Brevet FR2883473A1 — publié le 20060929

La présente invention concerne une composition cosmétique à base d'un extrait de gomme Chicle, utile notamment pour induire le bronzage et protéger les cellules de la peau face aux rayonnements ultraviolets. On appelle Chicle le latex coagulé obtenu à partir du Sapotillier, Manilkara zapota syn. Manilkara achras syn. Achras sapota, arbre laticifère de la famille des Sapotacées originaire d'Amérique centrale, et plus particulièrement des forêts du Mexique, du Guatemala et du Belize. Le Chicle est obtenu après incision du tronc, écoulement du latex, récolte puis chauffage à ébullition. Le Chicle est utilisé traditionnellement en Amérique centrale en tant que gomme à mâcher, d'où le nom de gomme Chicle qui lui est souvent attribué. La gomme Chicle était largement utilisée en tant que constituant de base des chewing-gums, jusqu'à l'apparition de substituts synthétiques auxquels les industriels font désormais majoritairement appel. L'utilisation de la gomme Chicle dans l'art antérieur fait uniquement référence à ses propriétés d'agent masticatoire. Les inventeurs ont maintenant mis en évidence qu'un extrait de gomme Chicle présentait des propriétés cosmétiques particulièrement intéressantes. La présente invention a donc pour objet une composition cosmétique destinée à un usage topique comprenant, outre un véhicule cosmétiquement acceptable, un extrait de gomme Chicle. Par véhicule cosmétiquement acceptable , on entend un véhicule adapté pour une utilisation en contact avec des cellules humaines et animales, en particulier les cellules de l'épiderme, sans toxicité, irritation, réponse allergique indue et similaire, et proportionné à un rapport avantage/risque raisonnable. L'extrait de gomme Chicle est un extrait de latex du Sapotillier M. zapota obtenu par extraction par un solvant choisi parmi un solvant alcoolique (tel que l'éthanol), l'eau, l'acétate d'éthyle, le propylène glycol, le butylène glycol et un 30 mélange de ces solvants. Les mélanges de solvants peuvent être réalisés dans toutes les proportions possibles, l'éthanol étant le solvant préféré. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'extrait de gomme Chicle est obtenu après broyage à température ambiante ou cryobroyage, et extraction sous agitation à température ambiante avec un solvant alcoolique, de préférence l'éthanol, pendant une à deux heures. L'extraction est réalisée avec une proportion gomme chicle broyée/solvant comprise entre 1:100 et 20:100 exprimée en poids, de préférence avec une proportion comprise entre 5:100 et 15:100 exprimée en poids. L'extrait brut obtenu est ensuite filtré, puis dilué dans l'eau à température ambiante, par exemple dans des proportions extrait brut - eau 1:1 à 1:10 exprimées en volume. Le précipité qui se forme suite à cette opération est récupéré, par exemple par centrifugation ou filtration, puis séché, par exemple par concentration sous vide, atomisation ou lyophilisation. Il est à noter qu'une fraction particulière du précipité obtenu peut être purifiée ou concentrée notamment par extraction liquide/liquide au moyen de solvants organiques ou par chromatographie préparative. L'application d'une composition cosmétique selon l'invention est effectuée par voie topique. La composition est destinée plus particulièrement au traitement de la peau, et peut se présenter sous forme d'onguent, de crème, d'huile, de lait, de pommade, de poudre, de tampon imbibé, de solution, de gel, de spray, de lotion, de suspension, de savon, ou de shampooing. Les compositions de l'invention peuvent être des compositions cosmétiques sous la forme d'émulsion huile dans eau ou eau dans huile, ou d'émulsion multiple, de micro-émulsion, de gel hydroalcoolique, de crème, d'huile, de lotion hydroalcoolique. De manière préférentielle, les compositions cosmétiques selon l'invention peuvent comprendre de 0,0001 à 4 % dudit extrait exprimé en poids par rapport au poids total de la composition, de préférence de 0,01 à 1%. Les compositions cosmétiques de l'invention sont particulièrement utiles pour induire le bronzage, lutter contre le vieillissement cutané, en particulier le photovieillissement et pour protéger la peau face aux rayonnements ultraviolets (UV). 