FR2989087A1 - Nouveaux composes oligosaccharides et leur utilisation cosmetique - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un oligosaccharide de formule générale (I) ainsi que son sel pharmaceutiquement acceptable, et l'utilisation de ce composé pour maintenir l'intégrité et de la concentration des molécules constituantes de la matrice extracellulaire.
Description
La présente invention a pour objet de nouveaux composés oligosaccharides extraits de l'algue verte Ulva Lactuca, une composition cosmétique comprenant un ou plusieurs de ces composés ainsi que leurs sels pharmaceutiquement acceptables, et l'utilisation de ces composés ou de cette composition pour maintenir l'intégrité et la concentration des molécules constituantes de la matrice extracellulaire. Ulva Lactuca (ou laitue de mer) est une algue verte marine, nitrophile, de la famille des Ulvaceae et de l'ordre des Ulvales.
Trois familles polysaccharidiques composent la paroi de cette algue verte. La première famille, majoritaire, est constituée d'un rhamnoglycuronane sulfaté désigné par le terme ulvane (Ray et Lahaye, 1995). Il est soluble dans l'eau et se distingue des autres polysaccharides contenus dans la paroi de l'algue par sa teneur en rhamnose (30 à 50 %), en acide glucuronique (10 à 20 %) et en sulfate (16 à 19 %). La seconde famille est constituée de fl-(1,4)-D-xyloglucanes et de fl-(1,4)-D-glucuronanes. Enfin, la troisième famille est constituée de cellulose amorphe. Divers procédés d'extraction menés sur Ulva Lactuca ont été décrits dans l'art antérieur. De manière générale, les polysaccharides contenus dans cette algue sont obtenus par extraction aqueuse à des températures allant de 50 à 100°C, suivie d'une précipitation alcoolique (Paradossi et al., A physico-chemical study on the polysaccharide ulvan from hot water extraction of the macroalga Ulva. Int J Biol Macromol, 1999, 25(4):309-15). Cependant, ces procédés ne permettent pas l'obtention d'oligosaccharides puisque aucune hydrolyse n'est réalisée.
La demande de brevet WO-A-2008/146116 décrit l'utilisation d' Ulva Lactuca ou d'extraits de cette algue pour la préparation de compositions cosmétiques ayant une triple action sur le derme : stimulation de la prolifération des fibroblastes, stimulation de la production d' élastine et stimulation de la synthèse de collagène de type I.
Néanmoins, aucune indication n'est fournie dans cette demande de brevet concernant le procédé d'extraction utilisé pour préparer l'extrait d' Ulva Lactuca, si bien qu'il est impossible d'en déterminer la composition exacte. D'autre part, l'extrait d' Ulva lactuca agit uniquement sur la prolifération des fibroblastes. Aucune stimulation de la synthèse du collagène et de l'acide hyaluronique n'est associée à l'utilisation de l'extrait d' Ulva lactuca seul.
Or, la peau est soumise en permanence à de nombreux stress intrinsèques et/ou extrinsèques tels que les UV, la pollution, la chaleur, le froid, les différentes pathologies, les blessures, l'inflammation, le vieillissement ou encore l'activité hormonale. Malgré la présence de différents systèmes de protection intrinsèques, la peau finit par être abîmée par la succession de ces agressions, ce qui se traduit notamment par une altération de l'architecture cutanée conduisant à une altération des structures et des fonctions cutanées. Ces changements structuraux peuvent être principalement attribués à une désorganisation de la matrice extracellulaire, elle-même induite par une diminution 10 et/ou une modification des molécules constituantes telles que les collagènes, l'acide hyaluronique, l'élastine ou encore la fibronectine. Les principaux facteurs responsables de cette désorganisation de la matrice extracellulaire sont donc la diminution de la biosynthèse et/ou l'augmentation de la dégradation de ces molécules constituantes mais aussi la mauvaise disposition de ces 15 composés au sein de cette matrice. Tout cela se traduit notamment par un relâchement tissulaire et par une perte d'élasticité, de fermeté, de tonicité, d'uniformité de la teinte et/ou de la texture de surface cutanée et/ou capillaire. 20 Par voie de conséquence, dans le cadre du développement de nouveaux actifs cosmétiques utiles pour induire la biosynthèse et/ou l'organisation des molécules constituantes de la matrice extracellulaire, et/ou pour diminuer leur dégradation, permettant ainsi la mise en place et le maintien de l'architecture de la matrice extracellulaire et donc de prévenir et/ou de traiter les signes de vieillissement cutané 25 et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou capillaires, l'altération de la régénération tissulaire, le relâchement tissulaire, l'altération de la microcirculation cutanée et/ou capillaire, l'altération de la détoxification cutanée, la perte de l'uniformité, de l'éclat et de la brillance de la teinte (cutanée et/ou capillaire), l'altération de la texture de surface 30 cutanée (apparition de rides, de poches, sécheresse cutanée, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), et l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute des cheveux). Or, il a maintenant été trouvé de façon tout à fait surprenante que la dégradation 35 radicalaire des polysaccharides extraits de l'Ulva Lactuca permettait d'obtenir des oligosaccharides de faible poids moléculaire, c'est-à-dire inférieur ou égal à 100.000 Daltons, permettant un maintien de l'intégrité et de la concentration des molécules constituantes de la matrice extracellulaire en favorisant leur synthèse et leur organisation, et en limitant leur dégradation. Il a ainsi été trouvé de façon totalement inattendue que les oligosaccharides ainsi préparés permettent d'induire la biosynthèse et/ou l'organisation des molécules constituantes de la matrice extracellulaire, et/ou de diminuer leur dégradation, permettant ainsi la mise en place et le maintien de l'architecture de la matrice extracellulaire et donc de prévenir et/ou de traiter les signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou capillaires, l'altération de la régénération tissulaire, le relâchement tissulaire, l'altération de la microcirculation cutanée et/ou capillaire, l'altération de la détoxification cutanée, la perte de l'uniformité, de l'éclat et de la brillance de la teinte (cutanée et/ou capillaire), l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, sécheresse cutanée, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), et l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute des cheveux). La présente invention a donc pour objet un oligosaccharide de formule générale (I) n (I) dans laquelle : - Ri à R4 sont choisis indépendamment les uns des autres et indépendamment pour chaque unité rhamnose et/ou acide glycuronique comme étant un groupe hydroxy, alkyloxy, carboxy, alkoxycarbonyl, acyloxy, sulfate ou phosphate; ou un groupement -OCH2le, dans lequel Ra représente un groupe hydroxy, alkyloxy, acyloxy, sulfate ou phosphate; - n est un entier inférieur ou égal à 50 et est choisi de manière à ce que le poids moléculaire soit inférieur ou égal à 100.000 Daltons ; ainsi que son sel pharmaceutiquement acceptable.
