Brevet FR2817150A1 — publié le 20020531

l La présente invention concerne une utilisation de stérols en tant que principe actif dans une composition cosmétique pour lutter contre l'adiposité et ainsi affiner la silhouette. Les stérols sont connus pour leur utilisation en tant que produit actif dans un médicament antiinflammatoire o ils interviennent comme inhibiteurs de la lipoxygénase. On pourra se reporter au document de brevet FR-A-2 705 030 qui montre une telle activité. Ils sont également connus pour des compositions cosmétiques et de traitement de la peau o ils agissent en tant qu'émollients tout en présentant de bonnes propriétés d'humidification et de barrière. Le document US-A-4 604 281 montre une telle utilisation. En ce qui concerne des compositions cosmétiques pour lutter contre l'adiposité, on connaît celles dont les principes actifs utilisés présentent une activité lipolytique par laquelle ils stimulent la dégradation (ou lyse) des graisses stockées dans les adipocytes humains, notamment sous forme de triglycérides, et favorisent l'élimination des produits de cette dégradation, notamment les acides gras et les glycérols. Par exemple, la théophylline ou l'isoprotérénol sont connues pour stimuler la lipolyse des triglycérides, notamment des triglycérides d'adipocytes humains. Par ailleurs, dans le document du brevet français n 98 02152, on utilise en tant que principe actif stimulant le lipolyse, un groupement pyrone qui a pour effet d'activer la phosphorylation d'une enzyme du type lipase pour la dégradation des triglycérides en acides gras. Par exemple, ce groupement pyrone est la mangostine extraite d'un arbre de l'espèce Garcinia Mangostana. On connaît également des compositions cosmétiques dont le principe actif n'est pas de stimuler la lipolyse des triglycérides d'adipocytes humains mais est d'inhiber la lipogénèse de ces triglycérides. On rappelle ici que, dans les adipocytes, la lipolyse est en compétition avec la lipogénèse qui consiste en la formation des graisses, notamment des triglycérides, et qui met en jeu toute une série de réactions biochimiques faisant intervenir des protéines à activité enzymatique telles l'Acyl-CoA synthétase et l'acide gras synthétase connus également sous le nom FAS (fatty acid synthase). La cérulénine est un composé qui est connu pour inhiber la lipogénèse par inhibition de la synthétase FAS. Dans une demande de brevet précédente, on a pu également montrer qu'il en est de même de l'acide eicosapentanoique (EPA). On a maintenant découvert que les stérols qui sont issus d'un extrait de plante ou d'algue ont, d'une part, une activité inhibitrice de la lipogénèse des triglycérides produits par les adipocytes humains et, d'autre part, une activité stimulant la lipolyse de ces mêmes substances. La présente invention a donc pour objet l'utilisation de stérols issus d'un extrait de plante ou d'algue en tant que produit actif d'une composition cosmétique pour lutter contre l'adiposité. On pense que les stérols qui sont contenus dans ledit extrait sont responsables d'un effet d'inhibition de l'action d'une enzyme qui intervient dans la lipogénèse, notamment la synthèse des acides gras par l'acide gras synthétase FAS. Ainsi, en utilisant une composition cosmétique qui contient des stérols en tant que principe actif, on inhibe ou limite pour le moins la lipogénèse de ces acides gras et on diminue ainsi leur concentration dans les adipocytes. On a pu montrer ci-dessous que plus particulièrement le campestérol et le béta- sitostérol, généralement présentes dans les plantes ou les algues, ont cette action d'inhibition. On comprendra que les compositions cosmétiques qui sont prévues pour inhiber cette lipogénèse permettent d'éviter la reprise instantanée de la