Brevet FR3082430A1 — publié le 20191220

Description Titre de l'invention : Principe actif cosmétique raffermissant issu d'algues phéophycées, composition l'incluant et utilisation [0001] La présente invention se rapporte à l'utilisation cosmétique d'un fucostérol ou d'un dérivé de fucostérol, en particulier d'un extrait d'insaponifiables de phéophycées, en tant que principe actif cosmétique raffermissant, pour la prévention et/ou le traitement du relâchement cutané, la régénération et le remodelage du tissu cutané. [0002] Le vieillissement cutané résulte de facteurs intrinsèques (génétiques, hormonaux, etc.) et de facteurs externes dit aggravants (rayonnement solaire, pollution urbaine, pollution digitale, etc.). On parle alors de vieillissement accéléré ou de photo-vieillissement pour les radiations UV avec pour conséquences une réduction de l'épaisseur du derme / de l'épiderme et une altération de leurs propriétés biomécaniques. Ainsi, la perte de la capacité contractile des fibroblastes ainsi que le dysfonctionnement des cellules (déficience en protéine p63), figurent parmi les principaux marqueurs du vieillissement cutané, à l'origine des modifications cutanées structurelles et fonctionnelles. Cela se traduit alors, soit par l'apparition de rides fines, soit par une perte importante de fermeté et d'élasticité conduisant elle-même à la formation de rides. [0003] Lc relâchement cutané associé à la formation des rides est l'un des signes les plus précoces et les plus visibles du vieillissement ou du photo-vieillissement de la peau. [0004] On sait que les extraits d'algues, en raison de leurs propriétés variées, ont été proposés dans de nombreuses applications cosmétiques. [0005] L'objectif de la présente invention est de proposer une solution cosmétique raffer- missante efficace capable de préserver ou restaurer les fonctionnalités des cellules cutanées et du derme impliquées dans la lutte contre le relâchement cutané ainsi que dans la régénération et le remodelage des tissus. [0006] A cet effet, l'invention concerne l'utilisation d'un fucostérol ou de l'un de ses dérivés, ou d'une composition cosmétique le contenant pour la prévention et/ou le traitement du relâchement cutané, la régénération et le remodelage du tissu cutané. [0007] La présente invention est ainsi basée sur la découverte inattendue que le fu- costérol ou l'un de ses dérivés, notamment contenu dans des extraits d'insaponifiables de phéophycées, présente des effets notables au niveau cutané avec des propriétés cosmétiques très intéressantes pour raffermir la peau. [0008] En effet, de manière surprenante et inattendue, l'auteur de la présente invention a mis en évidence un effet stimulant de tels composés sur l'expression du gène de la protéine p63 sur des fibroblastes sénescents. Un point remarquable de la présente I invention est ainsi la contribution importante de l'extrait d'insaponifiables selon la présente invention contre le vieillissement prématuré, grâce à son effet stimulant sur l'expression du gène de la protéine p63. [0009] En effet, la protéine p63 contrôle l'homéostasie cutanée en maintenant le pool de cellules souches dermiques et épidermiques en les protégeant contre la sénescence, les dommages à l'ADN et l'instabilité génomique. Une déficience en p63 induit la sénescence cellulaire et provoque des phénotypes de vieillissement accéléré chez l'adulte. Il existe ainsi un lien causal entre la sénescence cellulaire et le vieillissement démontrant que la déficience en p63 accélère ce processus. La protéine p63 est également reconnue pour reconstituer les épithéliums de la peau mature. Une étude réalisée dans le cadre de la présente invention a permis de mettre en évidence le rôle positif d'un extrait d' insaponifiablcs contenant un fucostérol sur l'expression du gène p63 chez des fibroblastes sénescents. [0010] Un autre point remarquable de la présente invention est la contribution importante de l'extrait d'insaponifiahles selon la présente invention contre le relâchement cutané, grâce à la protection et/ou la restauration des forces contractiles des fibroblastes exposés à des stress environnementaux, notamment vis-à-vis