Les oligosaccharides selon la présente invention n'ont jamais été décrits auparavant. Ces composés permettent un maintien de l'intégrité et de la concentration des molécules constituantes de la matrice extracellulaire en favorisant leur synthèse et leur organisation, et en limitant leur dégradation. Ces composés peuvent donc être utilisés pour induire la biosynthèse et/ou l'organisation des molécules constituantes de la matrice extracellulaire, et/ou pour diminuer leur dégradation, permettant ainsi la mise en place et le maintien de l'architecture de la matrice extracellulaire et donc de prévenir et/ou de traiter les signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou capillaires, l'altération de la régénération tissulaire, le relâchement tissulaire, l'altération de la microcirculation cutanée et/ou capillaire, l'altération de la détoxification cutanée, la perte de l'uniformité, de l'éclat et de la brillance de la teinte (cutanée et/ou capillaire), l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, sécheresse cutanée, etc...) et/ou capillaire (cheveux cassant), et l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute des cheveux). Dans le cadre de la présente invention : - l'expression « poids moléculaire » se réfère indifféremment à la molécule seule ou au 20 mélange de molécules et représente alors dans ce cas une valeur moyenne ; - « acide glycuronique » désigne l'acide glucuronique ou l'acide iduronique (que l'on retrouve en faible proportion) ; - on entend par « sel pharmaceutiquement acceptable » tout sel d'addition avec un acide minéral ou organique par action d'un tel acide au sein d'un solvant organique ou 25 aqueux tel qu'un alcool, une cétone, un éther ou un solvant chloré, et qui soit acceptable d'un point de vue pharmaceutique. A titre d'exemple de tels sels, on peut citer les sels suivants : benzènesulfonate, bromhydrate, chlorhydrate, citrate, éthanesulfonate, fumarate, gluconate, iodate, iséthionate, maléate, méthanesulfonate, méthylène-bis-b-oxynaphtoate, nitrate, oxalate, palmoate, phosphate, salicylate, sulfate, 30 tartrate, théophyllinacétate et p-toluènesulfonate ; - on entend par un groupe alkyle, une chaîne hydrocarbonée saturée, monovalente, linéaire ou ramifiée, comportant de 1 à 6 atomes de carbone, tels que les groupes suivants : méthyle, éthyle, n-propyle, iso-propyle, n-butyle, sec-butyle, iso-butyle, tertbutyle, pentyle, hexyle ; 35 - le terme « alkyle » tel que défini ci-dessus conserve la même définition quand il intègre le nom d'un groupe, par exemple dans le groupe alkyloxy. Ainsi, parmi les groupes alkyloxy, on peut citer les groupes méthoxy, éthoxy, n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, iso-butoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, pentyloxy ; - une étape de « concentration sous pression réduite » désigne une étape visant à évaporer l'eau contenue dans un extrait à une pression de 50 à 100 mm de Hg et à une 5 température allant de 40 à 50°C. Préférentiellement, la présente invention a pour objet un oligosaccharide de formule générale (I) telle que définie ci-dessus dans laquelle les substituants Ri à R4 sont choisis indépendamment les uns des autres et indépendamment pour chaque unité 10 rhamnose et/ou acide glycuronique comme étant un groupe hydroxy, alkyloxy, acyloxy, sulfate ou phosphate; ou un groupement -OCH2Ra, Ra étant tel que défini précédemment. De façon tout à fait préférée, la présente invention a pour objet un oligosaccharide de formule générale (I) telle que définie ci-dessus dans laquelle les substituants Ri à R4 sont choisis pour chaque unité rhamnose et/ou acide glycuronique 15 comme étant un groupe hydroxy. Les oligosaccharides de formule générale (I) tels que définis précédemment ont un poids moléculaire moyen inférieur ou égal à 100.000 Daltons. Préférentiellement, la présente invention a pour objet un oligosaccharide de formule générale (I) tel que défini 20 précédemment dans laquelle n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire soit supérieur ou égal à 5.000 Daltons et inférieur ou égal à 100.000 Daltons. De préférence encore, n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire soit supérieur ou égal à 5.000 Daltons et inférieur ou égal à 50.000 Daltons. De façon toute à fait préférée, n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire soit supérieur ou égal à 5.000 Daltons 25 et inférieur ou égal à 10.000 Daltons. Les oligosaccharides selon la présente invention sont préparés par dégradation radicalaire de polysaccharides extraits d' Ulva Lactuca. La présente invention a donc pour objet un procédé de préparation d'oligosaccharides tels que définis précédemment 30 comprenant les étapes