graisse perdue après lipolyse. On pense également que les stérols ont un effet direct sur la lipolyse des triglycérides d'adipocytes humains en la stimulant. On a pu montrer ci-dessous que cela est particulièrement vrai en ce qui concerne la stigmastérol issue d'un extrait de plante ou d'algue. On comprendra que les compositions cosmétiques qui sont prévues pour stimuler la lipolyse ont un effet curatif direct en réduisant la graisse en excès. On pense également que les stérols ont un effet d'inhibition sur la différenciation des adipocytes. En effet, il a été démontré que les hormones stéroidiennes (oestrogènes et androgènes) régulent la différenciation adipocytaire, c'est-à-dire la maturation de cellules dermiques (fibroblastes) en cellules capables d'accumuler de la graisse sous forme de triglycérides. Par ailleurs, les androgènes comme la testostérone, la dihydrotestostérone (DHT), la deshydroépiandrostérone (DHEA), l'androstanédiol et l'androsténédiol ont un effet inhibiteur sur la différenciation adipocytaire, notamment par l'inhibition de l'activité de l'enzyme glucose-6 phosphate deshydrogénase, tandis que l'action des oestrogènes comme le beta-estradiol passe par une modulation de l'expression de récepteurs comme celui du IGFI (insulin growth factor 1). Au cours de la différenciation, la taille des cellules et le contenu en graisse augmentent fortement, et des " marqueurs "> apparaissent également, comme par exemple l'augmentation de l'expression d'enzymes comme la lipoprotéine lipase (LPL), la diminution d'activité enzymatique comme celle du glycérol 3-phosphate deshydrogénase, l'augmentation de l'expression de protéines membranaires comme le transporteur d'acides gras (fatty acid transporter ou FAT), l'augmentation de l'expression de facteurs de transcription des gènes de la lipogénèse comme les peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) ou les CCAAT/enhancer- binding proteins (C/EBPs), et l'augmentation de la quantité de protéines intra- cellulaires comme p18 (INK4c), p21 (Wafl) ou aP2 (adipocyte fatty acid binding protein ou FABP). On peut donc penser que l'effet des phytostérols passe par un effet sur la différenciation des pré-adipocytes en adipocytes (effet antiadipogénique), en supplément de l'effet inhibiteur de la lipogénèse et de l'effet lipolytique. Les compositions cosmétiques qui sont prévues pour inhiber la différenciation des adipocytes auront un effet préventif en empêchant le développement des excès de graisse. Selon la présente invention, l'extrait contenant au moins un stérol est un extrait huileux obtenu à partir de graines de Polygonumfagopyrum. La présente invention concerne également un procédé de préparation d'un produit qui contient en tant que principe actif un extrait lipidique de plantes ou d'algues contenant des stérols. On va maintenant décrire le mode opératoire des expériences qui ont été menées pour prouver l'effet des stérols issus d'un extrait de plantes ou d'algues sur les lipides. Dans ces expériences, les adipocytes ont été isolés à partir de plasties abdominales prélevées chez des femmes. L'expérience a eu lieu le jour du prélèvement. Les fragments de tissus adipeux ont été incubés pendant 30 minutes à 37 C en présence de collagènase, puis les adipocytes isolés ont été lavés et repris dans un milieu MEM tamponné au bicarbonate, en présence d'antibiotiques (pénicilline/streptomycine), de glutamine (2 mM), et d'albumine bovine sérique délipidée (0,5 %). Les tests concernant l'effet de la lipogénèse ont ensuite été conduits de la manière suivante. Les adipocytes (90 1l de suspension diluée au 1/4) ont été incubés pendant 1 heure, soit avec un milieu témoin (4 heures), soit avec des molécules connues pour inhiber la néosynthèse des acides