2883473 3 Les rayonnements UV peuvent induire des dommages cutanés, accélérant le vieillissement et favorisant l'apparition de cancers de la peau. Le vieillissement est un mécanisme génétiquement programmé, mais certains facteurs environnementaux l'accélèrent. Aussi, la peau prend-elle un aspect beaucoup plus âgé sur les zones exposées au soleil (visage, mains, dos) que les zones protégées. Au fil des années, l'épiderme s'atrophie et des troubles de différenciation cellulaire apparaissent (visible sous forme de croûtes plus ou moins pigmentées). Dans le derme, les cibles les plus sensibles aux UV sont les fibres élastiques qui s'attachent aux collagènes assurant la solidité et la souplesse du tissu. Les UV modifient le réseau collagénique: ils en diminuent la synthèse et en augmentent la dégradation. Ils perturbent aussi la synthèse et les propriétés de l'élastine. En plus des rayonnements directs, les radicaux libres, produits indirectement par les UV, peuvent provoquer des dégradations des fibres de collagène et d'élastine constitutives du derme. Cette altération structurale se traduit par l'apparition des rides et la diminution de l'élasticité de la peau. C'est le vieillissement photoinduit. Les carcinomes (affectant les kératinocytes) et les mélanomes (affectant les mélanocytes) sont les deux types de cancers cutanés. Ils ont pour origine un mauvais fonctionnement d'une cellule, chez laquelle les lésions induites par les UV n'ont pas été réparées. Cette cellule devient tumorale et va se développer anarchiquement en échappant à tout système de surveillance cellulaire. La croissance tumorale ( développement horizontal, ) donne lieO à une coloration caractéristique à la surface de la peau (changement d'aspect d'un grain de beauté). Des métastases peuvent résulter de cette prolifération incontrôlée ( développement vertical ) et se propager vers d'autres organes. La peau développe ses propres mécanismes de protection aux rayonnements UV. Ils peuvent être tissulaires (la mélanine dans l'épiderme) ou cellulaires (production d'antioxydants, de Heat Shock Protein, mécanismes de réparation de l'ADN) et varient en fonction du phototype. La protection la plus efficace face aux UV est la mélanine synthétisée par les mélanocytes. Ce pigment naturel est le seul filtre photostable, constant et efficace contre toutes les radiations du soleil. Chaque individu n'est pourtant pas égal devant cette synthèse puisqu'elle dépend du phototype du sujet. Par exemple les phototypes I et II ne seront jamais capables de synthétiser suffisamment de mélanine pour se protéger. La pigmentation mélanique est un phénomène complexe dont l'acteur principal, le mélanocyte, est capable de synthétiser un filtre solaire protecteur naturel, très efficace (Pathak et al 1995) et piégeur de radicaux libres. Stimulés par les UV, les kératinocytes produisent une hormone destinée aux mélanocytes, l'aMSH (a melanocyte stimulating hormone). Les mélanocytes peuvent aussi être stimulés par le FGF (fibroblast growth factor), le NGF (neuronal growth factor), le TGFa (transforming growth factor a) ou le beta-oestradiol...11s déclenchent alors la biosynthèse de mélanine à partir de la tyrosine et de l'enzyme clé de la mélanogenèse, la tyrosinase. Il existe deux types de mélanine: phéomélanine (pigment jaune-rouge) et eumélanine (pigment noir-brun), issues de deux voies différentes impliquant de nombreuses enzymes. Les mélanines synthétisées sont stockées dans les mélanosomes et transférées dans les kératinocytes adjacents par les dendrites des mélanocytes. Les mélanines jouent alors un rôle protecteur du noyau des cellules épidermiques. Les kératinocytes, ainsi pigmentés, entament leur processus de différenciation jusqu'à la surface de la peau. Ces kératinocytes sont destinés, dans des délais proches, à