suivantes : a) dispersion de la poudre d'algue Ulva Lactuca dans l'eau à une température allant de 20°C à 100°C, le pH de la solution allant de 4 à 8 ; b) ajout progressif de peroxyde d'hydrogène (H202), la température de la solution allant de 20°C à 100°C, le pH de la solution allant de 4 à 8 ; 35 c) maintien sous agitation, la température de la solution allant de 20°C à 100°C, le pH de la solution allant de 4 à 8 ; d) filtration ou centrifugation à température ambiante ; e) concentration sous pression réduite ; f) les molécules de faible poids moléculaire peuvent être purifiées par : - ultrafiltration tangentielle sur des membranes de 5, 10 ou 30 kDa puis atomisation en fine poudre; - précipitation alcoolique, filtration, lavage et séchage des oligosaccharides obtenus. Le procédé de dégradation selon la présente invention permet l'obtention 10 oligosaccharides de faible poids moléculaire avec un rendement de production élevé, de l'ordre de 25% par rapport à la masse sèche de poudre d'algue Ulva Lactuca utilisée. L'étape a) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en la dispersion de la poudre d'algue Ulva lactuca dans l'eau. De préférence la dissolution 15 s'effectue sous agitation à une vitesse allant de 500 à 2500 tours/minute, de préférence allant de 1000 à 2000 tours/minute. La dissolution s'effectue à une température allant de 20°C à 100°C, de préférence à une température allant de 40°C à 90°C, de préférence encore à une température allant de 50 à 80°C. 20 Durant la dissolution, le pH de la solution peut varier de 4 à 8, de préférence le pH de la solution varie de 5 à 7,5. Pour maintenir le pH de la solution à ces valeurs, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, on ajoutera de la soude 5N ou de la potasse 5N. La concentration en polysaccharides dans l'eau après dissolution pourra varier en 25 fonction des besoins de l'homme du métier et du matériel utilisé. Préférentiellement, la concentration en polysaccharides pourra être de 1 à 1000 g/1, de préférence encore de 1 à 100 g/1, de façon toute à fait préférée de 10 à 50 g/l. L'étape b) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en l'ajout 30 progressif de peroxyde d'hydrogène. De préférence, le rapport massique entre l'extrait d' Ulva lactuca et le peroxyde d'hydrogène ajouté est de 1/1. Le peroxyde d'hydrogène ajouté sera préférentiellement choisi comme étant du H202 à 35%. L'ajout de peroxyde d'hydrogène s'effectue de façon progressive. De préférence, l'ajout de peroxyde d'hydrogène se fera de façon continue sur une période allant de 30 35 minutes à 5 heures.
L'ajout de peroxyde d'hydrogène s'effectue à une température allant de 20°C et 100°C, de préférence à une température allant de 40°C à 90°C, de préférence encore à une température allant de 50 à 80°C. Durant l'ajout de peroxyde d'hydrogène, le pH de la solution peut varier de 4 à 8, de 5 préférence le pH de la solution varie de 5 à 7,5. Pour maintenir le pH de la solution à ces valeurs, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, on ajoutera de la soude 5N ou de la potasse 5N. L'étape c) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en l'agitation 10 du mélange extrait d' Ulva lactuca/peroxyde d'hydrogène. De préférence l'agitation s'effectue à une vitesse allant de 100 à 2000 tours/minute, de préférence encore à une vitesse allant de 300 à 1000 tours/minute. De préférence, l'agitation sera maintenue pendant une période allant de 30 minutes à 5 heures, de préférence encore pendant une période allant de 30 minutes à 3 heures, de 15 façon tout à fait préférée pendant une période allant de 1 heure à 2 heures. L'agitation s'effectue à une température allant de 20°C à 100°C, de préférence à une température allant de 40°C à 90°C, de préférence encore à une température allant de 50 à 80°C. Durant l'agitation, le pH de la solution peut varier de 4 à 8, de préférence le pH de la 20 solution varie de 5 à 7,5. Pour maintenir le pH de la solution à ces valeurs, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, on ajoutera de la soude 5N ou de la potasse 5N. L'étape d) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en une étape 25 de filtration ou de centrifugation visant à éliminer les particules insolubles de la solution. Pour procéder à la filtration, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, la filtration du milieu sera réalisée sur diatomée par filtration frontale. 