FR3123657A1 - Hydrolysat protéique issu de baies de sorbier, composition cosmétique contenant un tel hydrolysat et utilisation pour le maintien de l’hydratation cutanée - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un hydrolysat protéique obtenu à partir d’un extrait de baies de Sorbus aucuparia, ainsi qu’une composition cosmétique contenant un tel hydrolysat protéique. Cet hydrolysat protéique peut être utilisé pour le traitement cosmétique de la peau, et permet en particulier de maintenir efficacement l’hydratation de l’épiderme.
Description
La présente invention s’inscrit dans le domaine des compositions pour le traitement cosmétique de la peau, à base de principe actif d’origine végétale.
Plus particulièrement, la présente invention concerne un hydrolysat protéique d’origine végétale, plus précisément obtenu à partir d’un extrait de baies de sorbier (Sorbus aucuparia), ainsi qu‘un procédé d’obtention d’un tel hydrolysat protéique. La présente invention concerne également une composition cosmétique contenant un tel hydrolysat protéique à titre d’ingrédient actif, ainsi que l’utilisation cosmétique d’un tel hydrolysat protéique ou d’une telle composition cosmétique pour le traitement cosmétique de la peau et/ou des muqueuses, en particulier pour le maintien de l’hydratation de l’épiderme.
Le maintien de l’hydratation de la peau est primordial pour faire face aux agressions externes, provenant essentiellement des conditions climatiques telles que le froid, le vent, la chute de température soudaine, le soleil, la pollution, la climatisation, etc.
Afin de maintenir l’hydratation cutanée, différents traitements cosmétiques ont été proposés par l’art antérieur, basés par exemple sur l’administration par voie topique de composés à propriétés humectantes, tels que la glycérine, d’agents filmogènes aptes à retenir l’eau, ou encore d’agents permettant de reconstruire la barrière cutanée, tels que les squalènes.
Ces composés n’ont toutefois qu’une action superficielle, et présentent une performance limitée.
D’un point de vue structural, la peau est constituée de trois tissus superposés : le tissu le plus externe est l’épiderme, le tissu intermédiaire est le derme et le tissu le plus profond est l’hypoderme.
L’épiderme est un épithélium de revêtement dont la fonction principale est la protection de l’organisme contre les agressions extérieures, par le biais de la couche cornée qui forme une couche protectrice semi-perméable empêchant la perte en eau, maintenant une hydratation satisfaisante de la peau et évitant une hyperhydratation. Cette fonction de protection est assurée par la cohésion des cellules et la production de kératine par les kératinocytes, cellules les plus abondantes de l’épiderme. Au sein de l’épiderme, le maintien d’un gradient hydrique optimal est en outre assuré par les lipides intercornéocytaires, les jonctions serrées, orchestrés par le mécanisme de différenciation des kératinocytes.
Lors du processus normal de différenciation, le passage des kératinocytes de la couche basale à la couche épineuse est caractérisé par un changement d’expression des kératines de la couche basale vers celle de kératines épidermiques suprabasales, et par la production de l’involucrine et de granules lamellaires dans ces couches supérieures.
La couche granuleuse est formée de trois couches de kératinocytes aplatis. Elle est caractérisée par la présence de lipides dans l’espace extracellulaire qui jouent le rôle de ciment intracellulaire pour consolider, avec les desmosomes, toujours nombreux, les adhésions cellulaires. C’est dans cette zone que les constituants de la cellule granuleuse sont profondément remodelés, pour finalement aboutir à la formation des cornéocytes de la couche cornée.
La couche cornée, la plus superficielle, est constituée de cellules aplaties, complètement kératinisées. Les kératinocytes ne contiennent plus de noyaux. Ils deviennent des cornéocytes, remplis de kératine. La membrane plasmique s’épaissit et devient extrêmement résistante, et insoluble : l’enveloppe cornée. Celle-ci est produite par l’action de la transglutaminase, une enzyme qui catalyse l’établissement de liaisons peptidiques covalentes entre divers précurseurs protéiques (loricrine, involucrine). La différenciation kératinocytaire s’accompagne d’une évolution de la membrane des cellules. Elles adoptent une nature céramidique au cours de la différenciation. La transglutaminase, présente dans les couches granuleuses de l’épiderme, assure l’initiation de cette transformation fondamentale. Grâce à elle, la composante lipidique augmente au cours de la différenciation terminale, assurant ainsi une barrière hydrophobe progressive jusqu’à la surface de l’épiderme. Ce ciment intercellulaire lipidique, notamment constitué de céramides, confère à la couche cornée ses propriétés imperméables. La cohésion de la couche cornée est assurée par des structures spécialisées liant les cornéocytes entre eux et apparentées aux desmosomes, les cornéodesmosomes.
La dernière étape de différenciation correspond à la desquamation, au cours de laquelle se produit une destruction des membranes lipido-protéiques cornéocytaires et la dégradation enzymatique des cornéodesmosomes.
L’hydratation de la peau est assurée par la matrice lipidique, cette matrice assurant l’imperméabilité de la barrière cutanée au niveau de la couche cornée.
Une des fonctions majeures de la couche cornée est le contrôle des flux hydriques. Les principaux composants de la barrière cornée sont les cornéocytes avec leur enveloppe cornée et les lipides bi-lamellaires intercellulaires. La fonction de barrière hydrique de l’épiderme correspond au maintien d’un gradient de la teneur en eau entre les couches profondes de l’épiderme et la couche cornée.
Les cornéocytes sont entourés de lipides organisés en feuillet qui jouent un rôle fondamental de barrière hydrophobe dynamique. Ils sont le siège de séquences d’absorption et de désorption des molécules d’eau au sein des espaces intercornéocytaires. Les principaux lipides présents dans la couche cornée sont les céramides, le cholestérol, les phospholipides et les acides gras libres. L’acide linoléique est également important dans la fonction barrière de la peau.
La fonction de barrière physique assurée par l’épiderme repose également sur la présence de jonctions intercellulaires qui contribuent à la cohésion, à l'adhésivité, au soutien et à la rigidité des structures épithéliales.
