Titre: Compositions cosmétiques ou dermopharmaceutiques contenant le dipeptide Val-Trp
Notre peau est la première image que chacun de nous offre au regard des autres. De tout temps, son aspect a été un sujet de préoccupation.
La connaissance actuelle de sa physiologie permet maintenant de proposer des solutions cosmétiques aux différents dysfonctionnements induits par les agressions extérieures ou par le vieillissement.
Bien que souvent négligée, la qualité de la circulation lymphatique est un des éléments majeurs qui permet à la peau de garder toutes ses qualités esthétiques et physiologiques (par exemple Lubach et al; (1996) Br; J. Dermatol 135:733-737;
Brand & Braathen (1996) Dermatology 196:283-288).
Dans l'organisme, le système lymphatique joue de multiples rôles complexes qui couvrent des domaines comme la nutrition ou l'immunologie. Des études sur son rôle dans le vieillissement cutané a été démontré (par exemple
Andriushin & Trofimova (1976) Senile changes in the intraorganic bed of human facial skin Arkh. Anat. Gistol. Embrιol.l\:\ \4-\ \l)
En ce qui concerne cette demande de brevet, comme approche physiologique théorique, on peut considérer schématiquement que le système lymphatique est un système de drainage qui régule les différents liquides physiologiques en collectant les excès de liquide extracellulaire et son contenu pour en favoriser le retour dans la circulation sanguine (environ 3 litres par jour).
Il se compose de trois éléments distincts: les capillaires situés dans les espaces extracellulaires, les ganglions et les vaisseaux. C'est au niveau des capillaires que se fait la collecte des liquides extracellulaires.
La paroi de ces capillaires est faite de cellules endothé ales qui se recouvrent mutuellement. Sous la pression du liquide extracellulaire, ces cellules qui se chevauchent basculent légèrement vers l'intérieur, à la manière de portes tournantes qui ne fonctionneraient que dans un sens. Le liquide qui pénètre dans le capillaire ne peut en ressortir.
Ensuite, une succession de valves tout au long du système lymphatique empêche le reflux de la lymphe vers les capillaires
La lymphe est un liquide clair, dont la composition est proche de celle du sang a l'exception des globules rouges, qui transporte des lymphocytes, des nutπments, des hormones et des metabolites
La lymphe n'est pas pompée comme le sang mais elle circule dans le système lymphatique grâce a la compression des vaisseaux lymphatiques par les muscles qui l'entourent La régulation de la circulation lymphatique est sous la dépendance de nombreux neuromédiateurs par le biais de récepteurs spécifiques, dont la bradykinine, qui agissent soit sur la fréquence soit sur l'intensité des contractions qui font progresser la lymphe par péristaltisme dans le système lymphatique II est donc possible de corriger pharmacologiquement les dysfonctionnements (fréquence et/ou intensité) de ce péristaltisme lymphatique (par exemple Yokoyama et Benoit (1996) Am. J Physiol 270 G752-756)
Dans un tout autre domaine, le recrutement de nouveaux adipocytes est le résultat d'une retro-autorégulation initiée par l'adipocyte lui même
Schematiquement (Negrel m Progress in obesity research Proceedings of the 8th International Congress on Obesity, Pans, 1998: 8, Schling et al (1999) Int J Obes. Relat. Metab. Disord. 23 336-341), l'adipocyte mature, sature de tnglycéndes stockes, libère de l'angiotensinogène qui sera classiquement clivée en angiotensine II par l'enzyme de conversion La rétro-régulation a heu par le biais de cette angiotensine II qui, recaptée par l'adipocyte, va provoquer la libération de prostacyclme dans le milieu exténeur A ce signal extracellulaire, les préadipocytes voisins induisent un mécanisme complexe qui aboutit à une différentiation cellulaire et à la formation de nouveaux adipocytes
La masse du tissu adipeux augmente alors par l'augmentation du nombre d'adipocytes présents ainsi que par l'augmentation de leur taille en cas de stockage excessif de réserves graisseuses
Parmi toutes les activités recherchée, l'Industrie Cosmétique est toujours en quête de produits capables d'améliorer la silhouette et l'aspect de la peau. La solution, cosmétique habituellement proposée consiste à réduire la taille des adipocytes, et donc celui du tissu adipeux en activant la lipolyse par différents mécanismes biochimiques.