desquamer, favorisant ainsi le renouvellement de l'épiderme. La desquamation est un phénomène normal et ultime de la différenciation épidermique, assuré par la rupture des liaisons intercornéocytaires et du remaniement des lipides cutanés. Les compositions cosmétiques comprenant l'extrait de gomme Chicle sont capables d'induire de manière notable la synthèse de mélanine par les mélanocytes. Elles diminuent en outre la différenciation des kératinocytes, ce qui prolonge la durée de présence de la mélanine produite. En effet, le ralentissement de la différenciation des kératinocytes entraîne le ralentissement de la desquamation. A la surface de l'épiderme les kératinocytes disposent d'autant plus longtemps de mélanines pour assurer leur protection face aux agressions des UV. 2883473 5 Par ces mêmes propriétés, les compositions cosmétiques comprenant l'extrait de gomme Chicle induisent le bronzage, et sont utiles pour lutter contre le vieillissement cutané et protéger la peau face aux rayonnements UV. EXEMPLE 1 Préparation d'un extrait de gomme Chicle. Dans les exemples ci-dessous, on utilise comme extrait de gomme Chicle, 1 o un extrait préparé de la façon suivante. La gomme Chicle sous sa forme native est broyée à température ambiante et extraite par l'éthanol 96% sous agitation à température ambiante, dans une proportion gomme chicle broyée éthanol 15:100 exprimée en poids. L'extraction est réalisée pendant 1 heure. L'extrait brut obtenu est ensuite filtré avec un seuil de coupure final de 5 pm, puis dilué dans l'eau à température ambiante dans la proportion extrait brut eau 1:1 exprimée en volumes. Le précipité formé est récupéré par centrifugation puis séché par évaporation sous vide. Cette extraction permet d'obtenir un extrait sec dont l'efficacité a été testée vis à vis de différentes propriétés cosmétiques. EXEMPLE 2 Auqmentation de la synthèse de mélanine dans une culture de mélanocytes épidermiques humains normaux A) Matériels et méthodes Les mélanocytes épidermiques humains normaux (NEHM) sont ensemencés dans des plaques 24 puits à raison de 120 000 cellules/puit et incubés dans un incubateur à 37 C, 5% de CO2 et 95% d'humidité. Le milieu de culture est composé du milieu Melanocyte Growth Medium (MGM) M2 complémenté (Promocell C-24300), ainsi que 50UI/mL de pénicilline (Invitrogen, réf. 15140122) et 50pgImL de streptomycine (Invitrogen 15070063). Des plaques supplémentaires sont réalisées afin d'évaluer la viabilité cellulaire. Les NHEM sont traités pendant 10 jours avec l'extrait de gomme Chicle solubilisé puis dilué dans le milieu de culture à 0,3pg/mL et 0, 06pg/mL. Un témoin milieu de culture est également réalisé. Afin de valider l'étude, un témoin positif, l'isobutylmethyl xanthine (IBMX, Sigma, 17018) , stimulateur de la synthèse des mélanines, est testé dans les mêmes conditions à la concentration de 200pM, ainsi qu'un témoin négatif, l'acide kojique (Sigma, K3125), inhibiteur de la synthèse des mélanines, testé aux concentrations de 80pg/mL et 35pglmL. Les différents milieux et traitements sont renouvelés tous les 3 jours. Les milieux de culture sont éliminés à la fin du traitement et la mélanine est extraite par une solution de NaOH à 0,5N. La densité optique est lue à 405nm, contre une gamme de mélanine exogène (0,39 à 100 pg/ml) (Sigma, M8631). La viabilité des cellules est évaluée par un test au MTT (Methylthiazoletetrazolium) et la quantité de protéines est évaluée à l'aide du kit de dosage "DC Protein Assay" (BioRad, 500-0116). La prise en compte de la quantité de protéines cellulaires dans l'expression des résultats permet de tenir compte de l'activité métabolique des cellules. B) Résultats L'IBMX, testé à 200pM permet d'augmenter significativement la quantité de mélanine synthétisée de 34 % par rapport au témoin non traité. Cet effet est corrélé avec une augmentation de la quantité de protéines présentes de 33% et une stimulation de la prolifération cellulaire de 39%. L'acide kojique provoque une inhibition de la synthèse de mélanine