Brevet FR3008315A1 — publié le 20150116

COMPOSITION TOPIQUE COSMETIQUE PROTECTRICE VIS-A-VIS DES XENOBIOTIQUES L'invention a pour objet une composition topique cosmétique protectrice vis-à-vis des xénobiotiques, en particulier allergènes, particules polluantes, éléments mutagènes et cancérigènes, notamment radioactifs. La peau est l'interface entre l'organisme et le milieu environnant. La fonction principale de la peau est de protéger l'organisme des agressions extérieures qu'elles soient physiques, biologiques, chimiques ou mécaniques et contre la perte d'eau. Cette fonction de protection est principalement assurée par l'épiderme et sa couche cornée. L'épiderme, épithélium pavimenteux stratifié, est situé à l'interface entre l'organisme et le milieu extérieur, le derme étant le support conjonctif nourricier de l'épiderme dont la principale finalité biologique est la formation de la couche cornée. Cette dernière, aussi désignée sous le terme de stratum corneum est la couche la plus externe de l'épiderme. La couche cornée peut être assimilée à un mur constitué de briques : les cornéocytes, maintenus par un «ciment» constitué de lipides épidermiques et d'éléments intercellulaires : les NMF ou Natural Moisturizing Factors pour facteurs naturels d'hydratation. Ce sont de petites molécules osmotiquement actives dont près de la moitié sont des acides aminés issus de l'hydrolyse de la filaggrine. Le ciment forme une barrière lipidique, qui régule la perméabilité de la peau grâce à sa composition : 25 % d'acides gras libres, 25 % de cholestérol et 40 % de céramides (sphingolipides). Le «complexe» ainsi constitué par les cornéocytes, les NMF et les lipides épidermiques est fondamental pour réguler le passage de l'eau et des fluides à travers la peau. La présence et la cohésion de ce «complexe» assurent la fonction de barrière cutanée grâce à une double action : s'opposer à la perte en eau transcutanée et protéger la peau des agressions extérieures, notamment en prévenant la pénétration d'éléments exogènes. Ces actions sont complétées par celle du film hydrolipidique, de phase externe lipophile/hydrophobe. Ce dernier est une émulsion naturelle, formée d'eau et de lipides, qui recouvre la surface de la peau constitué d'une partie aqueuse, la fraction hydrosoluble qui provient à la fois de la perspiration cutanée et de la sécrétion sudorale et d'une partie lipidique, fraction liposoluble, qui provient du sébum et de la synthèse épidermique de lipides. La production de ces composants se réalise au cours de la kératinisation. Cependant, sous l'influence de différents facteurs tels que l'âge, le type de peau, les maladies cutanées, la fonctionnalité de cette barrière ie la fonction de protection contre les substances exogènes et contre la perte d'eau est altérée. En effet, avec l'âge, le processus de kératinisation est plus lent et se réalise de moins en moins bien. Les NMF et les lipides épidermiques sont synthétisés en qualité et en quantité insuffisantes. La peau n'est plus en mesure de capter et maintenir l'eau dans la couche cornée. L'âge entraîne des répercussions importantes sur les structures impliquées dans le maintien et la régulation de l'hydratation cutanée et la protection contre les molécules exogènes. La peau se déshydrate et son vieillissement s'accélère. La couche cornée se rétracte, se creuse, se ridule : la peau perd son aspect rebondi. La déshydratation et la dénutrition des peaux jeunes peuvent également altérer la fonctionnalité barrière. La fonctionnalité de cette barrière est également altérée dans le cas de maladies cutanées parmi lesquelles l'ichtyose, le psoriasis, la dermatite de contact ou l'eczéma topique. La fonction barrière fragilisée ne s'oppose plus assez efficacement à la pénétration d'éléments exogènes. Certains de ces éléments extérieurs peuvent s'avérer néfastes pour la peau, leur pénétration entrainant inflammation, allergie, infection, dommages ADN, perturbations endocriniennes... Les effets néfastes peuvent être immédiats, ou résulter de l'accumulation dans l'organisme de molécules inoffensives en petites quantités, mais potentiellement néfastes dans le cas d'accumulation chronique (pesticides, conservateurs, filtres solaires...). 