30 Pour procéder à la centrifugation, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, le milieu sera centrifugé pendant 10 minutes à 10 000 g et à température ambiante. L'étape e) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en une étape 35 de concentration du milieu par évaporation de l'eau présente dans l'extrait. Pour procéder à cette concentration, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, cette étape se déroulera sous une pression allant de 50 et 100 mm de Hg, et à une température allant de 40 à 50°C. L'étape f) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en la 5 purification des oligosaccharides de faibles poids moléculaire par : Dans le cas d'une ultrafiltration tangentielle, celle-ci sera préférentiellement effectuée sur des membranes de 5, 10 ou 30 kDa. Dans le cas d'une précipitation alcoolique suivie d'une filtration, d'un lavage et d'un séchage, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, 10 la précipitation sera effectuée à l'aide d'un alcool qui pourra par exemple être choisi comme étant l'isopropanol ou l'éthanol. Préférentiellement, le précipitat obtenu pourra être filtré sur fritté ou sur toile. D'autre part, le procédé de dégradation selon la présente invention peut être conduit en 15 l'absence ou en présence d'un catalyseur. Ainsi, de façon optionnelle, le procédé de dégradation selon la présente invention peut être conduit en présence d'un catalyseur choisi parmi les cations divalents tels que par exemple Cu2+ ou Fe2+. Le catalyseur pourra être ajouté à l'étape b), c) ou d) du procédé selon l'invention. 20 Le procédé de dégradation selon la présente invention permet l'obtention de molécules de faible poids moléculaire avec un rendement de production élevé, de l'ordre de 20 à 25% par rapport à la masse sèche de poudre d' Ulva lactuca utilisée. Les oligosaccharides selon la présente invention peuvent donc être utilisés en 25 cosmétique pour induire la biosynthèse et/ou l'organisation des molécules constituantes de la matrice extracellulaire, et/ou pour diminuer leur dégradation, permettant ainsi la mise en place et le maintien de l'architecture de la matrice extracellulaire et donc de prévenir et/ou de traiter les signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou 30 capillaires, l'altération de la régénération tissulaire, le relâchement tissulaire, l'altération de la microcirculation cutanée et/ou capillaire, l'altération de la détoxification cutanée, la perte de l'uniformité, de l'éclat et de la brillance de la teinte (cutanée et/ou capillaire), l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, sécheresse cutanée, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), et 35 l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute des cheveux).
La présente invention a donc également pour objet l'utilisation cosmétique d'un ou plusieurs oligosaccharides selon la présente invention comme agent pour la prévention et/ou le traitement des signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou 5 capillaires, l'altération de la régénération tissulaire, le relâchement tissulaire, l'altération de la microcirculation cutanée et/ou capillaire, l'altération de la détoxification cutanée, la perte de l'uniformité, de l'éclat et de la brillance de la teinte (cutanée et/ou capillaire), l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, sécheresse cutanée, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), et 10 l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute des cheveux). La présente invention a également pour objet une composition cosmétique comprenant, à titre de principe actif, un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires 15 tels que décrits précédemment. Les compositions selon la présente invention peuvent être formulées sous toute forme galénique appropriée à leur administration. Les compositions selon la présente invention peuvent ainsi être formulées sous forme de crème, gel, lotion, lait, émulsion 20 huile dans eau ou eau dans huile, solution, onguent, pulvérisateur, huile corporelle, lotion après-rasage, savon, bâton protecteur des lèvres, bâton et crayon pour maquillage. Les compositions selon la présente invention contiennent un ou plusieurs oligosaccharides selon la présente invention à des teneurs allant de 0,005% à 75% en 25 poids total de la composition, préférentiellement de 0,01% à 25%, préférentiellement encore de 0,1% à 5%. Pour la préparation de ces compositions, un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la présente invention ou un ou plusieurs de leurs sels 30 pharmaceutiquement acceptables sont mélangés aux excipients classiquement utilisés dans le domaine cosmétique. Les compositions selon la présente invention peuvent prendre la forme d'une crème dans laquelle un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la 35 présente invention ou un ou plusieurs de leurs sels pharmaceutiquement acceptables sont associés aux excipients couramment utilisés en cosmétologie.