de la lumière bleue visible, ainsi qu'un effet raffermissant du tissu cutané. [0011] En effet, les propriétés biomécaniques de la peau sont corrélées aux signes cliniques du vieillissement. Ainsi la perte de capacité d'adhésion et de contraction des fibroblastes conduit à un relâchement de la peau. L'adhésion des cellules est intimement liée aux forces de traction qui s'exercent sur l'environnement et donc, à la réponse des cellules à la rigidité de la matrice extracellulaire. Les effets d'élasticité et de fermeté de la matrice vont donc jouer un rôle important dans de nombreux domaines comme la régénération ou le remodelage des tissus. [0012] Les interactions entre les cellules et leur support génèrent ainsi des forces contractiles qui sont transmises au substrat via des structures d'adhésion transcellulaires. La rigidité de la matrice sur laquelle les cellules adhèrent et se déplacent peut ainsi modifier ces interactions et induire une réorganisation interne de l'architecture cellulaire. [0013] Les fibroblastes en suspension dans une solution de collagène, peuvent remodeler et entraîner une contraction des gels en exerçant une force au niveau de l'interaction entre l'intégrine et la fibrille de collagène. Par ailleurs, les tensions générées par les filaments d'actine du cytosquelette influencent l'assemblage de la matrice extracellulaire et à son tour, l'organisation de la matrice extracellulaire affecte le comportement de la cellule. [0014] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit fucostérol ou l'un de ses dérivés est contenu dans un extrait liposoluble d'au moins une source choisie parmi 3 une plante, une algue, une levure, un champignon, un insecte. [0015] Dans l'un des modes de réalisation de l'invention, le fucostérol ou l'un de ses dérivés est un extrait liposoluble d'une algue de la classe des phéophycées des genres Fucus, Latninaria, Ascophyllum'Sargassum, Hinzanthalia, en particulier Himamhalia elongata, Pelvetia, Undaria, Alaria, Durvillea, Macrocystis, Lessonia, Ecklonia, Saccorhyza, Padina, Cystoseira. [0016] Parmi les espèces de phéophycées susceptibles d'être utilisées, conformément à l'invention, on peut citer Fucus vesiculosus, Laminaria 'tiret-harem Ascophyllum nodosunz, Sargassum muticum, Pelvetia canaliculata, Undaria pinnatifizia, Alaria esculetna, Durvillea antartica, Macrocystis pyrifera, Lessonia nigrescens, Ecklotzia cava, Saccorhyza polyschides, Padina pavonica, Cystoseira tamariscifolia. [0017] Préférentiellement ledit extrait est obtenu à partir de phéophycées choisies dans l'ordre des fucales ; et encore plus préférentiellement ledit extrait est obtenu à partir de Himanthalia elongata. [0018] Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit extrait contient une fraction d'insaponifiablcs, extrait qui présente au moins l'une des caractéristiques suivantes, les pourcentages étant en poids par rapport au poids brut de l'extrait : [0019] Une teneur en insaponifiables comprise entre 0,04 et 1%, préférentiellement entre 0.1 et 0,5% de l'extrait initial. Une teneur en fucostérol comprise entre 5 et 1000 pg/g, préférentiellement entre 30 et 100 pg/g [0020] La méthode de mesure de la fraction insaponifiable est celle de la norme ISO 18609. La composition en stérols a été déterminée par chromatographie gazeuse couplée à un spectromètre de masse (GC-MS). Les extraits selon la présente invention sont caractérisés par leurs teneurs en insaponifiables ou en fucostérol ou par leur spectre UV-visible. [0021] Avantageusement le spectre d'absorption UV-Visible présente une large bande d'absorption entre 300 et 450 nm. [0022] Dans ce contexte, il a été démontré de façon surprenante et inattendue que certaines radiations bleues du spectre visible de la lumière entraînent une altération de la capacité contractile des fibroblastes. [0023] Selon l'invention, le fucostérol ou l'un de ses dérivés, ou encore un extrait li- posoluble de plante, d'algue, de levure, de champignon ou d'un insecte contenant de tels composés, présente un effet inducteur de la synthèse d'élastine et/ou de la protéine p63 et/ou d'un inhibiteur de la collagénase, en particulier de la Métalloprotéinase