L'étanchéité de l'épithélium et de l'endothélium est assurée par les jonctions serrées (ou jonctions imperméables, zonula-occludens). Elles constituent un rapprochement étroit et localisé des membranes de deux cellules voisines qui limite considérablement le passage des solutés par l'espace intercellulaire. Ces jonctions sont constituées de trois types de protéines transmembranaires : l’occludine, les claudines et la protéine JAM (pour l’anglais Junctional adhesion molecule, molécule d’adhésion jonctionnelle).
Les jonctions adhérentes (ou jonctions d'ancrage, desmosomes, hémidesmosomes) assurent quant à elles l'adhésion intercellulaire ainsi que le maintien de la forme de la cellule épithéliale. Les desmosomes attachent la cellule et son cytosquelette à sa voisine. Les hémidesmosomes attachent la cellule à la lame basale. Les desmosomes sont constitués de plusieurs protéines telles que les cadhérines, desmoplakines, périplakines, envoplakine et plectines. Elles jouent un rôle essentiel dans l’adhérence entre les cellules et le contrôle de la prolifération et la différenciation cellulaire.
Ainsi, pour répondre efficacement à la problématique de maintien de l’hydratation de la peau, un actif cosmétique doit être capable d’agir à la fois sur la cohésion cellulaire, la barrière lipidique et la différenciation des kératinocytes.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients des solutions proposées par l’art antérieur pour améliorer l’état d’hydratation de la peau, notamment aux inconvénients exposés ci-avant, en proposant un actif cosmétique, et un procédé cosmétique qui le met en œuvre, qui permettent d’améliorer de manière significative l’hydratation et la fonction barrière de l’épiderme, en agissant sur les trois mécanismes cellulaires impliqués dans le maintien de l’hydratation cutanée indiqués ci-dessus, de sorte à prévenir et traiter efficacement la sécheresse de la peau et des muqueuses.
Il a maintenant été découvert par les présents inventeurs qu’un tel objectif peut être atteint par un actif cosmétique constitué d’un hydrolysat protéique obtenu à partir d’un extrait végétal particulier, plus précisément d’un extrait protéique issu de baies de sorbier, cet hydrolysat ayant la capacité de stimuler des fonctions cellulaires de l’épiderme impliquées dans le maintien de l’hydratation cutanée.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un hydrolysat protéique d’un extrait de baies deSorbus aucuparia.
Le sorbier (Sorbus aucuparia), également nommé sorbier des oiseleurs ou sorbier des oiseaux, appartenant à la famille desRosaceae, est un petit arbre qui peut atteindre 15 mètres ou même 20 mètres de hauteur. Il vit principalement en lisière de forêts d'épicéas. Ses fruits, nommées sorbes, sont des baies rouge-orangées très appréciées par les oiseaux, notamment les grives. Ces baies mesurent de 6 à 8 mm, et sont réunies en ombelles denses renfermant trois graines étroites et rouges. Elles présentent une pulpe farineuse amère.
Les hydrolysats protéiques obtenus à partir des extraits protéiques de baies de sorbier permettent avantageusement, appliqués sur la peau par voie topique, de maintenir efficacement l’hydratation cutanée, par un effet combiné de stimulation de la différenciation des kératinocytes provoquée par la transglutaminase, ainsi que de stimulation de l’expression des gènes impliqués dans la structuration des jonctions serrées et jonctions adhérentes et de la matrice lipidique de l’épiderme.
On entend dans la présente description, par maintien de l’hydratation, un effet aussi bien préventif que réparateur, c’est-à-dire aussi bien le fait de prévenir les effets néfastes d’une déshydratation cutanée que le fait de réparer les désordres cellulaires cutanés induits par une perte en eau de l’épiderme, l’effet obtenu relevant du niveau cosmétique dans le cadre de la lutte contre la sécheresse cutanée. En particulier, l’hydrolysat protéique selon l’invention n’est nullement destiné, ni adapté, au traitement médical des brûlures ou autres affections de la peau résultant en une destruction totale ou partielle de l’épiderme.
L’hydrolysat protéique selon l’invention permet ainsi de maintenir l’hydratation de la peau en stimulant de manière particulièrement importante à la fois :
- la différenciation des kératinocytes, par activation de la transglutaminase kératinocytaire essentielle au développement de la couche cornée de l’épiderme ;
- des gènes associés au renforcement de la cohésion cellulaire au niveau des jonctions serrées et des jonctions adhérentes au sein de l’épiderme, notamment les gènes codant pour les protéines cadhérine 1 (CDH1), périplakine (PPL), claudine-1 (CLDN1), molécule d’adhésion jonctionnelle JAM (F11R) ;
- et des gènes de la matrice lipidique formant la barrière hydrophobe de la peau, notamment les gènes codant pour les protéines céramidase alcaline 1 (ACER1), céramide synthase 3 (CERS3), arachidonate 12-lipoxygénase type 12R (ALOX12B (12RLOX)), arachidonate lipoxygénase 3 (ALOXE3 (eLOX3)).
- la différenciation des kératinocytes, par activation de la transglutaminase kératinocytaire essentielle au développement de la couche cornée de l’épiderme ;
- des gènes associés au renforcement de la cohésion cellulaire au niveau des jonctions serrées et des jonctions adhérentes au sein de l’épiderme, notamment les gènes codant pour les protéines cadhérine 1 (CDH1), périplakine (PPL), claudine-1 (CLDN1), molécule d’adhésion jonctionnelle JAM (F11R) ;
- et des gènes de la matrice lipidique formant la barrière hydrophobe de la peau, notamment les gènes codant pour les protéines céramidase alcaline 1 (ACER1), céramide synthase 3 (CERS3), arachidonate 12-lipoxygénase type 12R (ALOX12B (12RLOX)), arachidonate lipoxygénase 3 (ALOXE3 (eLOX3)).