Les compositions selon la présente invention peuvent prendre la forme de gels dans les excipients appropriés tels que les esters de cellulose ou d'autres agents gélifiants, tels que le carbopol, le sepinov (polyacrylate), la gomme guar, etc. Les compositions selon la présente invention peuvent aussi prendre la forme d'une 5 lotion ou d'une solution dans lesquelles un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la présente invention ou un ou plusieurs de leurs sels pharmaceutiquement acceptables sont sous forme encapsulée. Les microsphères suivant l'invention peuvent par exemple être constituées de corps gras, d'agar et d'eau. Un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires 10 selon la présente invention ou un ou plusieurs de leurs sels pharmaceutiquement acceptables peuvent être incorporés dans des vecteurs de type liposomes, glycosphères, cyclodextrines, dans des chylomicrons, des macro-, micro-, nano-particules ainsi que les macro-, micro- et nanocapsules et aussi être absorbés sur des polymères organiques poudreux, les talcs, bentonites et autres supports minéraux. 15 Ces émulsions jouissent d'une bonne stabilité et peuvent être conservées pendant le temps nécessaire pour l'utilisation à des températures comprises entre 0 et 50°C sans qu'il y ait sédimentation des constituants ou séparation des phases. Les compositions selon la présente invention peuvent aussi contenir des additifs ou des adjuvants usuels en cosmétologies, comme par exemple des agents antimicrobiens ou 20 des parfums mais aussi des lipides d'extraction ou de synthèse, des polymères gélifiants et viscosifiants, des tensio-actifs et des émulsifiants, des principes actifs hydro- ou liposolubles, des extraits de plantes, des extraits tissulaires, des extraits marins, des actifs de synthèse. 25 Les compositions selon la présente invention peuvent aussi comprendre d'autres principes actifs complémentaires choisis pour leur action, par exemple pour l'effet amincissant, l'effet anti-cellulite, l'effet raffermissant, l'effet hydratant, l'effet anti-âge, l'activité antimicrobienne, l'activité anti-oxydante, l'activité anti-radicalaire, l'effet cicatrisant, l'effet tenseur, l'effet anti-ride, l'activité chélatante, l'activité complexante 30 et séquestrante, l'effet apaisant, l'effet anti-cernes, l'effet anti-rougeurs, l'activité émolliente, l'effet démêlant capillaire, l'activité anti-pelliculaire, l'effet stimulant de la repousse du cheveu, l'effet inhibant la chute du cheveu, l'effet gainant capillaire, l'activité épilatoire, l'activité limitant la repousse du poil, l'activité participant au renouvellement cellulaire, l'activité modulant la réponse inflammatoire, l'activité 35 participant au maintien de l'ovale du visage, mais également la protection solaire, l'activité anti-irritante, la nutrition cellulaire, la respiration cellulaire, les traitements anti-séborrhéiques, la tonicité cutanée, la protection du cheveu. Lorsque les compositions selon la présente invention contiennent des principes actifs complémentaires, ceux-ci sont généralement présents dans la composition à une 5 concentration suffisamment élevée pour qu'ils puissent exercer leur activité. Les compositions selon la présente invention sont de préférence utilisées quotidiennement et appliquées une ou plusieurs fois par jour. 10 Les compositions selon la présente invention sont très bien tolérées, elles ne présentent aucune toxicité et leur application sur la peau, pour des périodes de temps prolongées, n'implique aucun effet systématique. Les compositions selon la présente invention peuvent donc être utilisées pour induire la 15 biosynthèse et/ou l'organisation des molécules constituantes de la matrice extracellulaire, et/ou pour diminuer leur dégradation, permettant ainsi la mise en place et le maintien de l'architecture de la matrice extracellulaire et donc de prévenir et/ou de traiter les signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou 20 capillaires, l'altération de la régénération tissulaire, le relâchement tissulaire, l'altération de la microcirculation cutanée et/ou capillaire, l'altération de la détoxification cutanée, la perte de l'uniformité, de l'éclat et de la brillance de la teinte (cutanée et/ou capillaire), l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, sécheresse cutanée, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), et 25 l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute des cheveux). La présente invention est illustrée de manière non limitative par les exemples suivants. 30 Exemple 1- Préparation d'oligosaccharides selon l'invention Extraction L'extraction des polysaccharides est réalisée en dispersant 50 grammes de poudre 35 d'algue Ulva lactuca dans 1 litre d'eau à 95 °C sous vive agitation (1000 tr/min) pendant 2 heures. Le mélange est ensuite filtré à chaud sur diatomée (50 g) sur un verre fritté 1. (L'élimination des algues peut être également réalisée par centrifugation (10000g, 30 minutes, 22°C)). L'extrait d' Ulva lactuca est ensuite précipité dans 3 volumes d'éthanol 96° (à 4°C) sous agitation (500 tr/min) pendant 2 heures. Le précipitât est récupéré sur filtre toile (porosité 500 i.tm) puis lavé avec 100 ml d'éthanol 96°, essoré puis séché (à 40 °C pendant 15 heures). Finalement, le précipitat est broyé puis tamisé sur 500 .im afin d'obtenir une fine poudre de polysaccharides extraits de Ulva Lactuca.