matricielle 1, ainsi qu'un effet protecteur et/ou réparateur de la capacité contractile des fibroblastes. [0024] Selon l'invention, le relâchement cutané est dû à un stress causé par le soleil, le tabac 4 ou la pollution, en particulier urbaine, l'exposition aux radiations bleues du spectre de la lumière visible provenant du soleil ou de sources lumineuses artificielles, telles que les appareils numériques. [0025] L'invention concerne également une composition cosmétique et/ou dermo- cosmétique, caractérisée en ce qu'elle comprend entre 0,01 et 50%, préférentiellement entre 0,1 et 10%, plus préférentiellement 3% en poids du poids total de la préparation, d'au moins un extrait liposoluble de plante, d'algue, de levure, de champignon ou d'insecte, en particulier d'algues de la classe des phéophycées, contenant du fucostérol ou l'un de ses dérivés. [0026] Selon un des modes de réalisation de l'invention, ladite composition cosmétique et/ ou dermocosmétique se présente sous forme de crème d'une émulsion huile dans eau, d'une émulsion eau dans huile, d'une émulsion multiple, d'une solution, d'un gel, d'une suspension ou d'une poudre. [0027] De façon préférentielle, ledit extrait est obtenu par une extraction. Préparation des extraits liposolubles [0028] La préparation des extraits liposolubles utilisés conformément à l'invention peut être effectuée par des procédés classiques d'extraction en phase liquide, notamment à l'aide dc solvants comme les huiles végétales et les huiles estérifiées. De tels procédés sont bien connus dc l'homme du métier. [0029] Les algues fraîches ou sèches sont broyées ou micro-broyées par ultra-sons. L'extraction peut éventuellement être précédée par une hydrolyse enzymatique (proteases, glucanases, ...) afin d'améliorer le rendement d'extraction. L'extraction est réalisée sous agitation de façon statique dans un ratio plante/solvant pouvant varier de 1/2 à 1/20, à des températures variant de la température ambiante à 80 °C, et sur unc durée pouvant aller de 30 mn à 24 heures. L'extraction peut éventuellement être effectuée sous micro-ondes. Une fois extrait, le résidu solide de l'algue est séparé de la solution extractive par décantation ou centrifugation. L'extrait est ensuite filtré sur une membrane. [0030] L'invention sera illustrée par les exemples non-limitatifs suivants. [0031] Exemples de préparations d'extraits liposolubles conformes à la présente invention : Exemple 1 [0032] On incorpore 100 Kg de phéophycées dans 200 Kg d'huile de tournesol. On effectue un broyage à l'aide d'un broyeur de type Ultra-turrax pendant 12 h à température ambiante. L'extraction est réalisée sous agitation pendant 24 h à température ambiante, puis la solution décantée est filtrée. Exemple 2 [0033] On incorpore 20 Kg de Phéophycées dans 200 Kg de triglycérides. On effectue un broyage à l'aide d'un broyeur de type Ultra-turrax pendant lh à température ambiante. L'extraction est réalisée sous agitation pendant 24 h à température ambiante, puis la solution est décantée et filtrée. Exemple 3 100341 On incorpore 100 Kg de Phéophycées dans 200 Kg de triheptanoate de glycérol. Après micro-broyage par ultra-sons, l'extraction est réalisée sous agitation pendant 4 h à 50°C, puis la solution est centrifugée et filtrée. Exemple 4 [0035] On incorpore dans un réacteur 100 kg de phéophycées dans 500 Kg d'eau osmosée. Une préparation enzymatique contenant un mix de protéases et de glucanases est additionnée. L'hydrolyse est réalisée pendant 3h à 50°C. A la fin dc la réaction, les enzymes sont dénaturées à 90°C pendant 15 mn. La pulpe d'algues récupérée après centrifugation est reprise dans des une solution de triglycérides à raison de 100 Kg pour 200 Kg dc triglycérides.. L'extraction est réalisée sous agitation pendant 24 h à température ambiante, puis la solution est décantée et filtrée. [0036] Détermination de la teneur en insaponifiables et fucostérol des extraits lipo- solubles de phéophycées, conformes à l'invention 10037] La méthode de mesure de la fraction insaponifiablc est celle de la norme ISO 18609. La composition en stérols libres et estérifiés a été déterminée par GC-MS. L'analyse de la teneur en insaponifiablcs et en fucostérol est réalisée sur les 12 espèces de phéophycées sélectionnées parmi les 12 genres d'algues précédemment cités. [0038] Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau 1. [0039] Comme le montre ce tableau, les teneurs sont variables selon la nature de l'extrait dc phéophycées. [0040] Dc très bons résultats en termes d'insaponifiablcs et fucostérol sont notamment obtenus avec les extraits liposolubles de Hitnanthalia elongata HE1, 1-1E2, 1-1E3 et F1E4. 