Concernant la cohésion cellulaire de l’épiderme, au niveau des jonctions adhérentes, les cadhérines et les périplakines constituent les desmosomes et l’enveloppe cornée des kératinocytes et participent donc à l’adhésion entre les cellules. Elles jouent aussi un rôle dans la différenciation kératinocytaire. Au niveau des jonctions serrées, les cadhérines forment des complexes avec des phosphoprotéines appelées zonula occludens-1 et zonula occludens-2. Un des éléments principaux contribuant à la formation de cette jonction est la claudine. Les JAM sont le 3èmetype de protéines de la jonction serrée, ce sont des protéines transmembranaires qui régulent la migration des monocytes à travers les cellules endothéliales et seraient impliquées dans la formation des jonctions intercellulaires. Comme indiqué ci-avant, l’amélioration de la cohésion cellulaire au niveau des jonctions serrées et des jonctions adhérentes joue un rôle essentielle au maintien de l’hydratation de l’épiderme, et est particulièrement importante suite au traitement par les hydrolysats protéiques obtenus à partir d’extrait protéique de baies deSorbus aucuparia.
Concernant la matrice lipidique, plus précisément, les gènes ACER1 et CERS3 sont des gènes codant pour les enzymes impliquées dans la synthèse des céramides. Ces enzymes régulent la synthèse des céramides et des sphingolipides qui jouent un rôle important dans la création de la barrière épidermique et le maintien d’un gradient hydrique optimal. Le gène ALOX12B est le gène codant pour l’enzyme arachidonate 12-lipoxygénase qui métabolise l'acide linoléique. L'acide linoléique est l'acide gras le plus abondant dans l'épiderme de la peau qui est à la base de la production des céramides oméga-hydroxyacyl-sphingosine estérifiée (EOS). L'EOS participe à maintenir l'intégrité et la fonctionnalité de la peau en tant que barrière à l'eau. L’enzyme arachidonate lipoxygenase 3, codée par le gène ALOXE3, convertit ensuite ce dérivé en molécules de signalisation impliquées dans la formation des couches de lipides au sein de l'épiderme nécessaires pour éviter la perte d'eau à travers la peau.
Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, l’hydrolysat protéique contient au moins 1900 μg/ml, de préférence entre 2000 et 4500 μg/ml, de protéines, peptides y compris, la teneur en peptides et protéines de l’hydrolysat protéique étant déterminée par dosage colorimétrique par la méthode de Lowry, mise en œuvre de manière classique en elle-même.
Préférentiellement, l’hydrolysat protéique selon l’invention est tel qu’il contient au moins 25 % en poids, de préférence entre 27 et 45 % en poids, de peptides de poids moléculaire inférieur à 10 kDa, par rapport au poids total de peptides et protéines dans l‘hydrolysat protéique. Le taux de peptides de poids moléculaire inférieur à 10 kDa dans la fraction protéique de l’hydrolysat protéique selon l’invention peut par exemple être déterminé par dosage colorimétrique par la méthode de Lowry, avant et après séparation des fractions protéiques de poids moléculaire inférieur à 10 kDa, cette séparation étant par exemple réalisée par ultrafiltration.
Des hydrolysats protéiques répondant à ces caractéristiques de concentration en protéine et de taux de peptides de taille inférieure à 10 kDa, qui s’avèrent particulièrement efficaces pour la lutte contre la sécheresse cutanée, peuvent être obtenus par le procédé décrit ci-après, par exemple dans ses modes de mise en œuvre comprenant une étape de macération hydroalcoolique puis deux étapes successives d’hydrolyse enzymatique, dont la première est réalisée simultanément à une étape d’extraction des protéines contenues dans les baies.
Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, l’hydrolysat protéique se présente sous une forme liquide. Il contient de préférence une masse sèche comprise entre 0,5 et 1,5 % en poids, cette masse sèche étant par exemple contenue dans un véhicule aqueux, notamment de pH compris entre 4 et 6. Sa densité, déterminée à partir de mesures de sa masse et de son volume, est par exemple comprise entre 0,5 et 1,5.
L’hydrolysat protéique selon l’invention, obtenu à partir d’un extrait protéique de baies deSorbus aucuparia, peut être préparé de toute manière classique en elle-même.
Il peut notamment être obtenu par un procédé comprenant une étape d’extraction de protéines de baies deSorbus aucupariadans un milieu aqueux de pH compris entre 8 et 10 et une étape simultanée d’hydrolyse enzymatique de ces protéines.
Un aspect de l’invention concerne ainsi un procédé d’obtention d’un hydrolysat protéique selon l’invention.
Ce procédé comprend des étapes successives de :
- optionnellement, lavage de baies deSorbus aucupariadans une solution hydroalcoolique,
- mise en présence des baies deSorbus aucupariaavec une première enzyme protéolytique dans un milieu aqueux de pH compris entre 8 et 10, de sorte à réaliser simultanément l’extraction de protéines des baies et une hydrolyse enzymatique de ces protéines,
- optionnellement, mise en présence de l’hydrolysat protéique ainsi obtenu avec une deuxième enzyme protéolytique, de sorte à réaliser une deuxième étape d’hydrolyse enzymatique des protéines.
- optionnellement, lavage de baies deSorbus aucupariadans une solution hydroalcoolique,
- mise en présence des baies deSorbus aucupariaavec une première enzyme protéolytique dans un milieu aqueux de pH compris entre 8 et 10, de sorte à réaliser simultanément l’extraction de protéines des baies et une hydrolyse enzymatique de ces protéines,
- optionnellement, mise en présence de l’hydrolysat protéique ainsi obtenu avec une deuxième enzyme protéolytique, de sorte à réaliser une deuxième étape d’hydrolyse enzymatique des protéines.
Les baies deSorbus aucupariautilisées peuvent avoir été préalablement séchées. Le procédé selon l’invention comprend ainsi de préférence, en étape préalable, une étape de séchage des baies deSorbus aucuparia, de préférence à une température inférieure ou égale à 40 °C. Elles peuvent également avoir été broyées en poudre, pour faciliter les étapes de lavage / extraction ultérieures.
