FR3100982A1 - ingrédient d’origine marine destiné à être utilisé dans des compositions cosmétiques pour peaux âgées ou acnéiques. - Google Patents
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Abstract
Ingrédient de composition cosmétique pour peaux âgées ou acnéiques caractérisé en ce qu’il comprend :0,1 % à 1,0 % en poids d’un exopolysaccharide présentant un poids moléculaire d’environ 20000 Da et composé par la répétition d’une séquence d’un tétrasaccharide composé de trois unités d’acide galacturonique et d’une unité de N-acétylglucosamine, ledit exopolysaccharide étant obtenu par hydrolyse d’un exopolysaccharide natif produit à partir de la bactérie marine CNCM I-4151 ;0,5 % à 5,0 % en poids d’au moins un conservateur ;99,4 % à 94,0 % en poids d’eau.
Description
La présente technique se rapporte à un ingrédient d’origine marine destiné à être utilisé dans des compositions cosmétiques pour peaux âgées ou acnéiques.
Plus précisément, la présente technique concerne un tel ingrédient permettant d’atténuer les imperfections de la peau liées à l’âge ou celles des peaux acnéiques.
Art antérieur
La peau étant en contact à la fois avec l’environnement extérieur et le reste de l’organisme, elle subit différentes agressions venant de l’extérieur (pollution, UVA, UVB, infra-rouges, lumière bleue, etc.) ou de l’intérieur (stress, variations hormonales, etc.). Diverses imperfections peuvent donc apparaître à sa surface, particulièrement sur le visage où la peau est plus fine.
Outre ces imperfections, la peau peut aussi être sujette à différents dérèglements affectant son aspect extérieur. Parmi ceux-ci, un des plus courant est l’acné.
L’acné est un désordre dermatologique, souvent chronique, lié à une surproduction de sébum et associé à la présence de la bactérieCutibacterium acnes(anciennement dénomméePropionibacterium acnes ) .L’acné concerne principalement les adolescents et les femmes adultes.
Pour des problèmes de résistance et de déséquilibre de la flore cutané, on cherche à éviter l’utilisation des antibiotiques pour lutter contre l’acné. Il existe donc un besoin pour des produits de soins ne mettant pas en jeu de tels composés. Un objectif de l’invention est de répondre à un tel besoin.
La présente technique concerne un ingrédient pour composition cosmétique pour peaux âgées ou acnéiques caractérisé en ce qu’il comprend :
0,1 % à 1,0 % en poids d’un exopolysaccharide présentant un poids moléculaire d’environ 20 KDa et composé par la répétition d’un tétrasaccharide constitué de trois unités d’acide galacturonique et d’une unité de N-acétylglucosamine, dans lequel deux des trois unités d’acide galacturonique sont ornés d’un groupement alanine et d’un groupement sérine, ledit exopolysaccharide étant obtenu par hydrolyse d’un exopolysaccharide natif produit à partir de la bactérie marine enregistrée à la collection de micro-organismes de l’Institut Pasteur reconnue par le traité de Budapest sous le numéro CNCM I-4151 ;
0,5 % à 5,0 % en poids d’au moins un conservateur ;
99,4 % à 94,0 % en poids d’eau.
0,1 % à 1,0 % en poids d’un exopolysaccharide présentant un poids moléculaire d’environ 20 KDa et composé par la répétition d’un tétrasaccharide constitué de trois unités d’acide galacturonique et d’une unité de N-acétylglucosamine, dans lequel deux des trois unités d’acide galacturonique sont ornés d’un groupement alanine et d’un groupement sérine, ledit exopolysaccharide étant obtenu par hydrolyse d’un exopolysaccharide natif produit à partir de la bactérie marine enregistrée à la collection de micro-organismes de l’Institut Pasteur reconnue par le traité de Budapest sous le numéro CNCM I-4151 ;
0,5 % à 5,0 % en poids d’au moins un conservateur ;
99,4 % à 94,0 % en poids d’eau.