Celle relative à l'aspect de la peau consiste la plupart du temps à améliorer l'hydratation cutanée ou à remodeler les couches cutanées par action sur le collagène.
L'invention faisant l'objet de cette demande de brevet réside dans le fait que nous avons découvert, que le dipeptide Nal-Trp, répond parfaitement à ces exigences.
En effet, nous avons découvert que ce dipeptide, connu par ailleurs pour sa capacité d'inhiber l'enzyme de conversion (Dobbins D.E. et al (1990) Microcirc Endothelium Lymphatics 6:409-425), est non seulement capable de réduire signifïcativement le recrutement de nouveaux adipocytes (et donc de réduire progressivement la masse du tissu adipeux) mais qu'il est aussi capable d'améliorer le drainage lymphatique par l'augmentation de la circulation de la lymphe, vraisemblablement par celle du péristaltisme lymphatique, dont l'effet aboutit à une peau lavée de l'intérieur des liquides et catabolites néfastes. En accord avec les données précédentes, l'explication de ces effets réside dans les mécanismes suivants:
La bradykinine, qui stimule la fréquence du pompage lymphatique, est métabolisée par l'enzyme de conversion de l'angiotensine (EC 3.4.15.1). Les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (peptidiques comme le Nal-Trp, l'énalapril® ou le captopril® par exemple ou non peptidiques) augmentent donc la concentration de bradykinine circulante.
En ralentissant sa dégradation, \es inhibiteurs de cette enzyme de conversion de l'angiotensine augmentent d'autant la durée d'action de la bradykinine, et donc l'efficacité du drainage lymphatique. Par ailleurs, cette même enzyme de conversion transforme l'angiotensine I en angiotensine IL Les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine,
(peptidiques ou non), diminuent donc la concentration circulante d'angiotensine II,
ce qui explique l'utilisation des deux derniers produits dans le traitement de l'hypertension
Comme l'angiotensine II stimule la différentiation des préadipocytes en adipocytes pour en accroître le nombre et donc la masse graisseuse, les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine, réduisent le recrutement de nouveaux adipocytes et donc diminuent la masse graisseuse par son non-renouvellement Ainsi, appliqués de manière topique, les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine, (peptidiques comme le Nal-Trp ou non peptidiques), par ces deux mécanismes d'augmentation du drainage lymphatique et la diminution de la capacité de stockage des graisses, produisent des effets qui ne sont pas seulement additifs mais présentent une synergie, conduisant a si a une remarquable efficacité sur la prévention et l'amélioration des dysfonctionnements et de leurs répercussions cutanés dus au vieillissement naturel de l'organisme et/ou au mode de vie (alimentation et obésité, ), et ceci par une approche mecamstique tout à fait nouvelle
Les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine connus ne peuvent pas tous être utilisés en cosmétiques pour différentes raisons tolérance ou toxicité, législation, compatibilité galénique, biodisponibihté II est donc évident que quelques modifications chimiques (hydrophile ou hpophihsation pour augmenter la solubilité ou la capacité de pénétration cutanée) peuvent être apportées aux molécules, pour autant qu'elles gardent leur activités initiale d'inhibition de l'enzyme de conversion
Dans les cas particulier du peptide Nal-Trp, il est possible d'esténfïer le groupe carboxyle avec un alcool, linéaire ou branché, hydroxylé ou non, conduisant aux composés H-Nal-Trp-ORi