25 Dans ces différents cas, il est nécessaire d'aider la peau à assurer son rôle de protection contre l'environnement, en renforçant sa fonction barrière naturelle. Le problème posé est de mettre au point une composition cosmétique qui empêche la pénétration des xénobiotiques et prévienne ainsi des risques d'inflammation, allergie, 30 infection, dommages ADN, perturbations endocriniennes. L'objectif de l'invention est en outre de mettre au point une composition qui empêche la déshydratation des couches supérieures de l'épiderme, permettant ainsi de maintenir une peau souple et confortable. Dans la suite de la description et dans les revendications, le terme « xénobiotique » 35 désigne une substance étrangère à l'organisme, incluant notamment les médicaments, les allergènes, les polluants industriels (composes organochlorés, les métaux lourds), les polluants de l'air, les toxiques naturels (mycotoxines), les cancérogènes, mutagènes et 20 reprotoxiques, dont la pénétration au travers de la peau fragilisée par la perte de fonction barrière peut s'avérer néfaste. Le demandeur a constaté que de manière tout à fait surprenante, la combinaison de polyuréthane avec un extrait de Moringa dans une composition cosmétique constituait une barrière limitant drastiquement la pénétration des xénobiotiques, en particulier les composants radioactifs, et assurant une fonction hydratante par limitation de la perte d'eau transépidermique. Sans être tenue à une thèse quelconque, le Moringa, selon le Demandeur, présenterait des propriétés répulsives des xénobiotiques qui viendraient compléter l'action barrière physique du polyuréthane. En pratique, l'extrait représente entre 1 et 5% en poids de la composition. Il peut s'agir par exemple d'un extrait, avantageusement peptidique de graine, de l'espèce Moringa 15 pterygosperma. De même, le polyuréthane représente avantageusement 2 à 10% en poids de la composition. 20 Dans un mode de réalisation avantageux, le polyuréthane se présente sous la forme d'un mélange de polyuréthane 34 (PU-34) et de polyuréthane 35 (PU-35), de préférence en proportion égale. A la connaissance du Demandeur, cette combinaison de Moringa et de polyuréthane, 25 notamment le PU-34 et PU-35 n'a jamais été décrite pour ses propriétés barrière vis-à-vis des xénobiotiques. Selon une autre caractéristique, la composition contient avantageusement une huile de silicone, avantageusement du phenyltrimethicone représentant avantageusement entre 2 et 30 15% en poids de la composition. De manière avantageuse, la composition de l'invention se présente sous la forme d'un spray. 35 L'invention a également pour objet un procédé visant à protéger la peau des xénobiotiques et de la déshydratation, consistant à appliquer la composition topique ci avant décrite sur la peau puis à laisser sécher la peau. L'invention et les avantages qui en découlent ressortiront bien des exemples suivants à l'appui des figures annexées. La figure 1 correspond à des photographies d'avant-bras traité ou non avec la composition de l'invention avant exposition au noir de carbone. La figure 2 est un graphe visant montrer l'activité protectrice de la composition de l'invention vis-à-vis de la déshydratation. La figure 3 est un graphe visant à montrer l'efficacité de protection de la composition de l'invention vis-à-vis du benzopyrène. Les figures 4 à 6 représentent le taux de radioactivité mesuré dans certaines conditions sur une peau irradiée au technétium après application de la composition de l'invention par rapport à une peau témoin. On prépare la composition de l'invention de formule suivante qui est utilisée pour les tests : INCI % en poids de la composition Hydrogenated Polydecene 5 Tocopheryl Acetate 1.1 Hydrogenated Palm Glycerides & 3.8 Ceteareth-20 & Ceteareth-12 & Cetearyl Alcohol Ceteareth-20 1 Phenyl Trimethicone 5 Aqua 65.75 Dipotassium Glycyrrhizate 0.5 Aqua & Artemia Extract 0.5 Sodium Dextran Sulfate 0.5 Aqua 3 Phenoxyethanol 0.6 Chlorphenesin 0.25 Glycereth-26 2 Glycerin & Aqua & Moringa 3 Pterygosperma Seed Extract Polyurethane-34 4 Polyurethane-35 4 Exemple 1 : Activité protectrice de la composition de l'invention vis-à-vis du noir de carbone. Afin d'évaluer l'activité barrière du spray vis-à-vis du noir de carbone, on applique la composition ci-dessus sur l'avant-bras de deux volontaires. Pour chaque sujet, une zone du bras n'est pas traitée et constitue la zone témoin alors qu'une autre zone est traitée par la composition de l'invention à raison de 2 mg.cm-2. Une pollution standardisée au noir de carbone est appliquée sur les deux zones après un temps de séchage de 20 minutes. Par la suite l'avant-bras est rincé à l'eau pendant 30 secondes, cette étape consiste à effectuer une purification superficielle qui est d'ores et déjà évaluée visuellement. Finalement, une purification plus profonde, par stripping, est effectuée. A chaque étape les deux zones de l'avant-bras de chacun des deux