L’ingrédient selon l’invention est donc aqueux et inclut un conservateur.
En l’incluant dans des compositions cosmétiques destinées à être appliquées sur la peau, il est possible d’atténuer les imperfections de celles-ci liées à l’âge ou encore d’atténuer les lésions produites sur celles-ci par l’acné.
Selon une variante préférentielle de l’invention, l’ingrédient selon celle-ci comprend 0,5 % à 2,0 % en poids dudit exopolysaccharide.
Avantageusement, ladite hydrolyse dudit exopolymère natif comprend la mise en contact de celui-ci dans un autoclave avec de l'eau à l'état subcritique et du dioxyde de carbone à l'état supercritique. Un tel procédé est décrit dans la demande de brevet français FR3053340A
Un tel procédé présente l’avantage d’être reproductible et de grandement minimiser l'occurrence de réactions secondaires telles que la dégradation des EPS formés, toute réaction de désacétylation ou toute autre réaction autre que la dépolymérisation elle-même.
La bactérie enregistrée à la collection de micro-organismes de l’Institut Pasteur sous le numéro CNCM I-4151 dont est issue l’exopolysaccharide natif utilisé pour produire l’exopolysaccharide de l’ingrédient selon l’invention est la bactérie marineVibrio alginolyticus. Cet exopolysaccharide natif présente un poids moléculaire d’environ 14 000 KDa et est composé par la répétition d’un tétrasaccharide constitué de trois unités d’acide galacturonique et d’une unité de N-acétylglucosamine dans lequel deux des trois unités d’acide galacturonique sont ornés d’un groupement alanine et d’un groupement sérine. Par rapport à l’EPS natif, l’EPS de l’ingrédient selon l’invention présente donc un poids moléculaire beaucoup plus faible, à savoir 20 KDa contre 14000 KDa. Par contre, tout comme celui-ci, il est constitué par la répétition du même tétrasaccharide comprenant trois unités d’acide galacturonique et une unité de N-acétyl glucosamine dans lequel deux des trois unités d’acide galacturonique sont ornées d’un groupement alanine et d’un groupement sérine.
L’invention concerne également toute composition cosmétique pour peau âgée ou acnéique contenant de 0,05 % à 5,00 % en poids de l’ingrédient tel que décrit ci-dessus et contenant un EPS d’un poids moléculaire d’environ 20 KDa tel que décrit ci-dessus.
Figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
Description
d
e
mode
s
de réalisation de l’invention
Réalisation d’un ingrédient selon l’invention
L’EPS natif a été obtenu en cultivant dans un réacteur aéré avec agitation des bactéries de la souche CNCM I-4151, dans un milieu nutritif comprenant de l’eau de mer enrichie en nutriments. Pendant leur croissance, les bactéries produisent et excrètent l’EPS natif. En fin de phase exponentielle de croissance, le milieu est récupéré et les bactéries en sont éliminées par toute méthode connue de l’homme de l’art telle qu’une séparation membranaire. L’EPS natif est ensuite purifié, par exemple par précipitation à l'isopropanol et séchage à l'étuve.
L’hydrolyse de l’EPS natif a été effectuée en mettant en œuvre le procédé décrit dans la demande de brevet français FR3053340A. Plus précisément, l’EPS natif a été placé dans un autoclave et du dioxyde de carbone a été injecté dans celui-ci à une température comprise entre 10°C et 200°C pour atteindre une pression comprise entre 30 bars et 50 bars, ensuite du dioxyde de carbone a été injecté dans l’autoclave à une température comprise entre 110°C et 200°C pour induire une montée en pression des polysaccharides à une pression comprise entre 100 bars et 250 bars. A l'issue de cette seconde étape, l’EPS d’un poids moléculaire d’environ 20 KDa a été récupéré.
L’ingrédient ainsi obtenu a été testé à 3 concentrations (0,05%, 0,1% ou 0,5%) sur des cellules de la peau ou des modèles de peau reconstituée vieillie ou des explants de peau humaine.