Production d'oligosaccharides de faibles poids moléculaires 50 g de polysaccharides (extraits d' Ulva lactuca) ainsi obtenus sont dissous dans 1 litre d'eau (80 °C, pH 7-7.5) sous vive agitation (1500 tr/min). On ajoute 150 ml d'une solution d' H202 à 35% pendant 1 heure à un débit de 2.5 ml/min à 80°C et en 15 maintenant à pH 7-7.5 par ajout continu de NaOH (5M). Après ajout complet de l'H202, l'agitation est maintenue durant 2 heures supplémentaires (500 tr/min) à 80°C en maintenant le pH entre 7-7.5 par ajout de NaOH (5M). On laisse la température du milieu revenir à 25°C puis on filtre sur diatomée (ou 20 centrifuger à 10 000g, 30 minutes, 25°C) pour éliminer les insolubles. Le filtrat est ensuite concentré sous pression réduite à 40°C jusqu'à un volume correspondant à 1/4 du volume initial. Le concentrât est alors précipité dans 5 volumes d'éthanol 96° à 4°C sous agitation (500 tr/min) pendant 2 heures. 25 Le précipitât est récupéré par filtration sur verre Fritté 3 (porosité <100microns), trituré puis lavé avec 50 ml d'éthanol pendant 30 minutes puis filtré sur verre Fritté 3. Finalement, le précipitât est séché à l'étuve (40°C, 15 heures) puis broyé en fine poudre. Le rendement de production des oligosaccharides de faibles poids moléculaires est de 30 80%. Analyse Analyse des sucres constitutifs L'hydrolyse des oligosaccharides est réalisée au TF A 2N. L' analyse des sucres 35 constitutifs est effectuée par chromatographie ionique (HPAEC) en se référant à des bases de données monosaccharides (Acide glucuronique, Rhamnose) pour l'identification. Détermination du poids moléculaire Analyse par chromatographie d'exclusion stérique (SEC MALLS) avec l'utilisation de 2 colonnes de chromatographie OHPAK SB 804 et 806 HQ (Shodex). Dosage des groupements sulfates Le dosage du taux de sulfate a été réalisé selon la méthode turbidimétrique 10 Baryum/gélatine de Dodgson et Price (1962). Poids moléculaires (majoritaires) % relatif Rhamnose Acide Glucuronique Sulfate 60 25 15 Oligosaccharides Exemple 2 : Production d'oligosaccharides selon l'invention en continu 15 Préparation On disperse 50g de poudre d' Ulva lactuca dans 1 litre d'eau à 90 °C sous vive agitation (1000 tr/min) pendant 2 heures. Le mélange est filtré à chaud sur diatomée (50g) sur 20 verre fritté 1. L'élimination des particules insolubles peut être également réalisée par centrifugation (10000g, 15 minutes, 22°C). L'extrait de polysaccharides de Ulva lactuca est maintenu sous vive agitation (1000 tr/min) à 80 °C et pH 7-7.5. On ajoute au milieu 60 ml d'une solution d' H202 à 35% pendant 1 heure à un débit de 1 ml/min à 60°C et en maintenant à pH 7-7.5 par ajout de 25 NaOH (5M). Après ajout complet de H202 (en 1 heure environ), l'agitation est maintenue durant 2 heures (500 tr/min) à 80°C et pH 7-7.5.
Le filtrat est ensuite concentré sous pression réduite à 40 °C jusqu'à un volume correspondant à 1/5 du volume initial. Le concentrât est alors précipité dans 5 volumes d'éthanol 96° à 4°C sous agitation (500 tr/min) pendant 1 heure. Le précipitât obtenu est récupéré par filtration sur verre 5 Fritté 3 (porosité <100 microns), trituré puis lavé avec 50 ml d'éthanol 96° pendant 30 minutes puis filtré sur verre Fritté 3. Finalement, le précipitât est séché à l'étuve (40°C, 15 heures) puis broyé en fine poudre. Le rendement de production des oligosaccharides de faibles poids moléculaires est de 10 80%. Analyse Analyse des sucres constitutifs L'hydrolyse des oligosaccharides est réalisée au TFA 2N. L'analyse des sucres 15 constitutifs est effectuée par chromatographie ionique (HPAEC) en se référant à des bases de données monosaccharides (Acide glucuronique, Rhamnose) pour l'identification. Détermination du poids moléculaire 20 Analyse par chromatographie d'exclusion stérique (SEC MALLS) avec l'utilisation de 2 colonnes de chromatographie OHPAK SB 804 et 806 HQ (Shodex). Dosage des groupements sulfates Le dosage du taux de sulfate est réalisé selon la méthode turbidimétrique 25 Baryum/gélatine de Dodgson et Price (1962). Poids moléculaires (majoritaires) % relatif Rhamnose Acide Glucuronique sulfate kDa 15 Oligosaccharides 60 25 Exemple 3 : Production d'oligosaccharides selon l'invention en continu et purification par Ultra Filtration Tangentielle On disperse 50g de poudre d'algue d'Ulva lactuca dans 1 litre d'eau à 90 °C sous vive 5 agitation (1000 tr/min) pendant 2 heures. On ajoute ensuite au milieu 60 ml d'une solution d' H202 à 35% pendant 1 heure à un débit de 1 ml/min à 80°C et en maintenant à pH 5-8 par ajout de NaOH (5M). Après ajout complet de H202 (en 1 heure environ), l'agitation est maintenue durant 3 heures (500 tr/min) à 80°C et pH 5-8. Le mélange est ensuite filtré à chaud sur diatomée (50g) sur verre fritté 1. L'élimination 10 des particules insolubles peut être également réalisé par centrifugation (10000g, 15 minutes, 22°C). Le filtrat est alors concentré par ultrafiltration tangentielle sur membrane de 5 kilodaltons jusqu'à l'obtention d'un extrait concentré à 10% en matière sèche. Le concentrât est finalement atomisé en fine poudre d'oligosaccharides de faibles poids 15 moléculaires. Exemple 4 : Étude transcriptomique réalisée sur des fibroblastes humains cultivés in-vitro 20 Une étude transcriptomique a été réalisée sur des fibroblastes humains cultivés in-vitro en absence ou en présence d'oligosaccharides préparés selon les exemples 1 à 3 à la concentration de 0,05% en poids (soit 0,05g d'oligosaccharides pour 100g de milieu de culture cellulaire). 