Lorsque le procédé selon l’invention comprend une étape de lavage de baies deSorbus aucupariadans une solution hydroalcoolique, cette étape peut être réalisée de toute manière classique en elle-même, notamment par macération, infusion, décoction, etc. Elle permet avantageusement, par mise en contact de baies du végétal, notamment de baies séchées, avec un mélange eau/alcool, d’éliminer les composés non protéiques indésirables, tels que les composés lipophiles, les composés phénoliques et les sucres.
L’étape de lavage est de préférence réalisée par macération hydroalcoolique, par exemple dans un mélange d’eau et d’éthanol, par exemple dans un rapport volumique 30/70, de préférence à une température comprise entre 20 et 30 °C et/ou pendant une durée comprise entre 6 et 36 heures, de préférence comprise entre 12 et 24 heures, cette étape de macération étant suivie d’une étape d’élimination de la solution hydroalcoolique dans laquelle les composés indésirables ont été dissous, par exemple par filtration.
Le procédé selon l’invention comprend ensuite une étape d’extraction de protéines contenues dans les baies deSorbus aucupariadans un milieu aqueux de pH compris entre 8 et 10 et une étape simultanée d’hydrolyse enzymatique desdites protéines, par mise en présence des baies deSorbus aucuparia, optionnellement après qu’elles aient été soumises à une étape de lavage comme décrit ci-dessus, avec une première enzyme protéolytique dans un milieu aqueux de pH compris entre 8 et 10.
Il a été découvert par les présents inventeurs que, mise en œuvre directement dans le milieu alcalin d’extraction des protéines, la première enzyme protéolytique permet à la fois, tout à fait avantageusement, d’améliorer l’extraction des protéines, et d’en réaliser une hydrolyse, au moins partielle.
L’étape d’hydrolyse enzymatique des protéines, également nommée protéolyse, peut être réalisée de toute manière classique en elle-même. Il entre dans les compétences de l’homme du métier d’en déterminer les conditions opératoires en fonction de l’enzyme protéolytique particulière mise en œuvre, cette enzyme devant bien entendu être de type alcaline, c’est-à-dire être opérante à des valeurs de pH comprises entre 8 et 10.
A titre d’exemple, la première enzyme protéolytique peut être une protéase alcaline issue deBacillus licheniformis, notamment utilisée à une concentration comprise entre 0,02 et 2 % p/p dans le milieu aqueux d’extraction.
La mise en présence des baies deSorbus aucupariaavec la première enzyme protéolytique dans le milieu aqueux de pH compris entre 8 et 10 peut être réalisée à une température comprise entre 45 et 65 °C et/ou pendant une durée comprise entre 1 h et 6 h.
Cette étape peut par exemple permettre d’extraire environ 3000 µg/mL de protéines des baies de sorbier.
L’hydrolysat protéique obtenu peut être utilisé directement, sous forme liquide, ou être récupéré sous forme sèche après élimination du véhicule liquide par filtration.
Il peut autrement être soumis à une deuxième étape d’hydrolyse enzymatique.
Préalablement à cette deuxième étape d’hydrolyse enzymatique, le procédé selon l’invention peut comprendre une étape de filtration, visant à récupérer le filtrat riche en protéines/peptides.
Dans des modes de mise en œuvre particuliers de l’invention, l’hydrolysat protéique obtenu à l’issue des étapes d’extraction et hydrolyse enzymatique simultanées est mis en présence d’une deuxième enzyme protéolytique, de sorte à réaliser une deuxième étape d’hydrolyse enzymatique des protéines / peptides qu’il contient.
Là encore, cette étape d’hydrolyse enzymatique peut être réalisée de toute manière classique en elle-même. Il entre dans les compétences de l’homme du métier d’en déterminer les conditions opératoires, notamment de température, pH et durée, en fonction de la ou des enzymes protéolytiques mises en œuvre. La deuxième enzyme protéolytique est préférentiellement de type neutre, c’est-à-dire opérante à des valeurs de pH comprises entre 6 et 8.
A titre d’exemple, la deuxième enzyme protéolytique peut être une protéase neutre issue deBacillus subtilis, utilisée par exemple à une concentration comprise entre 0,01 et 1 % p/p dans un milieu adéquat, de pH compris entre 7 et 8. Cette étape d’hydrolyse enzymatique peut être conduite à une température comprise entre 45 et 65 °C et/ou pendant une durée comprise entre 1 h et 6 h. Elle permet avantageusement d’obtenir un hydrolysat protéique contenant une quantité importante de protéines hydrolysées en peptides de petite taille, notamment de taille inférieure à 10 kDa.
On obtient à l’issue du procédé selon l’invention un hydrolysat protéique riche en protéines et en peptides de petite taille issus de l’hydrolyse enzymatique des protéines.
Cet hydrolysat protéique peut être mis en œuvre tel quel, notamment dans une composition cosmétique, ou sa fraction protéique/peptidique peut être purifiée, totalement ou partiellement, avant son introduction dans une telle composition cosmétique. Préférentiellement, le mélange obtenu à l’issue de la dernière étape d’hydrolyse enzymatique est utilisé tel quel, sans purification.
Un autre aspect de l’invention concerne une composition cosmétique qui contient, en tant qu’ingrédient cosmétiquement actif, un hydrolysat protéique d’un extrait de baie deSorbus aucupariaselon l’invention, dans un véhicule cosmétiquement acceptable.
On entend, par cosmétiquement acceptable, le fait que le véhicule est adapté à une utilisation par mise en contact avec des cellules humaines et animales, en particulier les cellules de la peau, des muqueuses, y compris l'intérieur des paupières et les lèvres, des ongles et/ou des fibres kératiniques, aussi bien des cheveux que des cils.
Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, la teneur de l’hydrolysat protéique dans la composition cosmétique est comprise entre 0,1 et 1 % en poids, de préférence entre 0,1 et 0,5 % en poids, préférentiellement entre 0,2 et 0,5 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
La composition cosmétique selon l’invention peut contenir tout autre ingrédient cosmétiquement acceptable classique en lui-même dans le domaine des compositions cosmétiques, qu’il s’agisse d’un ingrédient actif ou d’un excipient / adjuvant. De manière générale, les ingrédients entrant dans la constitution de la composition cosmétique selon l’invention sont de préférence choisis pour leur origine naturelle, afin que la composition et son procédé d’obtention soient les plus respectueux possible de l’environnement.
La composition cosmétique selon l’invention peut contenir des excipients / adjuvants classiques en eux-mêmes, tels que des agents hydrophiles ou lipophiles, des conservateurs, des antioxydants, des parfums, des émollients, des émulsionnants, des gélifiants, des absorbants, des stabilisants, des humectants, des huiles, des matières colorantes (pigments ou colorants), des filtres solaires, des solvants et encore des vésicules lipidiques, etc.
Elle peut en outre contenir un ou plusieurs agents cosmétiquement actifs additionnels, en particulier choisi(s) parmi les actifs hydratants, anti-âge, anti-oxydants, anti-fatigue et/ou apaisants, etc.
Dans des modes de réalisation particulièrement préférés de l’invention, la composition cosmétique se présente sous une forme convenant pour une application par voie topique sur la peau et/ou les muqueuses d’un sujet, en particulier d’un mammifère et notamment d’un humain.
Elle peut présenter toute forme galénique classique en elle-même. Elle peut par exemple se présenter sous forme de crème, de pommade, de dispersion du type lotion ou sérum, de solution ou lotion aqueuse, hydroalcoolique ou huileuse, de gel anhydre ou huileux, d'émulsion de consistance liquide ou semi-liquide du type lait, obtenue par dispersion d'une phase grasse dans une phase aqueuse (H/E) ou inversement (E/H), de suspension ou d'émulsion de consistance molle, semisolide ou solide du type crème, gel, de micro-émulsion, ou encore de micro-capsules, de micro-particules, ou de dispersion vésiculaire de type ionique et/ou non ionique et similaire, et de façon générale de toute autre forme cosmétique compatible avec la présence et l'incorporation d'un hydrolysat protéique d’un extrait de baies deSorbus aucupariaconforme à l’invention.
La composition cosmétique selon l’invention peut ainsi constituer notamment une crème de protection, de traitement ou de soin pour le visage, pour les mains ou pour le corps, un lait corporel de protection ou de soin, une lotion, un gel ou une mousse pour le soin de la peau.
Elle peut par exemple se présenter sous la forme d’une composition hydratante, anti-âge, anti-oxydante, anti-fatigue, et/ou apaisante.
La composition cosmétique selon l’invention peut être préparée de toute manière classique en elle-même, par exemple par simple mélange de ses ingrédients.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne l’utilisation cosmétique, non-thérapeutique, d’un hydrolysat protéique d’un extrait de baie deSorbus aucupariaselon l’invention, tel que défini ci-avant, ou d’une composition cosmétique selon l’invention, en tant qu’agent actif pour le traitement cosmétique non-thérapeutique de la peau et/ou des muqueuses d’un sujet, notamment d’un mammifère, en particulier d’un humain. Selon l’invention, cet hydrolysat protéique ou cette composition cosmétique sont appliqués sur la peau et/ou les muqueuses du sujet par voie topique
L’hydrolysat protéique d’un extrait de baie deSorbus aucupariaou la composition cosmétique selon l’invention sont de préférence utilisés pour la maintien de l’hydratation de l’épiderme, appliqués par voie topique sur une zone de peau et/ou muqueuses souhaitée, dans une quantité efficace pour maintenir l’hydratation cutanée.
En particulier, l’hydrolysat protéique issu d’un extrait de baie deSorbus aucupariaou la composition cosmétique selon l’invention peuvent être utilisés pour la stimulation de la différenciation des kératinocytes de la couche cornée de la peau, notamment par activation de la transglutaminase kératinocytaire, pour l’amélioration de la cohésion cellulaire de l’épiderme par renforcement des jonctions serrées et des jonctions adhérentes de l’épiderme, notamment par stimulation de l’expression de gènes impliqués dans cette cohésion cellulaire, et/ou pour la stimulation de la production de la matrice lipidique formant la barrière hydrophobe de la peau, notamment par stimulation de l’expression de gènes impliqués dans la formation de la matrice lipidique épidermique.
La composition cosmétique selon l’invention ou l’hydrolysat protéique issu d’un extrait de baies deSorbus aucupariapeuvent par exemple être appliqués par voie topique, sur la peau et/ou les muqueuses du sujet, par exemple sur la peau du visage ou du corps, en quantité efficace pour le maintien de l’hydratation cutanée, à raison d’une ou deux fois par jour, par exemple le matin et le soir, et pendant une période pouvant aller jusqu’à plusieurs mois.
L’invention s’exprime également dans les termes d’un procédé cosmétique non-thérapeutique de traitement de la peau et/ou des muqueuses d’un sujet, notamment d’un mammifère, en particulier d’un humain, ce procédé comprenant l’application par voie topique, sur la peau et/ou les muqueuses de ce sujet, d’un hydrolysat protéique d’un extrait de baies deSorbus aucupariaou d’une composition cosmétique selon l’invention. Ce procédé peut répondre à l’une ou plusieurs des caractéristiques décrites ci-avant en référence à l’utilisation cosmétique selon l’invention d’un hydrolysat protéique d’un extrait de baies deSorbus aucupariaou d’une composition cosmétique selon l’invention.
De manière plus générale, l’invention concerne l’utilisation d’un extrait de baies deSorbus aucupariapour le maintien de l’hydratation de l’épiderme, par application topique dudit extrait sur la peau et/ou les muqueuses d’un sujet, en particulier d’un mammifère, et notamment d’un humain.