Effets
de
l’ingrédient
selon l’invention
sur
les «
Late
Cornified
Envelop
proteins
»
Les « Late Cornified Envelop proteins » (LCEs) sont des protéines de la couche cornée de la peau jouant un rôle dans la fonction barrière de celle-ci. Des études récentes (Niehues H, LC Tsoi, DA Van der Krieken, PA Jansen, MA Oortveld, D Rodijk-Olthuis, IM van Vlijmen, WJ Hendriks, RW Helder, JA Bouwstra, EH van den Bogaard, PE. Stuart, RP Nair, JT Elder, PL Zeeuwen and J Schalkwijk.Psoriasis-Associated Late Cornified Envelope (LCE) Proteins Have Antibacterial Activity, Journal of Investigative Dermatology (2017) 137, 2380-2388) ont également montré que certaines de ces LCEs, les « LCE3 » (LC3 A B C D et E), et surtout LCE3A et LCE3C, ont un effet inhibiteur sur le développement de la bactérieCutibacterium acnes.
L’ingrédient à 0,5 % selon l’invention décrit ci-dessus a été appliqué à la surface d’échantillons de peau humaine vieillie reconstituée provenant de deux donneurs différents et obtenus selon un protocole connu (Alain Deguercy, et al. Development of a New Model of Reconstructed Aged Skin Useful to Study Antiaging Effects of Cosmetic Compounds.29th IFSCC Congress, Orlando, USA, 30th October-2nd November 2016).
Après 24 heures de contact entre l’ingrédient selon l’invention et les échantillons de peaux vieillies, les teneurs en LCE3 de ceux-ci ont été évaluées par la mesure de l’expression des gènes codant les protéines LCE3A, LCE3B, LCE3C, LCE3D et LCE3E. Parallèlement, l’expression de ces gènes a aussi été mesurée dans deux échantillons des mêmes peaux vieillies mais non traitées. L’expression de ces gènes a aussi été mesurée dans deux échantillons de peaux provenant des mêmes donneurs non vieillies et non traitées.
Les mesures effectuées ont permis de constater que les teneurs des cinq LCE3 dans les échantillons de peaux vieillies reconstituées avaient diminué par rapport à celles observées dans les échantillons de peaux non vieillies. Plus précisément, ces résultats indiquent que la LCE3A avait baissé de 19 %, la LCE3B de 10 %, la LCE3C de 48 %, la LCE3D de 23 % et la LCE3E de 47%. Ces résultats confirment qu’avec l’âge la fonction barrière de la peau se détériore.
Ces mesures ont par ailleurs montré que le traitement des échantillons de peaux vieillies avec l’ingrédient selon l’invention permettait de lutter efficacement contre le déclin de ces protéines LCE3. En comparant les teneurs de ces protéines dans les échantillons de peaux vieillies traitées par l’ingrédient selon l’invention et les échantillons de peaux vieillies non traitées, il été constaté que, dans les échantillons de peaux vieillies traitées, l’expression de la protéine LCE3A avait augmenté de 53 %, celle de LCE3B de 7 %, celle de LCE3C de 40 %, celle de LCE3D de 25 %, et celle de LCE3E de 29 %. Cela traduit une amélioration de la qualité des couches superficielles de l’épiderme, et donc de la fonction barrière de la peau, grâce à l’ingrédient selon l’invention.
En référence à la figure 1, une analyse complémentaire par « RT-PCR quantitative » a permis de confirmer que l’ingrédient selon l’invention avait permis d’augmenter de 48 % l’expression de la protéine LCE3A dans les échantillons de peaux vieillies traitées par rapport aux échantillons de peaux vieillies non traitées, et en référence à la figure 2, une analyse par « Western blot » a confirmé que l’ingrédient selon l’invention permettait d’augmenter de 52 % l’expression de la protéines LCE3C.