de façon dose dépendante. Cet effet est significatif aux deux concentrations testées, que la quantité de mélanine soit rapportée ou non à la quantité de protéines des 1 o cultures, et cela sans réduction de la viabilité cellulaire. L'extrait de gomme Chicle testé aux concentrations de 0,3 pg/mL et 0,6 pg/mL permet d'augmenter très fortement la quantité de mélanine présente dans les cultures de mélanocytes, de 156% et 71% respectivement par rapport au milieu de culture seul, considéré comme le témoin non traité. Cet effet s'accompagne d'une nette augmentation de la quantité de protéines mélanocytaires. Cependant l'effet stimulant de l'extrait de gomme Chicle reste significatif lorsque la quantité de mélanine synthétisée est rapportée à la quantité de protéines présentes, ceci afin de prendre en compte l'activité métabolique des cellules. Tableau 1: effet de l'extrait de gomme Chicle sur la synthèse de mélanine dans une culture de NHEM Traitement Concentration Mélanine Mélanine Protéines MTT (%) testée (pglmL) (% par rapport (mg/mL) au témoin) Témoin - 28,6 100 0,65 100 IBMX 200pM 38,5 134 0,86 139 Acide kojique 80pg/mL 19, 7 69 0,58 90 35pg/ml 21,6 76 0,57 92 Extrait sec de 0, 3pg/ml 73,2 256 0, 93 115 gomme Chicle 0,06pg/ml 48,8 171 0,82 109 Exemple 3 Différenciation des kératinocytes humains en culture monocouche A) Matériels et méthodes Les kératinocytes épidermiques humains normaux (NHEK) R3K015 sont ensemencés à 10000 cellules/puits dans des plaques 96 puits et précultivés en milieu SFM1x (Serum Free Medium). Après incubation pendant 24 heures à 37 C, le milieu de culture est éliminé et remplacé par du milieu SFM1x contenant ou non (témoin) l'extrait de gomme Chicle ou les références acide rétinoïque (Sigma R2625, 10-7M), rétinol (Sigma, R7632, 10-6M) et le chlorure de calcium (Prolabo, 22317297, 1,5mM) . Après 48 heures d'incubation à 37 C et 5% CO2, le milieu de culture est éliminé et les cellules sont à nouveau traitées puis incubées pendant 48 heures à 37 C. Toutes les conditions expérimentales ont été réalisées en hexaplicate. Les tapis cellulaires sont lavés puis soniqués, sur glace, en tampon Tris/EDTA, à pH 8,0. L'enzyme TGk (transglutaminase kératinocytaire) membranaire est extraite en présence de triton X-100 (incubation sous agitation à 4 C), puis l'activité TGk est déterminée en mesurant l'addition covalente de putrescine tritiée à 2pCi/ml (Amersham TRK 414; 1, 55TBq/mmol, 42 Ci/mmole) à la caséine (protéine acceptrice, 2mg/ml), dans un tampon Tris 0,IM, CaCl2 4mM, EDTA 0,4mM, DTT 5mM, pH 8,3, pendant 2 heures à 37 C. La caséine est précipitée par addition d'acide trichloroacétique (TCA) 20% contenant 1mM de putrescine et les précipités sont récupérés sur filtres et collecteur Skatron (lavages extensifs en TCA 5%, 0,1 mM putrescine et éthanol) puis comptage des filtres secs en scintillation liquide. Les protéines de chaque échantillon sont dosées à l'aide du kit Dc Protein Assay (BioRad 500-0116) et selon le protocole préconisé par le fournisseur. La prise en compte de la quantité de protéines cellulaires dans l'expression des résultats permet de tenir compte de l'activité métabolique des cellules. B) Résultats Les données brutes de comptage sont transférées et traitées sous le logiciel PRISM (Graph Pad Software). Les comparaisons intergroupes sont réalisées par analyse de variance (ANOVA) à l'aide du test de comparaison multiple Dunnett. Les résultats du dosage permettent d'observer une activité de l'ordre de quatre fois plus importante lors de l'incorporation de calcium dans le milieu de culture En effet celui-ci présente une activité inductrice connue de la différenciation des NHEK. L'acide rétinoïque à une concentration de 10-7M et le rétinol à une concentration de 10-6M provoquent une réduction de l'activité de la TGk de 58% et 64% respectivement. L'extrait de gomme Chicle, aux concentrations de 2pg/mI et 0, 08pglml permet de réduire la quantité de TGk active de 18% et 29 % respectivement. Des résultats comparables sont obtenus lorsque l'on