Les caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lumière des exemples de mise en œuvre ci-après, fournis à simple titre illustratif et nullement limitatifs de l’invention, avec l’appui des figures 1 à 3, dans lesquelles :
Exemple 1– Préparation d’un hydrolysat protéique d’un extrait de baies de sorbier conforme à l’invention
Un hydrolysat protéique d’un extrait de baies de sorbier conforme à l’invention est obtenu comme suit.
Des baies de sorbier, après avoir été séchées à 40 °C puis soumises à mixage, sont d’abord débarrassées de leurs composés lipophiles, de leurs composés phénoliques et des sucres circulant par une étape de lavage à l’éthanol à 70% (vol.) pendant 24 h à température ambiante, à une teneur en baies de 5 à 10 % p/p.
Les baies concentrées à hauteur de 5 à 10 % p/p subissent ensuite une hydrolyse enzymatique en milieu aqueux alcalin contenant de l’hydroxyde de sodium pour un pH de 9, en présence d’une protéase issue deBacillus licheniformis(EC 3.4.21.62) à une concentration de 0,1 à 0,5 % massique. L’hydrolyse enzymatique est conduite à une température comprise entre 45 et 55 °C sur une durée de 1 à 3 h et permet d’extraire 2000 à 4066 μg/mL de protéine.
Après filtration, le filtrat est soumis à une deuxième hydrolyse enzymatique avec une protéase issue deBacillus subtilis(EC.3.4.2x.xx n.v.1) concentrée à 0,1 à 0,5 % massique dans de l’eau additionnée d’acide citrique pour un pH de 7, à une température comprise entre 45 et 55 °C sur une durée de 1 à 3 h.
Cette dernière hydrolyse permet d’obtenir un hydrolysat protéique comprenant, dans le véhicule aqueux, un taux, mesuré par un dosage colorimétrique selon la méthode de Lowry, réalisé de manière classique en elle-même, après séparation des molécules par ultrafiltration à 10 KDa, compris entre 27 et 45 % de peptides de taille inférieure à 10 kDa, par rapport au poids total de protéines dans l’hydrolysat protéique.
Cet hydrolysat protéique est tel que :
- sa masse sèche, déterminée par pesée après séchage à 110 °C pendant 48 h, est comprise entre 0,57 à 0,95 % ;
- son pH est compris entre 4,36 et 5,90 ;
- sa densité, déterminée par pesée d’un volume connu sur une balance de précision, est comprise entre 0,86 et 1,16 ;
- sa concentration en protéines, déterminée par un dosage colorimétrique selon la méthode de Lowry, de manière classique en elle-même, est comprise entre 2000 et 4066 µg/mL.
- sa masse sèche, déterminée par pesée après séchage à 110 °C pendant 48 h, est comprise entre 0,57 à 0,95 % ;
- son pH est compris entre 4,36 et 5,90 ;
- sa densité, déterminée par pesée d’un volume connu sur une balance de précision, est comprise entre 0,86 et 1,16 ;
- sa concentration en protéines, déterminée par un dosage colorimétrique selon la méthode de Lowry, de manière classique en elle-même, est comprise entre 2000 et 4066 µg/mL.
Exemple 2– Stimulation de la différenciation des kératinocytes
L’activité enzymatique de la transglutaminase kératinocytaire, enzyme clé de la différenciation kératinocytaire, est évaluée au niveau de kératinocytes épidermiques humains NHEK cultivés en absence et en présence d’un hydrolysat protéique obtenu dans l’Exemple 1.
A cet effet, une suspension de ces cellules est ensemencée dans des plaques 12-puits à raison de 100 x 103cellules par puit, dans un milieu KGM-Gold®.
48 à 72 h après ensemencement et culture à 37 °C en atmosphère humide air-dioxyde de carbone (95%/5%), le milieu de culture est éliminé et remplacé par du milieu neuf renfermant l’hydrolysat protéique selon l’invention obtenu à l’Exemple 1, à différentes concentrations non cytotoxiques (0,5 % v/v et 1 % v/v). Les cellules sont replacées à l'étuve à 37 °C et incubées pendant 72 h, en atmosphère air-CO2(95%/5%). En fin d'essai les milieux d'incubation sont éliminés et les tapis cellulaires sont traités par extraction de la transglutaminase kératinocytaire TG1. A cet effet, après rinçage au PBS, les cellules sont mises à incuber dans un tampon d'extraction (Cell Signaling Technology) à 4 °C pendant 10 min. Les extraits cellulaires sont récupérés et centrifugés à 20 000 g pendant 5 min. Les surnageants (lysats cellulaires) sont prélevés et dosés. La détection et la quantification de la transglutaminase kératinocytaire est ensuite réalisée à l’aide d’un test TG1-CovTest (Covalab) qui utilise la densité optique à 450 nm, l’absorbance mesurée étant proportionnelle à l'activité de la transglutaminase kératinocytaire TG1 des extraits cellulaires, selon le protocole du fabricant.
Parallèlement, un dosage des protéines totales est réalisé sur les lysats cellulaires afin de normaliser les valeurs de la concentration en transglutaminase kératinocytaire (densité optique) par le taux de protéines cellulaires (µg) pour s'affranchir d'une variation du nombre de cellules liée à un effet de l’hydrolysat protéique sur la croissance cellulaire.
Un témoin négatif est réalisé dans les mêmes conditions mais en absence d’hydrolysat protéique conforme à l’invention dans le milieu de culture. Le calcium (CaCl2, 1,8 mM) est testé en parallèle comme contrôle positif (CP).
Chaque condition d'essai est réalisée en triplicat.
Les résultats obtenus sont montrés sur la , exprimés en % d’activité de la transglutaminase kératinocytaire, en densité optique par mg de protéines, par rapport au témoin négatif (TN).
Ces résultats montrent une nette augmentation de l'activité transglutaminase des kératinocytes traités avec l’hydrolysat protéique conforme à l’invention (HP) à 0,5 %, de + 38 % d’activité par rapport au témoin négatif.