Ces expériences permettent donc de confirmer que l’invention permet de lutter efficacement contre la diminution avec l’âge de la fonction barrière de la couche cornée de la peau.
Les résultats concernant les protéines LC3A et LC3C tendent aussi à démontrer que l’ingrédient selon l’invention permet d’inhiber le développement de la bactérieCutibacterium acnesimpliquée dans l’acné et qu’il peut donc être utilisé pour lutter contre l’apparition de ce désordre cutané ou, à tout le moins, pour atténuer les lésions en résultant.
Effet
de l’ingrédient
selon l’invention sur
l’inflammation
L’interleukine-8 (IL-8) est une cytokine inflammatoire qui est connue pour stimuler la production de sébum par la peau. L’IL-8 favorise donc le développement des bactéries qui ont besoin de lipides pour croître commeCutibacterium acnes. Pendant une réponse inflammatoire, la production d’IL-8 est également induite par la reconnaissance des lipopolysaccharides (LPS) bactériens sur le récepteur TLR2.
Pour tester un potentiel effet anti-inflammatoire de l’invention, des explants de peau ont été traités par des lipopolysaccharides (LPS) bactériens, à la dose de 1 mg/ml, pour produire de l’IL-8, en présence et en absence de l’ingrédient se l’invention, à 0,05 % ou à 0,1 %, dans le milieu de culture.
En référence à la figure 3, Le résultat de cette expérience, montre que :
- les LPS augmentent de 428 % la production d’IL-8 par les explants par rapport aux explants contrôles non traités,
- l’ingrédient selon l’invention, testé à 0,05 %, réduit de 30 % la production d’IL-8 induite par les LPS, et testé à 0,1 % réduit de 33 % celle-ci, par rapport aux explants traités par les LPS mais non traités par l’ingrédient selon l’invention, ce qui correspond à une protection respectivement de 37 % et 40 %.
- les LPS augmentent de 428 % la production d’IL-8 par les explants par rapport aux explants contrôles non traités,
- l’ingrédient selon l’invention, testé à 0,05 %, réduit de 30 % la production d’IL-8 induite par les LPS, et testé à 0,1 % réduit de 33 % celle-ci, par rapport aux explants traités par les LPS mais non traités par l’ingrédient selon l’invention, ce qui correspond à une protection respectivement de 37 % et 40 %.
Ces résultats montrent que, par son effet sur l’IL-8 produit par la peau soumise à des LPS bactériens, l’ingrédient selon l’invention présente un potentiel effet anti-inflammatoire intéressant pour réduire les inflammations de la peau liées à l’acné.
Un autre paramètre caractéristique de cette inflammation, à savoir l’expression de la métalloprotéinase de type 3 (MMP3), encore dénommée stromélysine, a été évalué. Des études ont en effet montré que cette molécule était très fortement augmentée dans la peau présentant des lésions acnéiques.
L’ingrédient de l’invention à 0,5 % d’EPS a été testé in vitro sur dans des peaux reconstruites considérées comme inflammées pour évaluer le niveau d’expression de la MMP3. En parallèle, des peaux reconstruites non inflammées et non traitées par l’ingrédient selon l’invention ont été utilisées comme contrôle négatif. Le niveau d’expression de MMP3 a été évalué par la mesure des ARNm spécifique du gène MMP3.
En référence à la figure 3, les résultats de cette expérience, montrent que :
- le niveau d’expression de MMP3 dans des peaux reconstruites inflammées est augmenté de 227 % par rapport à des peaux reconstruites non inflammées ;
- l’ingrédient selon l’invention à 0,5% d’EPS, réduit de 53 % l’expression des ARNm de MMP3 par rapport aux peaux reconstruites inflammés et non traitées par le produit.
- le niveau d’expression de MMP3 dans des peaux reconstruites inflammées est augmenté de 227 % par rapport à des peaux reconstruites non inflammées ;
- l’ingrédient selon l’invention à 0,5% d’EPS, réduit de 53 % l’expression des ARNm de MMP3 par rapport aux peaux reconstruites inflammés et non traitées par le produit.
