'une composition cosmétique ou dermatologique destinée à 5 augmenter l'expression des intégrines a3(31 et a2(31 dans les kératinocytes basaux.
2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits galactomannanes correspondent à des polymères saccharidiques issus de graines de végétaux composés d'une chaîne linéaire de 13-D-mannopyranoses reliés en (3(1-4) et substitués par des unités d'alpha-D-galactopyranose en a(1-6).
3. Utilisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les graines de végétaux utilisées sont des 15 graines de Fabaceae.
4. Utilisation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les graines de Fabaceae sont des graines de tara (Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze).
5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits galactomannanes présentent un rapport galactose sur mannose compris entre 1:2 et 1: 100, de préférence compris entre 1:2 et 1:10.
6. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits galactomannanes se présentent sous une forme modifiée ou non modifiée.
7. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le degré de polymérisation de la chaîne linéaire desdits galactomannanes est compris entre de 100 et 10 000 unités mannose, de préférence entre 1 000 et 10 000 unités mannose.
8. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite composition est destinée à augmenter l'adhésion des kératinocytes basaux aux protéines de la JDE.
9. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite composition est destinée à améliorer la transmission des signaux tissulaires entre le derme et l'épiderme.
10. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite composition est destinée à prévenir et/ou à traiter le vieillissement cutané.
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