Ceci démontre que l’hydrolysat protéique d’extrait de baies de sorbier conforme à l’invention est capable d'activer la transglutaminase kératinocytaire et de stimuler ainsi la différenciation des kératinocytes.
Exemple 3– Amélioration de la cohésion cellulaire de l’épiderme et stimulation de la production de matrice lipidique formant la barrière hydrophobe de la peau
L’influence d’un hydrolysat protéique obtenu dans l’Exemple 1 sur la cohésion cellulaire et sur la matrice lipidique de l’épiderme est évaluée par le biais de tests géniques.
Pour estimer l’effet de stimulation de la production de la matrice lipidique par l’hydrolysat protéique, 4 gènes représentatifs de la régulation de la matrice lipidique épidermique sont utilisés :
- ACER1 (codant pour la céramidase alcaline 1),
- CERS3 (codant pour la céramide synthase 3),
- ALOX12B (12RLOX) (codant pour l’arachidonate 12-lipoxygénase, type 12R),
- ALOXE3 (eLOX3) (codant pour l’arachidonate lipoxygénase 3).
- ACER1 (codant pour la céramidase alcaline 1),
- CERS3 (codant pour la céramide synthase 3),
- ALOX12B (12RLOX) (codant pour l’arachidonate 12-lipoxygénase, type 12R),
- ALOXE3 (eLOX3) (codant pour l’arachidonate lipoxygénase 3).
Pour estimer l’effet de l’hydrolysat protéique sur la cohésion cellulaire de l’épiderme, les 4 gènes suivants, associés au renforcement de la cohésion cellulaire au niveau des jonctions serrées et des jonctions adhérentes, sont utilisés :
- CDH1 (codant pour la cadhérine 1),
- PPL (codant pour la périplakine),
- CLDN1 (codant pour la claudine-1),
- F11R (codant pour la molécule d’adhésion jonctionnelle JAM).
- CDH1 (codant pour la cadhérine 1),
- PPL (codant pour la périplakine),
- CLDN1 (codant pour la claudine-1),
- F11R (codant pour la molécule d’adhésion jonctionnelle JAM).
Les niveaux d'expression de ces cibles génomiques impliquées dans l’hydratation sont mesurés par réaction de polymérisation en chaine (PCR) en temps réel sur des cellules de kératinocytes humains normaux NHEK.
A cet effet, 24 h après ensemencement et culture à 37 °C dans un milieu EpiLife® (MEPICF500 GIBCO®) complété par du CaCl2(60 μM) et du HKGS (supplément de croissance des kératinocytes humains) (S0015 GIBCO®), les kératinocytes sont traités avec l’hydrolysat protéique de l’Exemple 1, pour une concentration de l’hydrolysat dans le milieu de culture de 0,5 % v/v (à cette concentration, les études de cytotoxicité sur kératinocytes ne révèlent aucun caractère cytotoxique de l’hydrolysat). Un témoin négatif (TN) est également réalisé sans hydrolysat protéique dans le milieu de culture. Chaque condition est réalisée en triplicat.
Les niveaux d'expression de chaque cible génomique dans les cellules traitées sont mesurés par RT-qPCR (transcription inverse – polymérisation par réaction en chaine quantitative), en comparant avec les cellules non traitées.
Pour cela, l'ARN total des cellules est extrait et purifié à l'aide du mini kit RNeasy (74104 Qiagen), en suivant les instructions du fabricant. Les contrôles de qualité et la quantification de l'ARN total sont effectués avec le kit Agilent RNA Nano en utilisant le bio-analyseur Agilent 2100 et le spectrophotomètre NanoDrop. L'ARN total est retranscrit avec le kit de synthèse d'ADNc SuperScript® VILO® (11754-050 Invitrogen®) conformément aux instructions du fabricant. La PCR quantitative (qPCR) est réalisée avec le kit de PCR quantitative Platinium® SuperMix-UDG (11733-038 Invitrogen) conformément aux instructions du fabricant en utilisant le CFX-connect (Biorad), au moyen des couples d’amorces respectifs indiqués dans le tableau 1 (associés à un Tm de 62 °C).
| Gène | Amorce sens (5’ - 3’) | Amorce antisens (5’ - 3’) |
| PPL | GCACCAATGAGCTGTACTGG (SEQ ID No : 1) | GCTGGGGTAGTCGAGGTTG (SEQ ID No : 2) |
| CDH1 | ATTTTTCCCTCGACACCCGAT (SEQ ID No : 3) | TCCCAGGCGTAGACCAAGA (SEQ ID No : 4) |
| CLDN1 | CCTCCTGGGAGTGATAGCAAT (SEQ ID No : 5) | GGCAACTAAAATAGCCAGACCT (SEQ ID No : 6) |
| F11R | ACCTTCTTGCCAACTGGTATCA (SEQ ID No : 7) | AGCACGATGAGCTTGACCTTG (SEQ ID No : 8) |
| ALOX12B | CCATCTCACTGACCATTGTGG (SEQ ID No : 9) | CAGGCGGATGATGATGAGC (SEQ ID No : 10) |
| CERS3 | AACATTCCACAAGGCAACCAT (SEQ ID No : 11) | GACTCCTAAACCATCTTTCCACC (SEQ ID No : 12) |
| ALOXE3 | AGACGACAACTTGTGTAGACCA (SEQ ID No : 13) | CATCAGGGATGGGATGTCAATTT (SEQ ID No : 14) |
| ACER1 | GCTCCCGCTACATTTACGTTG (SEQ ID No : 15) | GCTGAGCGTCATGTGGAAATAC (SEQ ID No : 16) |
Toutes les expériences de qPCR sont réalisées en double pour chaque répliquat biologique. Les résultats sont normalisés par rapport à l’expression du gène GAPDH.
Pour chaque gène cible, les résultats sont normalisés avec les résultats obtenus en parallèle pour le gène codant pour la GAPDH (D-glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase), de manière classique en elle-même.