Ces résultats confirment le potentiel effet anti-inflammatoire de l’ingrédient selon l’invention sur les lésions liées à l’acné.
Réalisation d’une composition cosmétique
selon l’invention
Une composition cosmétique selon l’invention se présentant sous la forme d’un gel a été réalisée en mélangeant les ingrédients suivants dans un émulseur :
Phénoxyéthanol : 0,80 %
Eau : 95.93 %
Chlorphénésine : 0,27 %
Polymer d’alkylacrylate/acrylates C10-30 : 0,40 %
Gomme de xanthane : 0,30 %
Propylène glycol : 0,50 %
Polyacrylate de sodium : 0, 50 %
NaOH 1N : 0,80 %
EPS d’un PM d’environ 20 KDA obtenu selon l’invention : 0,50 %
Un gel placebo a également été réalisé avec la même formulation mais en remplaçant l’EPS par de l’eau.
Tests
Pendant 28 jours (de J0 à J28), 32 personnes formant un panel normalisé ayant une acné légère et des imperfections cutanées et des rougeurs sur les joues, le front et les ailes du nez, ont appliqué matin et soir une quantité standard du gel selon l’invention (produit A) sur la moitié de leur visage (« hémi-visage ») et une même quantité standard du gel placebo (Produit P) sur l’autre moitié. Les hémi-visages traités soit par le produit A, soit par le produit P, ont été choisis en aléatoire, et n’étaient pas connus des volontaires, ni des expérimentateurs (test en double aveugle).
A J0 (avant application du produit à tester), à J14 (après 2 semaines d’application), et à J28 (après 4 semaines d’application) une évaluation clinique de l’état de la peau de ces personnes a été réalisée par un même dermatologue, ladite évaluation consistant à compter les lésions inflammatoires (papules et pustules) et les lésions rétentives (comédons et microkystes), à mesurer leur taille, à évaluer l’intensité de leur rougeur sur une échelle en 4 points (0 = aucune, 1 = légère, 2 = modérée, 3 = sévère) et à évaluer l’homogénéité du teint et la rugosité de la peau chacune à l’aide d’une échelle en 10 points.
Parallèlement, des acquisitions photographiques ont été réalisées au niveau du visage de chaque personne selon deux méthodologies :
- acquisition de photographies de chaque papule par le C-Cube à J0, J2, J3, J4, J5 et J7,
- acquisition de photographies de profil par le VISIA-CR à J0 et J28.
- acquisition de photographies de chaque papule par le C-Cube à J0, J2, J3, J4, J5 et J7,
- acquisition de photographies de profil par le VISIA-CR à J0 et J28.
Une analyse statistique des données obtenues a été effectuée, soit par le test de Wilcoxon, soit le test T de Student, pour évaluer les effets de la composition selon l’invention.
Enfin, des prélèvements du microbiote ont été effectués à J0 et J28 par écouvillonnage au niveau des joues de chaque personne en conditions axéniques et parfaitement identiques.
Résultats des tests
En référence à la figure 4, la composition selon l’invention (Produit A), diminue de façon significative de 23% à J28 par rapport à J0 le nombre de lésions rétentives, alors que le placebo (produit B) ne les diminue que de façon non significative (5%).
En référence à la figure 5, la composition selon l’invention (Produit A) diminue de 20 % la rougeur des lésions à J28 alors que le placebo (produit B) ne les diminue que de 8 %.
Par ailleurs, toutes les tailles des lésions (grande, moyenne, petite) baissent à la fin l’étude (à J28) après le traitement avec composition selon l’invention (Produit A). Elles passent de 33% à 27% pour les lésions de grande taille ou de taille moyenne, de 67% à 53% pour les lésions de petites tailles, alors qu’elles restent à 70% après le traitement par le placebo (produit B). De plus, le nombre de sujets sans aucune lésion à la fin de l’étude (à J28) est très significativement augmenté de +20% (p<0,01, test du Khi2) avec la composition selon l’invention (Produit A), alors que le traitement avec le placebo (produit B) n’a pas d’effet significatif.