25 Lorsque les deux cultures cellulaires de fibroblastes sont arrivées à confluence, leurs ARN totaux respectifs sont extraits puis reverse transcrits en ADN complémentaires mono brin (ADNc) respectifs marqués de façon différentielle (les ADNc issus des ARN extraits des fibroblastes cultivés dans la condition témoin sont marqués à la cyanine Cy3 et les ADNc issus des ARN extraits des fibroblastes cultivés dans la condition test 30 sont marqués à la cyanine Cy5). Ces deux types d'ADNc sont poolés et hybridés sur une puce à ADN contenant les 44.000 séquences du génome humain. La lecture de la puce permet de déterminer la surexpression (marquage Cy5 supérieur au marquage Cy3 pour la séquence génétique hybridée concernée) et la sous-expression 35 (marquage Cy5 inférieur au marquage Cy3 pour la séquence génétique hybridée concernée) des gènes induites par le traitement des fibroblastes avec les oligosaccharides selon la présente invention. Lors de cette étude, il a été mis en évidence que les oligosaccharides utilisés entraînent notamment la surexpression des gènes FGF1, CCNA2 et RHAMM et la sous-expression des gènes ADAMTS, TMEM27 et ITH5. Tous ces gènes codent pour les protéines portant les mêmes noms et impliquées dans le métabolisme et la mise en place des molécules constituantes de la matrice extracellulaire. En effet, les protéines FGF1 et CCNA2 permettent la mobilisation des fibroblastes et induisent la stimulation de la biosynthèse, par ces cellules, des deux principaux types de molécules constituantes de la matrice extracellulaire (collagènes et acide hyaluronique). Quant à la protéine RHAMM, celle-ci couplée au récepteur de l'acide hyaluronique participe à la fixation et à l'organisation de ce dernier permettant ainsi la mise en place et le maintien de l'architecture de la matrice extracellulaire.
De plus, la sous-expression des gènes ADAMTS et TMEM27 induit la diminution du catabolisme (dégradation) des molécules de collagènes en inhibant l'activité des des Matrix Metalloproteinases (MMP). Aussi, la sous-expression du gène ITH5 induit l'inhibition du catabolisme de l'acide hyaluronique.
En conclusion, l'étude transcriptomique a permis de mettre en évidence que les composés de la présente invention permettent la mise en place et le maintien de l'intégrité de la matrice extracellulaire i) en induisant la biosynthèse des molécules de collagènes et de l'acide hyaluronique (grâce à la surexpression des gènes FGF1 et CCNA2), ii) en inhibant la dégradation de ces molécules constituantes (grâce à la sous- expression des gènes ADAMTS, TMEM27 et ITH5), in) en favorisant la fixation et l'organisation des molécules d'acide hyaluronique (grâce à la surexpression du gène RHAMM).
Exemple 5 : étude in-vitro réalisée sur des fibroblastes humains en culture Une seconde étude in-vitro réalisée sur des fibroblastes humains en culture en absence d'oligosaccharides selon la présente invention (condition témoin) ou en présence de trois concentrations de ces molécules 0,01% - 0,02% et 0,05% en poids (soit respectivement 0,01g - 0,02g et 0,05g - d'oligosaccharides pour 100g de milieu de culture) (conditions traitées).
Les cultures de fibroblastes sont établies à partir de peau de prépuces humains récoltés lors de circoncisions et sont amplifiées en milieu de culture RPMI 1640 supplémenté par du sérum de veau foetal, de la L-glutamine et de la gentamicine. Les essais sont réalisés sur des fibroblastes, entre le 2ème et le 4ème passage, afin d'assurer une reproductibilité entre les différentes expérimentations. Les fibroblastes sont ensemencés dans des boîtes de 25 cm2 à raison de 106 cellules par millilitre. Ils ont ensuite été incubés pendant 24 heures en absence (condition témoin) ou en présence de trois concentrations d'oligosaccharides de la présente invention (conditions traitées). Après 24 heures d'incubation, les fibroblastes sont récupérés par centrifugation puis sont dosés : - les Matrix Metalloproteinases MMP1 et MMP3 par analyse immunohistochimique en utilisant la technique ELISA, - l'acide hyaluronique par analyse immunohistochimique en utilisant la technique ELISA, - les collagènes totaux par dosage chromatographique. En effet, une fois centrifugés, les culots contenant les fibroblastes sont digérés par les collagénases (lmg/culot cellulaire) dans l'acide acétique 0,5 m1/1 pendant 24 heures à 4°C. Après centrifugation à 10000g, les collagènes sont précipités par le chlorure de sodium à 1M, le précipité est resuspendu puis dialysé. Les acides aminés primaires sont dérivés par l'acide ophtaldéhyde (OPA) éliminant ainsi leur interférence. L'hydroxyproline et la proline sont alors dérivées par le NBDCl par couplage des groupements aminés au NBD-Cl. Le NBD-Hyp est séparé et identifié par HPLC en phase inverse. Pour la mise au point de la séparation des dérivés d'acides aminés, un couplage au NBD-Cl d'un standard contenant l'hydroxyproline est d'abord réalisé. L'hydroxyproline est dosée par mesure de la fluorescence après séparation par HPLC en phase inverse. Tous les essais sont réalisés en triplicate et les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous. Les résultats présentés dans ce tableau sont calculés en comparaison avec la 30 condition témoin (non traité).