Les résultats obtenus après 24 h de culture cellulaire en présence de l’hydrolysat protéique de l’Exemple 1, sont montrés sur la , exprimés en % d’expression des gènes par rapport au témoin négatif (TN), pour les gènes codant pour les protéines PPL, CDH1, CLD1 et F11R impliquées dans les mécanismes de cohésion cellulaire de l’épiderme. On y observe que l’hydrolysat protéique de l’Exemple 1 (HP), conforme à l’invention, a stimulé ces 4 gènes.
Plus précisément, par rapport au témoin négatif, il a stimulé : le gène CLD1 codant les claudines, protéines principales de la formation des jonctions sérrées, de + 65 % ; le gène F11R, qui code pour la protéine JAM, située au niveau des jonctions serrées, qui forme une barrière physique autour des cellules pour empêcher les solutés et l’eau de passer à travers, de + 12 % ; les gènes PPL et CDH1, codant respectivement pour les périplakines et cadhérines impliquées dans la formation des desmosomes qui constituent les jonctions adhérentes, respectivement de + 36 % et + 30 %.
Les résultats obtenus après 24 h de culture cellulaire en présence de l’hydrolysat protéique de l’Exemple 1, sont montrés sur la , exprimés en % d’expression des gènes par rapport au témoin négatif (TN), pour les gènes codant pour les protéines ALOX12B, CERS, ALOXE3 et ACER1 impliquées dans les mécanismes de production de lipides essentiels pour la barrière hydrophobe de la peau. On y observe que l’hydrolysat protéique de l’Exemple 1 (HP), conforme à l’invention, a stimulé ces 4 gènes.
Plus précisément, par rapport au témoin négatif, il a stimulé le gène ALOX12B de + 59 %, le gène CERS de + 31 %, le gène ALOXE3 de + 26 % et le gène ACER1 de + 64 %.
Exemple 4– Composition cosmétique conforme à l’invention
Une composition cosmétique conforme à l’invention, sous forme d’une crème, répond à la composition indiquée dans le tableau 2.
| Ingrédient | Fonction | Teneur (% p/p) |
| Stéarate de glycéryle / Stéarate de PEG-30 | Emulsionnant | 2 - 5 |
| Alcool cétylique | Stabilisant | 0,5 - 2 |
| Polydécène hydrogéné | Emollient | 10-15 |
| Beurre de Karité | Huile végétale | 1 - 10 |
| Acétate de dl-alpha Tocophérol | Antioxydant | 0,1 – 1 |
| Acide sorbique | Conservateur | 0,01 – 0,6 |
| EDTA disodium | Chélatant | 0,2 – 0,5 |
| Glycérine | Humectant | 1 - 5 |
| Copolymère Acryloyldiméthyltaurate d’ammonium / VP | Gélifiant | 1 - 5 |
| Soude | Ajusteur de pH | 1 - 10 |
| Nitrure de bore | Poudre de touché | 5 - 10 |
| Digluconate de chlorhexidine | Conservateur | 0,1 - 2 |
| Hydrolysat protéique de l’Exemple 1 | Actif | 0,5 |
| Tapioca | Absorbant | 1 - 5 |
| Copolymère Acrylamide / Acryloyl-diméthyltaurate de sodium - Isohexadécane | Gélifiant | 1 - 5 |
| Eau osmosée | Qsp 100 % |
Cette composition peut être appliquée sur la peau, par voie topique, une à deux fois par jour, pendant plusieurs mois.
Claims (10)
- Hydrolysat protéique d’un extrait de baies deSorbus aucuparia, obtenu par un procédé comprenant une étape d’extraction de protéines de baies deSorbus aucupariadans un milieu aqueux de pH compris entre 8 et 10 et une étape simultanée d’hydrolyse enzymatique desdites protéines.
- Hydrolysat protéique selon la revendication 1, contenant au moins 1900 μg/ml de peptides et protéines.
- Hydrolysat protéique selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, contenant au moins 25 % en poids de peptides de poids moléculaire inférieur à 10 kDa, par rapport au poids total de peptides et protéines dans ledit hydrolysat protéique.
- Procédé d’obtention d’un hydrolysat protéique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comporte des étapes de :
- optionnellement, lavage de baies deSorbus aucupariadans une solution hydroalcoolique,
- mise en présence des baies deSorbus aucupariaavec une première enzyme protéolytique dans un milieu aqueux de pH compris entre 8 et 10, de sorte à réaliser simultanément l’extraction de protéines desdites baies et une hydrolyse enzymatique desdites protéines,
- optionnellement, mise en présence de l’hydrolysat protéique obtenu avec une deuxième enzyme protéolytique, de sorte à réaliser une deuxième étape d’hydrolyse enzymatique desdites protéines. - Composition cosmétique caractérisée en ce qu’elle contient, en tant qu’ingrédient actif, un hydrolysat protéique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans un véhicule cosmétiquement acceptable.
- Composition cosmétique selon la revendication 5, dans laquelle la teneur dudit hydrolysat protéique est comprise entre 0,1 et 1 % en poids par rapport au poids total de la composition.
- Composition cosmétique selon l’une des revendications 5 ou 6, se présentant sous une forme convenant pour une application par voie topique sur la peau et/ou les muqueuses.
- Utilisation cosmétique d’un hydrolysat protéique selon l’une des revendications 1 à 3, ou d’une composition cosmétique selon l’une des revendications 5 à 7, pour le traitement cosmétique de la peau et/ou des muqueuses d’un sujet, ledit hydrolysat protéique ou ladite composition étant appliqué sur la peau et/ou les muqueuses dudit sujet par voie topique.
- Utilisation cosmétique selon la revendication 8, pour le maintien de l’hydratation de l’épiderme.
- Utilisation cosmétique selon l’une des revendications 8 ou 9, pour la stimulation de la différenciation des kératinocytes de la couche cornée de la peau, pour l’amélioration de la cohésion cellulaire de l’épiderme par renforcement des jonctions serrées et des jonctions adhérentes de l’épiderme et/ou pour la stimulation de la production de la matrice lipidique formant la barrière hydrophobe de la peau.
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