Enfin, les résultats obtenus indiquent que l’utilisation de l’ingrédient selon l’invention n’a pas d’incidence sur le teint et la rugosité de la peau.
Ces résultats démontrent le produit de l’invention contribue à l’amélioration de l’état de la peau des sujets ayant des imperfections cutanées.
Analyse du microbiote
Les 9 personnes chez lesquelles ont été observés les baisses les plus significatives des tailles de lésions ont été sélectionnées, afin d’étudier leur microbiote.
L’extraction des ADN des échantillons prélevés par écouvillonnage et l’amplification par RT-PCR ont été réalisées sur tous les échantillons en même temps. La caractérisation du microbiote a été réalisée par le séquençage de l’ARN 16S grâce aux primers V1-V3. Les résultats sont indiqués dans le tableau 1
Entre le début et la fin du test, une augmentation de l’indice de Shannon, qui est un indice lié à la biodiversité, a été observée, traduisant une augmentation de la biodiversité microbienne.
En référence au [Tableau 1], une diminution significative deC utibacteriaum acnesa été observée en présence de la composition selon l’invention (produit A), à savoir une diminution de 15% alors que cette diminution n’est que de 5 % avec le placebo (Produit B).
Parallèlement, une augmentation significative deStaphylococcus epidermidisde 61 % a été observée la composition selon l’invention (produit A) alors qu’elle n’a été que de 57 % avec le placebo (Produit P). Une augmentation deStaphylococcus haemolyticusde 50 % a aussi été observé avec la composition selon l’invention (produit A) alors qu’elle n’a été que de 21 % avec le placebo (Produit P). Ces augmentations traduisent selon la littérature d’une amélioration du microbiote cutané (Dréno B, Martin R, Moyal D, Henley JB, Khammari A, Seité S. Skin microbiome and acne vulgaris: Staphylococcus, a new actor in acne.E xperimental Dermatology. 2017;26:798–803).
L’analyse sur les espèces les moins représentées confirme une baisse d’Acetobacter, genre de bactéries qui est connu pour produire des composés acides comme l’acide acétique et les propionates qui sont plutôt irritants. Une diminution de ce genre de bactéries est plutôt en faveur d’une diminution de la production d’acides irritants pour la peau, et donc d’une baisse des effets telles que les démangeaisons et les picotements.
En conclusion, la composition selon l’invention, testée sur 28 jours, améliore l’état de la peau des personnes ayant une acné légère à modérée, tout en respectant la flore microbienne.
Claims (5)
- Ingrédient de composition cosmétique destinée à être appliquée sur la peau caractérisé en ce qu’il comprend :
0,1 % à 1,0 % en poids d’un exopolysaccharide présentant un poids moléculaire d’environ 20000 Da et composé par la répétition d’une séquence d’un tétrasaccharide composé de trois unités d’acide galacturonique et d’une unité de N-acétylglucosamine, ledit exopolysaccharide étant obtenu par hydrolyse d’un exopolysaccharide natif produit à partir de la bactérie marine CNCM I-4151 ;
0,5 % à 5,0 % en poids d’au moins un conservateur ;
99,4 % à 94,0 % en poids d’eau. - Ingrédient selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comprend :
0,5 % à 2,0 % en poids dudit exopolysaccharide. - Ingrédient selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite hydrolyse dudit exopolymère natif comprend la mise en contact de celui-ci dans un autoclave avec de l'eau à l'état subcritique et du dioxyde de carbone à l'état supercritique.
- Composition cosmétique destinée à être appliqué sur la peau contenant l’ingrédient selon l’une quelconque des revendications 1 à 3.
- Utilisation d’une composition cosmétique selon la revendication 4 pour atténuer les imperfections de la peau.
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