reporte l'activité de la TGk à la quantité de protéines kératinocytaires présentes afin de prendre en compte l'activité métabolique des cellules. Dans ce cas l'activité de l'extrait de gomme Chicle aux concentrations 2pg/ml et 0, 08pg/mI est de 23% et 24% respectivement. L'extrait de gomme Chicle testé à 2pg/mL et 0,08pg/mL provoque une diminution de l'activité de la transglutaminase kératinocytaire. Il ralentit la différenciation des kératinocytes. Parallèlement à ces résultats, il a été démontré que l'extrait de gomme Chicle aux concentrations 2pg/mL et 0,08pg/mL ne présente aucun effet sur la prolifération des kératinocytes, donc sur leur croissance. Tableau 2: effet de l'extrait de gomme Chicle sur la différenciation des kératinocytes humains en culture. Traitement Concentration Activité TGk Activité TGk Protéines Activité / Activité / testée (cpm) (% par rapport (pg) protéines protéines au témoin) (% par rapport au témoin) Témoin _ 1474 100 4,4 336 100 (sans Cal+) Témoin 1,5 mM 5090 345 5,6 914 272 (avec Cal+) Rétinol 10-5M 533 36 3,7 146 43 Acide rétinoïque 10-' M 620 42 3,8 162 48 Extrait sec de 2 pg/ml 1214 82 4,7 259 77 gomme Chicle 0,08 pg/mI 1053 71 4,2 254 76 EXEMPLE 6: Formulations 1 o Exemple de composition sous forme d'émulsion (% en poids de la composition) Eau: QSP Extrait sec de gomme Chicle: 0,1 % Mélange de conservateurs: 1,50 % Propylène glycol: 5,00 % Gomme xanthane: 0,30 % Copolymère acrylique / acrylate: 0,50 % Acide stéarique polyéthoxylé 100 OE: 3,00 % Stéarate de sorbitan: 2,00 % Sorbitan lauréate polyéthoxylé 20 OE: 3,00 2 0 Alcool Cétylstéarique: 1, 50 0/0 Cire d'abeille: 1,00 cYo Huile de germe de blé : 5,00 % Diméthicone: 2,00 % Cyclométhicone: 5,00 Gel de polyacrylamide: 2,00 % Parfum: 0,10% Eau: QSP Extrait sec de gomme Chicle: 0,1 % Gomme xanthane: 0,30 0/0 Séquestrants: 0,05 Conservateurs: 1,50 % Acide palmitique: 2,50 % Acide stéarique: 2,50 % Trilaurine: 1,00 % Beurre de karité : 0,05 % Acétate de tocophérol: 0,05 % Bêta bisabolol: 0,05 % Huile de germe de blé : 5,00 % Diméthicone: 2,00 % Acide polyacrylique: 1,50 0/0 TEA (triéthanolamine) : 1,50 0/0 Parfum: 0,10 % Exemple de composition sous forme de crème (% en poids de la composition) 1 o 20 2883473 12 Revendications 1. Composition cosmétique destinée à un usage topique, comprenant un extrait de gomme Chicle, et un véhicule cosmétiquement acceptable. 2. Composition selon la revendication 1, l'extrait de gomme Chicle étant un extrait du latex du Sapotillier M. zapota, obtenu par extraction avec un solvant choisi parmi un solvant alcoolique, l'eau, l'acétate d'éthyle, le propylène glycol, le butylène glycol et un mélange de ces solvants. 3. Composition cosmétique selon la revendication 2, dans laquelle le solvant est l'éthanol. 4. Composition cosmétique selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle la proportion gomme Chicle broyée/solvant est comprise entre 1: 100 et 20: 100 en poids. 5. Composition cosmétique selon la revendication 4, dans laquelle l'extrait de gomme Chicle est obtenu par extraction par l'éthanol dans une proportion de gomme Chicle broyée/éthanol comprise entre 5: 100 et 15: 100 en poids. 6. Composition cosmétique selon l'une des revendications 1 à 5, se présentant sous la forme d'onguent, de crème, d'huile, de lait, de pommade, de poudre, de tampon imbibé, de solution, de gel, de spray, de lotion, de suspension, de savon ou de shampooing. 7. Composition cosmétique selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant de 0,0001 à 4 % dudit extrait exprimé en poids par rapport au poids total de la composition. 8. Utilisation d'une composition cosmétique telle que définie dans l'une des revendications 1 à 7, pour induire un bronzage de la peau. s 9. Utilisation d'une composition cosmétique telle que définie dans l'une des revendications 1 à 7, pour lutter contre le vieillissement cutané. 10. Utilisation d'une composition cosmétique telle que définie dans l'une des revendications 1 à 7, pour protéger la peau des rayonnements ultraviolets.