volontaires ont été photographiées (Figure 1). Comme il apparait clairement le spray de l'invention a un effet protecteur vis-à-vis des agents polluants, en particulier le noir de carbone. Exemple 2 Activité protectrice de la composition de l'invention vis-à-vis de la déshydratation. La mesure de l'effet hydratant a été effectuée par cornéométrie. La cornéométrie est utilisée pour évaluer l'hydratation des couches superficielles de la peau. Cette méthode est basée sur la relation existant entre les propriétés électriques des tissus et leurs contenus en eau. Les résultats obtenus sont exprimés en unités arbitraires. Une variation d'hydratation de la couche cornée cutanée a pour conséquence une modification de la capacitance totale du système. L'étude a été menée sur 5 volontaires : A To : deux zones de mesures ont été déterminées au niveau de l'avant-bras (une zone non traitée témoin et une zone traitée) de 9 cm2 chacune. A l'aide d'un cornéomètre, le taux d'hydratation initial sur les 2 zones a été mesuré. Une quantité de 9 microlitres de produit a été appliqué sur la zone à traiter. Par la suite, le taux d'hydratation a été mesuré à l'aide d'un cornéomètre sur les deux zones d'étude à trois intervalles de temps de mesures déterminés (Ti = 0.5h ; T2 = 2h; T3 = 4h) afin d'évaluer la cinétique de l'effet hydratant de la composition de l'invention. Le graphe représenté sur la figure 2 illustre les résultats de l'étude sur la base des valeurs ci-dessous. Spray de l'invention Temps de cinétique (h) 0 0,5 2 4 Pourcentage de variation du 0 17,51 12,06 10,42 taux d'hydratation (%) Après avoir appliqué la composition de l'invention sur une durée de 30 min, on constate une hydratation de l'ordre de 18% qui tend par la suite à diminuer autour de 10% après 4 h. Au vue de ces résultats, la composition de l'invention confère une hydratation de la barrière cutanée avec un indice acceptable. Exemple 3 Activité protectrice de la composition de l'invention vis-à-vis du benzopyrène. L'objectif de cette étude est de déterminer dans des conditions ex vivo l'action d'une formulation spray protecteur sur la pénétration percutanée du benzopyrène. L'étude de pénétration transdermique a été réalisée sur des explants de peaux provenant d'un même donneur. Une série de 3 explants a été traitée dans un premier temps avec le spray protecteur avant d'y déposer 125 pl de benzopyrène. Une autre série de 3 explants cutanés a été utilisée de la même façon sans y appliquer de spray protecteur. La durée totale de diffusion est de 12 heures. La quantité de benzopyrène qui a pénétré dans la couche cornée a été analysée par tape-stripping. La quantité de benzopyrène qui a pénétré dans l'épiderme et le derme a été analysée après avoir haché les tissus. Les résultats apparaissent sur la figure 3 à l'appui du tableau suivant (tableau 1). Avec Spray de l'invention Sans Spray de l'Invention Couche cutanée Moyenne SD Moyenne SD Stratum Corneum 715.9 311.1 1268.9 513.5 Epiderme/Derme 250.7 146.9 352.7 214.7 Dans le tableau 2, figure le taux de pénétration du benzopyrène (%) par rapport à la dose appliquée à la surface de la peau (n=3). Avec Spray de l'invention Sans Spray de l'Invention Couche cutanée Moyenne SD Moyenne SD Stratum Corneum 6 2 10 4 Epiderme/Derme 2 1 3 2 Les résultats présentés ci-dessus montrent qu'au bout de 12 heures d'application, la quantité moyenne de benzopyrène retrouvée dans les peaux traitées avec le spray bouclier est en moyenne inférieure à celle retrouvée dans les peaux non traitées. Ces résultats confirment bien l'effet protecteur de la formulation spray protecteur. Quelques soient les conditions de tests (avec ou sans spray), la quantité de benzopyrène retrouvée dans la peau est supérieure dans la couche cornée comparée à celle retrouvée dans les couches inférieures. La quantité de benzopyrène mesurée dans la couche cornée est environ 3 fois supérieure à celle mesurée dans les couches sous-jacentes. L'application du spray bouclier à la surface de la peau réduit la pénétration du benzopyrène dans les différentes couches cutanées. En moyenne, la quantité de benzopyrène retrouvée dans la couche cornée et dans l'épiderme/derme est réduite de 40% et 30 % respectivement avec le spray protecteur. De la même façon, le taux de benzopyrène qui pénètre dans la couche cornée est de 10% sans le spray protecteur et décroit à 6% avec le spray protecteur. En conclusion, cette étude montre que l'application de la formulation spray testée permet de réduire de manière significative la pénétration transcutanée du benzopyrène. Exemple 4 : Activité