gras (EPA), comme par exemple l'insuline, soit avec les extraits préalablement dilués (ajoutés sous 100 la). Quant aux stérols et aux extraits lipidiques de plantes ou d'algues, ils ont été dilués dans l'huile de vaseline dont on a pu vérifier qu'elle n'avait pas inhibé l'incorporation ni l'extraction des lipides adipocytaires. Puis, 10 pl de [2 14C]- acétate pCi/ml ont été ajoutés, et les échantillons ont été, soit cultivés à 37 C en présence de 5 % de C02, pendant 4 heures supplémentaires, soit immédiatement congelés à - 80 C (témoin tO). Chaque expérience a été réalisée en duplicata dans la mesure o le test s'est révélé être reproductible et avec de faibles écarts type. Aux temps indiqués, les échantillons ont été congelés à - 80 C. Les lipides ont été ensuite extraits selon la méthode dite de Bligh and Dyer (extraction méthanol/chloroforme/eau), puis séchés sous azote. La radioactivité incorporée a alors été comptée en scintillation liquide. Quant aux tests concernant l'effet de la lipolyse, ils ont été menés de la manière suivante. Les adipocytes (540 pal de suspension) ont été incubés pendant 2 heures dans un bain-marie à 37 C, sous agitation, en présence de 60 pll des différents stérols. Les expériences ont été réalisées en triplicata. Puis, les acides gras non estérifiés (AGNE) relargués par les adipocytes ont été dosés dans les milieux sous-adipocytes. Les valeurs obtenues ont été traitées par une analyse de la variance (ANOVA) à l'aide du test de comparaison multiple dit de Dunnett. Les valeurs ont été considérées comme significative lorsque la probabilité p est inférieure au seuil de signification 0,05. Les résultats expérimentaux sont consignés ci-après. En ce qui concerne le test de la lipogénèse, l'incorporation d'acétate après 4 heures de marquage a été forte (témoin dans le tableau 1 cidessous, soit 208546 cpm en l'absence d'insuline) et le bruit de fond à tO a été faible: 6465 cpm, soit 3 % du temps 4h. On constate que l'ajout d'insuline augmente effectivement l'incorporation d'acétate dans les adipocytes humains (voir les mêmes résultats qu'au tableau 1 mais en présence d'insuline). On constate en effet que l'incorporation d'acétate a augmenté de 16 % en présence de 1 nM d'insuline (tableau 2). Chez un autre donneur, l'augmentation a été de 120 % en présence de 100 nM d'insuline (résultat non montré). On constate que l'EPA (ou acide eicopentanoïque) (C20:5) en solution huileuse (huile de vaseline) aux 2 concentrations testées (0.1 mM et 1 mM, ) a fortement inhibé l'incorporation (respectivement 82 et 97 % d'inhibition). On notera qu'en présence d'insuline (1 nM), l'effet de l'EPA à 0.1 mM est légèrement diminué (62 % au lieu de 82 %) mais il était toujours de 97 % à 1 mM d'EPA. Trois stérols ont été testés dans le modèle décrit ci-dessus: le campestérol, le béta-sitostérol, et le stigmastérol. Ils ont été dilués dans l'huile de vaseline dont on a pu vérifier que sa présence dans le milieu n'inhibe pas l'incorporation ni l'extraction des lipides adipocytaires. Comme pour l'EPA ci-dessus, ils ont été testés à la fois en absence et en présence d'insuline (1 nM). Dans le premier cas, le campestérol à 0.01, 0.1 et 1 mM inhibe de façon dose- dépendante l'incorporation d'acétate par rapport au témoin huile de vaseline (tableau 1). A la plus faible concentration testée (10 pM), l'inhibition est de 8 %. A 0.1 mM, l'inhibition est de 10 % et,à 1 mM, elle est de 26 %. Avec le béta-sitostérol à 1 mM, l'inhibition de l'incorporation d'acétate est de 16 %. A 0.01 et 0.1 mM, cette inhibition est faible et non significative. Quant au stigmastérol, aux trois concentrations testées (0.01, 0.1 et 1 mM), l'inhibition est faible et non significative. Dans le second cas, en présence d'insuline (1 nM), le campestérol à 0.01 mM n'a pas d'effet significatif Par contre, au concentration de 0.1 et 1 mM, il inhibe de façon dose-dépendante l'incorporation d'acétate par rapport au témoin huile de vaseline (tableau 2): l'inhibition est de 15 % à 0.1 mM et de 52 % à 1 mM. Son effet inhibiteur est donc amplifié par la présence d'insuline. On constate donc que le campestérol régule la synthèse des triglycérides induite par l'insuline. Le béta-sitostérol à 1 mM inhibe de 17 % l'incorporation d'acétate. A 0. 