Concentration Concentrations d'oligosaccharides utilisés évaluée 0,01% 0,02% 0,05% Collagènes totaux + 12% + 22% + 24% Acide +12% +17% +18% hyaluronique MIMP1 - 15% - 29% - 28% MIMP3 - 19% -31% - 25% Les résultats obtenus montrent que les oligosaccharides de la présente invention induisent une augmentation de la biosynthèse des principales molécules constituantes de la matrice extracellulaire, à savoir les collagènes et l'acide hyaluronique. Aussi, ces résultats mettent en évidence que ces oligosaccharides de la présente invention induisent une diminution de la production de Matrix Metalloproteinases (MMP1 et MMP3) responsables de la dégradation des molécules de collagènes. Ces oligosaccharides entraînent donc la biosynthèse et empêchent la dégradation des 10 principales molécules constituantes de la matrice extracellulaire. Les composés de la présente invention peuvent donc être utilisés pour induire la biosynthèse et/ou l'organisation des molécules constituantes de la matrice extracellulaire, et/ou pour diminuer leur dégradation, permettant ainsi la mise en place 15 et le maintien de l'architecture de la matrice extracellulaire et donc pour prévenir et/ou traiter les signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou capillaires, de l'altération de la régénération tissulaire, de relâchement tissulaire, de l'altération de la microcirculation cutanée et/ou capillaire, de l'altération de la 20 détoxification cutanée, de la perte de l'uniformité, de l'éclat et de la brillance de la teinte (cutanée et/ou capillaire), de l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, sécheresse cutanée, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), de l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute des cheveux). 25
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Oligosaccharide de formule générale (I) 00C n (I) dans laquelle : - Ri à R4 sont choisis indépendamment les uns des autres et indépendamment pour chaque unité rhamnose et/ou acide glycuronique comme étant un groupe 10 hydroxy, alkyloxy, carboxy, alkoxycarbonyl, acyloxy, sulfate ou phosphate; ou un groupement -OCH2Ra, dans lequel Ra représente un groupe hydroxy, alkyloxy, acyloxy, sulfate ou phosphate; - n est un entier inférieur ou égal à 50 et est choisi de manière à ce que le poids moléculaire soit inférieur ou égal à 100.000 Daltons ; 15 ainsi que son sel pharmaceutiquement acceptable.
- 2. Oligosaccharide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les substituants Ri à R4 sont choisis indépendamment les uns des autres et indépendamment pour chaque unité rhamnose et/ou acide glycuronique comme étant hydroxy, alkyloxy, 20 acyloxy, sulfate ou phosphate; ou un groupement -OCH2Ra.
- 3. Oligosaccharide selon la revendication 2, caractérisé en ce que les substituants Ri à R4 sont choisis pour chaque unité rhamnose et/ou acide glycuronique comme étant un groupe hydroxy. 25
- 4. Oligosaccharide selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire moyen soit supérieur ou égal à
- 5.000 Daltons et inférieur ou égal à 100.000 Daltons.5 . Oligosaccharide selon la revendication 4, caractérisé en ce que n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire moyen soit supérieur ou égal à 5.000 Daltons et inférieur ou égal à 50.000 Daltons.
- 6. Oligosaccharide selon la revendication 5, caractérisé en ce que n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire moyen soit supérieur ou égal à 5.000 Daltons et inférieur ou égal à 10.000 Daltons.
- 7. Procédé de préparation d'un oligosaccharide selon l'une des revendications 1 à 6 comprenant les étapes suivantes : a) dispersion de la poudre d'algue Ulva Lactuca dans l'eau à une température allant de 20°C à 100°C, le pH de la solution allant de 4 à 8 ; b) ajout progressif de peroxyde d'hydrogène (H202), la température de la solution allant de 20°C à 100°C, le pH de la solution allant de 4 à 8 ; c) maintien sous agitation, la température de la solution allant de 20°C à 100°C, le pH de la solution allant de 4 à 8 ; d) filtration ou centrifugation à température ambiante ; e) concentration sous pression réduite ; f) les molécules de faible poids moléculaire peuvent être purifié par : ultrafiltration tangentielle sur des membranes de 5, 10 ou 30 kDa puis atomisation en fine poudre; précipitation alcoolique, filtration, lavage et séchage des oligosaccharides obtenus.
- 8. Utilisation cosmétique d'un ou plusieurs oligosaccharides selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 pour induire la biosynthèse et/ou l'organisation des molécules constituantes de la matrice extracellulaire, et/ou pour diminuer leur dégradation.
- 9. Utilisation selon la revendication 8 pour la prévention et/ou le traitement des signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou capillaires, l'altération de la régénération tissulaire, le relâchement tissulaire, l'altération de la microcirculation cutanée et/ou capillaire, l'altération de la détoxification cutanée, la perte de l'uniformité, de l'éclat et de la brillance de la teinte cutanée et/ou capillaire, l'altération de la texture de surface cutanée, notamment l'apparition de rides, de pocheset la sécheresse cutanée, l'altération de la texture capillaire, notamment les cheveux cassant, et l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire induisant notamment la chute des cheveux.
- 10. Composition cosmétique comprenant, à titre de principe actif, un ou plusieurs oligosaccharides selon l'une des revendications 1 à 6.
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