, soit par ami dation avec une amme conduisant aux composés H-Nal-Trp-ΝR
2R
3, avec
chaîne alkyle de Cj à C
24, préférentiellement soit Ci à C
3, soit C
1 à C
18 et avec R
2R étant indépendamment l'un de l'autre = H ou une chaîne alkyle de 1 à 12 atomes de carbone, préférentiellement de 1 à 3 atomes de carbone, sans modifier en quoi que soit son activité sur l'enzyme de conversion
Par contre, il faut noter que toute modification chimique de la partie N-terminale du dipeptide Nal-Tryp lui fait perdre toute son activité initiale vis-à-vis de l'enzyme de conversion comme le démontre l'exemple Ν°3 de cette demande Le dipeptide, objet de cette demande de brevet, peut être obtenu soit par synthèse chimique classique (en phase hétérogène ou en phase homogène), soit par synthèse enzymatique (Kullman et al , J Biol Chem 1980, 255, 8234) à partir des acides aminés constitutifs ou de leurs dérivés
En raison de sa nature même de dipeptide, la dimension de sa séquence permet d'en faire la synthèse industrielle, a un coût avantageux Sa grande activité démontrée en autonse l'utilisation commerciale dans un grand nombre de produits cosmétiques ou dermopharmaceutiques financièrement acceptables Le dipeptide, peut être obtenu également par fermentation d'une souche de bacténes, modifiées ou non par génie génétique, pour produire les séquences recherchées ou leurs différents fragments Enfin, le dipeptide peut être obtenu par extraction de protéines d'origine animale ou végétale, préférentiellement végétale (dont le blé et le riz où sa présence a été démontrée - Saιto-1993), susceptibles de contenir ces séquences au sem de leur structure, suivie d'une hydrolyse contrôlée, enzymatique ou non, fermentative ou non, qui libère le fragment peptidique de séquence Nal-Trp dans les plantes qui sont susceptibles de contenir ces séquences au sein de leur structure L'hydrolyse ménagée permet de dégager ces fragments peptidiques
Pour réaliser l' invention, il est possible, mais non nécessaire, d'extraire soit les protéines concernées d'abord et de les hydrolyser ensuite, soit d'effectuer l'hydrolyse d'abord sur un extrait brut et de punfier les fragments peptidiques ensuite On peut également utiliser l'hydrolysat sans en extraire les fragments peptidiques en question, en s'assurant toutefois d'avoir arrêté la réaction enzymatique d'hydrolyse a temps et de doser la présence des peptides en question par des moyens analytiques appropnés (traçage par radioactivité, m unofluorescence ou im unoprécipitat on avec des anticorps spécifiques, etc )
D'autres procédés plus simples ou plus complexes, conduisant à des produits moins chers ou plus purs sont facilement envisageables par l'homme de l'art connaissant le métier d'extraction et de purification des protéines et peptides.
A titre d'exemple illustrant l'invention, on cite quelques formules cosmétiques représentatives mais non limitatives de l'invention:
Exemple n° 1: Gel
Carbomer 0,3
Propylène glycol 2,0
Glycérine 1,0 Vaseline blanche 1,5
Cylomethicone 6,0
Crodacol C90 0,5
LubrajelR MS 10
Triéthanolamine 0,3 Nal-Trp 0,05
Eau, conservateurs, parfum qsp 100 g
Exemple n°2: Crème
Nolpo S2 2.4
Nolpo S20 2.6 Prostéaryl 15 8.0
Cire d'abeille 0.5
Stéaroxy dimethicone 3.0
Propyl ène glycol 3.0
Carbomer 0.25 Triéthanolamine 0.25
Nal-Trp-OEt 0,005
Eau, conservateurs, parfums qsp 100 g
Les activités décrites au début de cette demande sont illustrées par les exemples suivants. Exemple n° 3: Perte d'activité du dipeptide Nal-Trp après Ν-acylation
Le test (dérivé de la méthode Sigma Diagnostics Ν°305-UN).