10041] 6 [Tableauxl] ALGUES Solvant ex- traction Insaponifiables % Fucostérol mg/g Fucus vesiculosus (FV) Triglycérides 0,28% 52 Ascophyllum nodosum (AN) Triglycérides 0,31% 41 Latninaria hyperborea (LH) Triglycérides 0,05% 10 Saccorhyza polischides (SP) Triglycérides 0,05% 6 Sargassum muticum(SM) Triglycérides 0,30% 27 Huile de tournesol 0,39% 54 Himanthalia elangata (HE) (HE1) Triglycérides 0,51% 70 (HE2) Triheptanoate de glycerol 0,48% 66 (HE3) Hydrolyse en- zymatique/ Triglycerides 0,60% 81 (HE4) Pelvetia canaliculata (PC) Triglycérides 0,38% 55 Undaria pitmatifida (UP) Triglycérides 0,41% 54 Alaria esculenta (AE) Triglycérides 0,39% 37 Durvillea antartica (DA) Triglycérides 0,45% 61 Macrocystis pyrifera (M P) Triglycérides 0,32% 37 Lessonia nigrescens (LN) Triglycérides 0,25% 25 Ecklonia cava (EC) Triglycérides 0,28% 29 Padina pavonica (PP) Triglycérides 0,15% 9 Cystoseira larnariscifolia Triglycérides [0042] Etude sur l'expression des gènes de l'élastine et de la protéine p63 chez des fi- broblastes sénescents. [0043] L'objectif de cette étude est d'évaluer la capacité d'un extrait liposoluble de phéophycées, à stimuler l'expression des gènes de l'élastine et de la protéine P63 chez 7 des fibroblastes sénescents. [0044] Les extraits Himanthalia elongata (HE2), Durvillea °martien (DA), Pelvetia cana- liculata(PC) et Undaria pinnatifidMUP) ont été notamment sélectionnés pour leur richesse en insaponifiables et fucostérol. [0045] Les extraits sont obtenus selon le procédé d'extraction présenté dans l'exemple N°2 [0046] Les effets de ces extraits liposolubles ont été recherchés, en évaluant par RT-qPCR leur activité sur un modèle de fibroblastes dermiques humains « âgés » (modèle de Hayflick, vieillissement obtenu par des repiquages successifs des cellules), par analyse de l'expression (ARNm) de 16 marqueurs (dont 1 gène de référence) sélectionnés pour leur importance dans la biologie du fibroblaste et dans le vieillissement cutané (mQPA-NHDF AGING-16). [0047] Les fibroblastes dermiques humains sénescents (P17-F) ont été ensemencés en plaques 24 puits et cultivés en milieu de culture pendant 48 heures avec un renouvellement du milieu après 24 heures. Le milieu de culture a ensuite été remplacé par du milieu d'essai et les cellules ont été cultivées pendant 24 heures supplémentaires. [0048] Les cellules ont ensuite été traitées ou non (témoin THF 1%) par les extraits lipo- solubles (dans THF 1%) et incubées pendant 24 heures. Toutes les conditions expérimentales ont été réalisées en n=3. [0049] A la fin de l'incubation, les surnageants de culture ont été éliminés et les tapis cel- lulaires ont été rincés avec une solution de PBS. Les plaques ont été immédiatement congelées à sec à -80°C. [0050] L'expression des marqueurs a été évaluée par RT-qPCR sur les ARN messagers (ARNm) extraits des tapis cellulaires de chaque condition expérimentale. [0051] Puis la quantité et la qualité des ARN extraits ont été évaluées par électrophorèse ca- pillaire. [0052] Les ADN complémentaires (ADNc) ont été synthétisés par transcription inverse des ARN totaux en présence d'oligo(dT) et de l'enzyme « Transcriptor Reverse Transcriptase » (Roche). L'ADNc obtenu a été quantifié par spectrophotométrie, puis les quantités d'ADNc ont été ajustées. [0053] Les réactions de PCR Pohmerase Chain Reactions ») ont été réalisées par PCR quantitative [0054] 8 1Tableaux21 PHEOPHYCEES Référence Expression du gène (% du témoin) Assemblage ou synthèse de la matrice extracellulairc Cycle cellulaire Elastine Protéine p63 Hirnanthalia elongata HE2 140 150 Durvillea antartica DA 128 139 Pelvetia canaliculata PC 125 132 Undaria pinnatifida UP 123 128 [0055] Les extraits liposolubles testés à 0.1% ont modulé le profil d'expression génique des fibroblastes « âgés » en stimulant certains marqueurs codant pour l'assemblage ou la synthèse de la MEC (Elastinc) et le cycle cellulaire (Protéine p63). Etude du pouvoir contractile des fibroblastes 100561 Pour déterminer la capacité des fibroblastes à adhérer au réseau de collagène et à maintenir un réseau tridimensionnel du derme, on analyse in vitro la capacité des fibroblastes à contracter de façon visible un gel de collagène. 