01 et 0.1 mM, il n'a pas d'effet significatif (inhibition inférieure à 10 %). En revanche, le stigmastérol, aux trois concentrations testées (0.01, 0.1 et I mM) n'a pas d'effet significatif (inhibition inférieure à 5 %). On étudie maintenant les mêmes effets que précédemment mais avec deux extraits huileux obtenus à partir de graines de Polygonium fagopyrum (sarrasin, blé noir). L'un des ces extraits, noté POL, est obtenu par extraction au CO2 supercritique. Il contient des stérols (environ 3,6 %), notamment du béta-sitostérol (78 % des stérols), du campestérol (7 %) et du stigmastérol (2 %). Il a été testé à 0.05, 0.2 et 0.5 % (dilué dans l'huile de vaseline). Quant au deuxième extrait qui est une cire notée P, il est obtenu par mélange d'un extrait de co-extraction au CO2 supercritique en présence d'une huile végétale (C8-C10 TG) et d'une seconde huile végétale solide à température ambiante, huile cireuse, (C16-18 TG). La cire obtenue présente l'avantage d'être stable à l'oxydation (évaluation selon la méthode Rancimat). Elle a été testée à 0.1, 0.5 et 2 %. De plus, a été testé un excipient, noté MICRE, composé du solvant d'extraction C8-C10 TG et de l'huile cireuse C16-C18 TG. Comme précédemment, ces tests ont été effectués, d'abord en absence d'insuline (voir les résultats tableau 1) et ensuite en présence d'insuline (voir les résultats tableau 2). En absence d'insuline, on peut constater que l'extrait POL inhibe fortement l'incorporation d'acétate: 74 % d'inhibition à la concentration de 0.05 %, et 91-92 % d'inhibition aux concentrations de 0.2 et 0.5 % (tableau 1). La cire P, testée à 0.1 %, inhibe de 18 % l'incorporation d'acétate. A 0. 5 %, elle l'inhibe de 33 %. A la plus forte concentration testée (2 %), elle l'inhibe de 68 %. On notera qu'à cette concentration, la cire MICRE (sans l'extrait de sarrasin) l'inhibait de44%. En présence d'insuline (1 nM), l'extrait POL inhibe fortement l'incorporation d'acétate: 49, 89 et 91% d'inhibition respectivement aux concentrations de 0.05 %, 0.2 et 0.5 % (tableau 2). La cire P, testée à 0.1 %, n'a pas d'effet significatif (5 % d'inhibition) . A 0.5 %, elle inhibe de 42 % l'incorporation d'acétate. A la plus forte concentration testée (2 %), elle l'inhibe de 57 %. A cette concentration, la cire MICRE (sans l'extrait de sarrasin) ne l'inhibe que de 20 %. On discute maintenant des tests de la lipolyse. On peut constater (voir tableau 3) que la lipolyse basale était élevée, mais la lyse cellulaire à la fin de l'expérience était modérée. Les molécules de référence (théophylline à 1 nM et isoprotérénol à 1 fM) ont stimulé la lipolyse (p Le campestérol et le béta-sitostérol, testés à 10.6 M, 10-5 M, 1 04 M, 10'3 M et 10-2 M, n'ont pas stimulé la lipolyse dans les conditions expérimentales de cet essai (tableau 3). Le stigmastérol n'a pas montré d'effet significatif à 106 M et à 10-2 M, mais il a stimulé de façon significative (p lipolytique dans ces conditions expérimentales. Les conclusions à tirer de ces expériences sont les suivantes. Le campestérol et le béta-sitostérol inhibent l'incorporation d'acétate par des adipocytes humains isolés. Leur effet limite la lipogénèse. Le stigmastérol augmente la libération d'acides gras par des adipocytes humains isolés. Son