protectrice de la composition de l'invention vis-à-vis du Technetium 99. L'objectif de cette étude est de montrer ex vivo sur des explants cutanés humains l'effet protecteur de la composition de l'invention (spray protecteur), en comparaison avec une crème hydratante (CH) contre la contamination radioactive (le technetium 99). a. Matériels et méthodes Le technétium 99m, noté 99mTc, est un isomère nucléaire de l'isotope du technétium dont le nombre de masse est égal à 99. Il est utilisé en médecine nucléaire pour effectuer de nombreux diagnostics. Sa période radioactive est de l'ordre de six heures. Matériel biologique Les échantillons de peau sont obtenus après une opération d'abdominoplastie de patiente. Consécutivement à l'opération, la peau est placée dans une enceinte dont la température est de 4°C puis transférée en laboratoire. Dès réception, l'hypoderme est retiré délicatement et l'échantillon de peau est stocké à -20°C. Trois bandes de peau sont utilisées. Les peaux sont décongelées à température ambiante pendant lh et leur surface est délicatement nettoyée avec du PBS. Sur chaque bande sont délimitées au marqueur indélébile 5 zones correspondant aux 5 conditions de traitement. L'intégrité de la couche cornée de chaque zone cutanée est contrôlée en mesurant la perte insensible en eau (PIE) avec un Vapometer (Delfin) puis l'épaisseur de chaque zone est mesurée à trois endroits différents à l'aide d'un micromètre. Chambre d'exposition aux particules radioactives La chambre d'exposition aux particules radioactives est conçue pour reproduire des conditions d'air et d'exposition à des particules radioactives d'une taille de l'ordre de 4 um. La chambre est tempérée à 32°C. L'aérosol est ensuite produit par 2 nébuliseurs Aeroneb Solo face à face, chargé chacun de 6 ml de Technétium 99m. L'interaction des deux sprays crée une turbulence permettant l'homogénéisation dans la partie supérieure de la chambre. L'aérosol passe ensuite à travers une grille permettant d'obtenir un flux laminaire. Les particules se déposent sur les échantillons cutanés par sédimentation. Equipement de mesure de radioactivité Deux techniques de mesure sont utilisées pour quantifier la radioactivité : - Une gamma caméra détecte les rayonnements gamma émis par les éléments radioactifs et permet de construire une scintigraphie, image de leur répartition sur l'échantillon. - Un compteur gamma détecte la présence de rayonnement gamma et permet de quantifier la radioactivité de l'échantillon. Contamination des explants cutanés Les 3 bandes de peau sont posées, épiderme vers le haut, sur une feuille de revêtement absorbant, elle-même placée sur une plaque en inox prévue pour être introduite dans la chambre d'exposition. Un masque est posé sur les bandes de peau afin d'autoriser l'exposition aux particules radioactives uniquement sur les 15 zones spécifiées. Les 2 formules testées se présentent soit sous forme d'émulsion pour la Crème Hydratante (CH= témoin) ou sous la forme liquide pour le spray protecteur de l'invention (SP). Elles sont appliquées à 5mg/cm2. La plaque est ensuite introduite dans la chambre d'exposition thermostatée à 32°C pendant 30 minutes. Les 2 nébuliseurs fonctionnent pendant 20 minutes. Enfin, un temps d'attente de 10 minutes est nécessaire pour que l'ensemble des particules radioactives sédimentent. Analyse des explants de peau A l'issue du temps d'exposition, la plaque est retirée de la chambre et le masque décollé des bandes de peau afin de débuter la phase d'analyse. Elle se déroule en plusieurs étapes : - Quantification initiale (avant nettoyage) totale déposée sur les peaux - Nettoyage au coton tige des zones cutanées - Quantification de la radioactivité résiduelle des zones cutanées après nettoyage - Réalisation d'un 1er strip - Quantification de la radioactivité du 1' strip - Réalisation des strips 2 à 5 - Quantification de la radioactivité des strips 2 à 5 - Réalisation des strips 6 à 10 - Quantification de la radioactivité des strips 6 à 10 - Quantification de la radioactivité présente dans l'épiderme et le derme restant La quantification initiale est réalisée immédiatement après la phase de contamination, en plaçant chaque bande de peau individuellement sous la gamma caméra pendant 2 minutes. Ensuite, chaque zone, excepté la dernière de chaque bande, est nettoyée avec l'extrémité d'un coton tige imprégné de 120 pl d'eau micellaire. L'opération est réalisée trois fois puis l'extrémité des cotons tiges est coupée et placée dans un tube Eppendorf. La radioactivité prélevée est mesurée avec la gamma caméra et avec