L'enzyme de conversion (EC 3 4 15 1 ) décompose le tπpeptide synthétique FAPGG en FAP + glycylglyαne La mesure de la variation de densité optique (Λ D O ), a 340 nm est directement proportionnelle a la disparition du FAPGG , ce qui permet de quantifier l'activité de l'enzyme de conversion
La recherche d'un effet inhibiteur d'une molécule se réalise alors selon le même principe , mais en présence de différentes concentrations des molécules a tester Le tableau suivant montre les résultats (moyenne, écart-type) obtenus après cinq essais différents
Peptide teste Concentration Δ D O Ecart type Inhibition
Aucun - 0,110 0 008
Nal-Trp 0,1 ppm 0,080 0,010 27,3 %
Ν-Palmitoyl-Nal-Trp 0,1 ppm 0,112 0,012 -
Nal-Trp 1,0 ppm 0,036 0,012 67,3 %
Ν-Palmitoyl-Nal-Trp 1 ,0 ppm 0,107 0,008 2,7 %
Nal-Trp 10,0 ppm 0,018 0,008 83,4 %
Ν-Palmitoyl-Nal-Trp 10,0 ppm 0,108 0,010 1,8 %
Ces résultats démontrent clairement que la modification chimique testée fait perdre toute l'activité înhibitπce du dipeptide Nal-Trp sur l'enzyme de conversion Pour augmenter leur passage cutané et donc leur disponibilité et de faciliter leur incorporation dans les compositions cosmétiques et dermopharmaceutiques, il est avantageux de conférer à ce peptide, hydrophile par nature, des propriétés lipophiles par esténfication de son groupe carboxyle Le dipeptide de ce brevet, esténfïé ou non, peut être obtenu par synthèse chimique, par voie enzymatique, par fermentation, par extraction de protéines d'ongme végétale, par synthèse peptidique classique en phase homogène ou hétérogène ou par synthèse enzymatique a partir des acides aminés constitutifs Le dipeptide de ce brevet, esténfie ou non, peut être obtenu par extraction de protéines de plantes, suivie d'hydrolyse, enzymatique ou non enzymatique, de façon a générer des fragments peptidiques de taille moyenne compnse entre 300 et 1200 daltons, une partie des fragments libérés devant contenir la séquence Nal-Trp
Le dipeptide de ce brevet, estérifié ou non, peut être utilisé à des concentrations variant entre 0,1 et 10.000 ppm (p/p), préférentiellement entre 1 et 1.000 ppm (p/p) dans le produit cosmétique ou dermopharmaceutique fini.
Le dipeptide de ce brevet, estérifié ou non, peut être utilisé sous forme de solution, de dispersion, d'émulsion, ou encapsulé dans des vecteurs comme les macro-, micro- ou nanocapsules, des liposomes ou des chylomicrons, ou inclus dans des macro-, micro- ou nanoparticules, ou dans des microéponges, ou adsorbé sur des polymères organiques poudreux, les talcs, bentonites et autres supports minéraux. Le dipeptide de ce brevet, estérifié ou non, peut être utilisé dans toute forme galénique: émulsions H/E et E/H, laits, lotions, pommades, lotions capillaires, shampooings, savons, poudres, sticks et crayons, sprays, huiles corporelles. Le dipeptide de ce brevet, estérifié ou non, peut être utilisé avec tout autre ingrédient habituellement utilisé: lipides d'extraction et/ou de synthèse, polymères gélifiants et viscosants, tensioactifs et émulsifiants, principes actifs hydro- ou liposolubles, extraits végétaux, extraits tissulaires, extraits marins, filtres solaires, antioxydants.
Le dipeptide de ce brevet, estérifié ou non, peut être utilisé dans les applications cosmétiques ou dermopharmaceutiques, destinées à faciliter le drainage lymphatique et diminuer la masse adipeuse. Les inhibiteurs, de nature peptidiques ou non, de l'enzyme de conversion de l'Angiotensine sont utilisés seuls ou incorporés dans des compositions cosmétiques ou dermopharmaceutiques pour la préparation d'un médicament destiné à faciliter le drainage lymphatique et diminuer la masse adipeuse. Les inhibiteurs, de nature peptidiques ou non, de l'enzyme de conversion de l'Angiotensine sont utilisés seuls ou incorporés dans des compositions cosmétiques ou dermopharmaceutiques, liés ou incorporés ou absorbés ou adsorbés sous forme de macro-, micro- et nanoparticules, que les macro-, micro- et nanocapsules, dans les textiles, fibres synthétiques ou naturelles, laines et tout matériaux susceptibles d'être utilisé pour réaliser des vêtements et sous-vêtements de jour ou de nuit, directement au contact de la peau ou de des cheveux pour en permettre une délivrance topique continue.