effet stimule la lipolyse. L'extrait huileux de graine de Polygonum fagopyrum (POL) contenant du campestérol, du béta-sitostérol et du stigmastérol, diminue l'incorporation d'acétate par des adipocytes humains isolés. La cire de blé noir (cire P), contenant l'extrait de Polygonum fagopyrum, diminue également l'incorporation d'acétate, avec une activité supérieure à celle de la cire seule (sans l'extrait POL). Tableau 1: Effet de l'EPA, de 3 stérols et d'extraits huileux de sarrasin sur l'incorporation d'acetate (LIPOGENESE) en absence d'insuline Traitement Moyenne Cpm*- % témoin %inhibition des cpm contrôle tO Contrôle tO 6465 0 0 / Témoin 208546 202081 100 / EPA lmM 1287 6373 3 97 0.1mM 43253 36788 18 82 Campestérol o0-3 M 156448 149983 74 26 -4 M 188278 181813 90 10 -s M 191817 185352 92 8 Beta-sitostérol -3 M 175711 169246 84 16 -4 M 198694 192229 95 5 -5 M 200044 193579 96 4 Stigmastérol -3 M 210055 203590 101 0 -4 M 200467 194002 96 4 -, M 198442 191977 95 5 POL 0.5 % 24665 18200 9 91 0.2 % 23153 16688 8 92 0.05 % 58489 52024 26 74 Cire P 2 % 71676 65211 32 68 0.5 % 141501 135036 67 33 0.1 % 172219 165754 82 18 MICRE 2 % 120314 113849 56 44 *cmp = coups par minute Tableau 2: Effet de l'EPA, de 3 stérols et d'extraits huileux de sarrasin sur l'incorporation d'acetate (LIPOGENESE) en présence d'insuline (1 nM) Traitement Moyenne Cpm*- % témoin % inhibition des cpm contrôle tO Contrôle tO 6465 0 0 / Témoin 241167 234702 100 / EPA lImM 13384 6919 3 97 0.1 mM 96244 89779 38 62 Campestérol -3 M 119960 113495 48 52 -4 M 206655 200190 85 15 -s M 243051 236586 101 0 Beta-sitostérol -3 M 201168 194703 83 17 -4 M 224445 217980 93 7 -5 M 216417 209952 89 11 Stigmastérol -3 M 227385 220920 94 6 104 M 234524 228059 97 3 -5 M 235529 229064 98 2 POL 0.5 % 27264 20799 9 91 0.2 % 32221 25756 11 89 0.05 % 125449 118984 51 49 Cire P 2 % 106660 100195 43 57 0.5 % 143077 136612 58 42 0.1 % 228281 221816 95 5 MICRE 2 % 194695 188230 80 20 * cpm = coups par minute Tableau 3: Effets de 3 stérols sur la libération d'AGNE (LIPOLYSE) Traitement Moyenne Ecart- % p des AGNE type témoin ("M) Non traité 141 12 100 Théophylline mM 551 10 390 p 0.05 -3 M 138 8 98 p > 0.05 -4 M 155 6 109 p > 0.05 -5 M 140 14 99 p > 0.05 -6 M 166 15 117 p > 0.05 Beta-sitostérol -2M 131 17 92 P > 0.05 -3 M 145 11 103 p > 0.05 -4 M 135 19 96 p > 0.05 -5 M 151 2 107 p > 0.05 6 M 156 13 110 p > 0.05 Stigmastérol -2 M 158 3 112 p > 0.05 -3 M 178 10 126 p 0.05 Il REVENDICATIONS 1) Utilisation de stérols issus d'un extrait de plante ou d'algue en tant que principe actif d'une composition cosmétique pour lutter contre l'adiposité. 2) Utilisation de stérols selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits stérols sont au moins l'un des trois stérols suivants: le campestérol, le béta-sitostérol ou le stigmasterol. 3) Utilisation de stérols selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits stérols sont au moins l'un des deux stérols suivants: le campestérol ou le béta- sitostérol, ladite composition cosmétique étant prévue pour lutter contre l'adiposité par inhibition de la lipogénèse des adipocytes. 4) Utilisation de stérols selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits stérols sont au moins le stigmasterol, ladite composition cosmétique étant prévue pour lutter contre l'adiposité par stimulation de la lipolyse des adipocytes. ) Utilisation de stérols selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite composition cosmétique est prévue pour lutter contre l'adiposité par inhibition de la différenciation des pré-adipocytes en adipocytes matures. 6) Utilisation de stérols selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit extrait est un extrait huileux obtenu à partir de graines de Polygonumfagopyrum.