l'Isocomp, et celle restant sur les peaux après le nettoyage est évaluée en plaçant à nouveau les explants cutanés sous la gamma caméra pendant 2 minutes. Ensuite, chaque bande ainsi nettoyée est retendue sur un support liège pour commencer le 5 prélèvement du stratum corneum. La phase de tape-stripping est réalisée en collant successivement sur la zone exposée 10 disques D'squam sur lesquels un poids de 2 kg est appliqué pendant 10 s. Les 10 D'squam sont répartis en 3 lots. Le l' D'squam est conservé seul dans un premier flacon, 10 les disques 2 à 5 dans un second et les 5 derniers sont placés ensemble dans un troisième flacon. Pour terminer, afin d'analyser la radioactivité restant dans la peau, chaque zone traitée est découpée avec un scalpel neuf puis placée dans un dernier flacon. b. Résultats Les taux de radioactivité mesurés avec les 2 formules par rapport au témoin a été comparé (Figure 3). Après le nettoyage de la peau, la radioactivité retrouvée sur la peau traitée avec la crème hydratante est 20% inférieure à celui de la peau témoin. Elle est inférieure de 45% pour la composition de l'invention. Les taux de radioactivité mesurés sur les cotons tiges après nettoyage par rapport à la dose initiale déposée sur la peau sont présentés sur le tableau suivant. Condition expérimentale % Radioactivité par rapport à la dose initiale Témoin - F/+ N 58 % ± 7% F. hydratante 64 % ± 4% Spray Protecteur de l'invention 73 % ± 7% 25 La procédure de nettoyage permet de retirer en moyenne près de 60% de la radioactivité initiale présente à la surface de la peau. En effet, la radioactivité récupérée sur les cotons tiges est de l'ordre de 58% pour la peau témoin et 65% pour la crème hydratante. Avec le spray protecteur, la quantité d'éléments radioactifs récupérés est la plus importante puisque avec cette formule, la radioactivité mesurée sur les cotons tiges est de l'ordre de 30 73%. 15 20 Pour les 2 formules, les taux de radioactivité mesurés sur les cotons tiges par rapport au témoin ont été comparés. La radioactivité mesurée sur les cotons tiges avec la crème hydratante est supérieure à 20% par rapport à celle de la peau témoin. Elle est supérieure de 28% pour le spray protecteur. Afin de comparer l'efficacité des formulations en terme de protection par rapport à une peau non protégée, on a déterminé le taux de radioactivité retrouvé dans la couche cornée et dans la peau restante en prenant comme référence la peau témoin. Pour les couches superficielles, la radioactivité retrouvée dans la couche cornée protégée par la crème hydratante est 30 à 35% plus faible que celle mesurée pour la peau témoin. Si l'on s'intéresse à la peau restante (épiderme et derme), la crème hydratante n'apporte aucun bénéfice. Le spray protecteur de l'invention apporte la protection la plus significative. Les résultats montrent que quelle que soit la profondeur, la radioactivité retrouvée dans la couche cornée et la peau restante est 80% plus faible avec cette formulation que lors d'absence de protection. REVENDICATIONS1/ Composition cosmétique topique protectrice vis-à-vis des xénobiotiques caractérisée en ce qu'elle contient, en tant qu'actif, en combinaison, du polyuréthane et un extrait de moringa. 2/ Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrait est un extrait de graine de Moringa pterygosperma. 3/ Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrait représente entre 1 et 5% en poids de la composition. 4/ Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le polyuréthane représente avantageusement 2 à 10% en poids de la composition. 5/ Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce le polyuréthane se présente sous la forme d'un mélange de polyuréthane 34 (PU-34) et de polyuréthane 35 (PU-35). 6/ Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que le polyuréthane 34 (PU- 34) et de polyuréthane 35 (PU-35) sont en proportion égale. 7/ Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle contient un extrait de Moringa, représentant avantageusement entre 1 et 5% en poids de la composition. 8/ Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle contient une huile de silicone représentant avantageusement entre 2 et 15% en poids de la composition. 9/ Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'un spray. 10/ Procédé visant à protéger la peau des xénobiotiques et de la déshydratation, consistant à appliquer la composition topique objet de l'une des revendications 1 à 9 sur la peau puis à laisser sécher la peau. 11/ Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le xénobiotique est un composant radioactif40