100571 Les fibroblastes soumis ou non à des irradiations à la lumière bleue sont ajoutés à un gel de collagène. 100581 L'objectif de cette étude est d'évaluer la capacité d'un extrait liposoluble issu d'algues phéophycées, à stimuler le pouvoir contractile des fibroblastes. 100591 L'extrait liposoluble utilisé est l'extrait d'Himanthalia elongata (HE2) obtenu selon le procédé d'extraction présenté dans l'exemple N°2 100601 L'étude est réalisée sur des fibroblastes humains et irradiés aux radiations bleues de la lumière visible. 100611 Le protocole opératoire est le suivant : 100621 Obtention, mise en culture et irradiation des fibroblastes 100631 Les fibroblastes normaux ont été obtenus à partir d'un déchet opératoire (abdominoplastie) d'une femme (42 ans). Les fibroblastes sont ensemencés dans un flacon de 75 cm' à la concentration de 0,7 x106 cellules/flacon. Sous confluence les cellules sont irradiées. 100641 Les cellules sont lavées avec un solution tampon phosphate salin (PBS) et 10 ml de PBS contenant l'extrait HE (0,025% de solution mère) sont placés dans le flacon. 100651 Les cellules sont irradiées avec une LED bleue (3x1 W) pendant 15 minutes. 9 [0066] Après irradiation, le PBS est éliminé et 10 ml de milieu de culture avec l'extrait HE (0,025%) sont ajoutés. Les cellules sont incubées à 37 C avec 5% de CO, pendant 24 heures. Le lendemain, une nouvelle irradiation est réalisée avec le même protocole. [0067] Un témoin non irradié et un témoin irradié non traité sont réalisés en parallèle. [0068] Etude des forces contractiles du derme équivalent [0069] Après la dernière irradiation, lorsque les fibroblastes sont en quantité suffisante, ils sont décollés sous l'action de la trypsine-EDTA, repiqués et amplifiés. [0070] Puis les fibroblastes sont intégrés dans un gel de collagène tridimensionnel. [0071] Ce mélange est alors coulé dans les cuves rectangulaires de la boîte de culture. En quelques minutes à 37°C, un gel se constitue. [0072] Des dermes équivalents se développent alors dans chacune des cuves. Dans chacune d'elles plongent deux lames flexibles dont les parties inférieures sont constituées de grilles sur lesquelles s'accroche le derme équivalent lors de sa polymérisation. Le derme équivalent se développe entre deux lames pour aboutir à une forme rectangulaire légèrement rétrécie au centre. Cette forme en mécanique classique est désignée comme une forme en "diabolo". [0073] Sous l'influence des forces de contraction développées par les fibroblastes, les lames se déforment. Leur déformation est mesurée à l'aide de fibres optiques. Cette déformation est proportionnelle à la force développée au sein du derme équivalent. Les mesures sont effectuées en temps réel à l'aide d'une carte d'acquisition PC et d'un logiciel adapté. [0074] Les forces isométriques sont exprimées en unité arbitraire après 24 hem-es de mesure. [0075] Les résultats montrent que les forces contractiles des fibroblastes irradiés après 24 heures ont été significativement diminuées de plus de 16% pat- rapport aux fibroblastes non irradiés. [0076] L'extrait Himanthalia elongata (HE2) entraîne chez les fibroblastes irradiés une aug- mentation significative de près de 23% des forces contractiles par rapport aux fibroblastes non protégés. [0077] L'extrait Himanthalia elongata (HE2) révèle ainsi un effet réparateur et protecteur des fibroblastes vis à vis des effets délétères de la lumière bleue. [0078] Le tableau suivant donne les forces contractiles développées par les fibroblastes pour les différents groupes : témoin non irradié, témoin irradié, irradié + Extrait HE. [0079] Moyenne ± Erreur standard (ES) ; ***p