Utilisation d1 ergothioneine et/ou de ses dérivés comme agent anti-pollution.
La présente invention a pour objet l'utilisation en application topique d'ergothionéine et/ou de ses dérivés comme agent anti-pollution, tout comme un procédé de traitement cosmétique mettant en oeuvre l'erg othionéine et/ou ses dérivés. Les milieux urbains sont régulièrement soumis à des pics de pollution. Les polluants atmosphériques qui sont représentés largement par les produits primaires et secondaires de la combustion représentent une source importante du stress oxydatif environnemental. Différents types de produits chimiques, xénobiotiques et particules composent la pollution urbaine. Trois grandes catégories de polluants peuvent exercer des effets délétères sur la peau et le cheveu: les gaz, les métaux lourds et les particules qui sont des résidus de combustion sur lesquelles sont absorbés de très nombreux composés organiques.
Ce sont les tissus les plus externes qui sont initialement et directement exposés aux toxiques de l'environnement. La peau est directement et fréquemment exposée à l'environnement pro-oxydant. Les sources d'oxydants environnementaux incluent l'oxygène, l'irradiation solaire UV ainsi que dans l'air pollué, l'ozone et les oxydes d'azote et de soufre. Les polluants atmosphériques représentés par les produits primaires et secondaires des combustions domestiques et industrielles tels que les hydrocarbures aromatiques mono- et polycycliques sont aussi une source importante du stress oxydatif. La peau est particulièrement sensible à l'action du stress oxydatif et la couche la plus externe sert de barrière vis-à-vis des dommages oxydatifs. Dans la plupart des circonstances, l'oxydant a des chances d'être neutralisé après réaction
avec les matières kératiniques, mais les produits de réaction formés peuvent être responsables d'atteintes cellulaires et tissulaires.
Le stratum cornéum, la barrière de la peau, est le site de contact entre air et tissu cutané. La structure biphasique lipides/protéines est un déterminant crucial de cette fonction de barrière de la peau. Ces éléments peuvent réagir avec les oxydants et être altérés ce qui favorisera les phénomènes de desquamation.
La peroxydation lipidique induite par l'ozone peut altérer la peau de deux façons: 1/ l'oxydation et la dégradation des lipides du stratum cornéum peut altérer la fonction de barrière du stratum cornéum. La perturbation des lipides externes et de l'architecture des protéines semblent être des facteurs déclenchants dans de nombreuses dermatoses (psoriais, dermatite atopique, dermatite irritante). 2/ la formation accrue de produits d'oxydation des lipides dans les couches de peau supérieures peut déclencher des atteintes dans les couches cutanées adjacentes. La réaction de l'ozone (03) avec les lipides insaturés implique des réactions d'addition sur les doubles liaisons. Ce processus conduit dans un deuxième temps à la cassure des chaînes lipidiques et à la formation d'hydroperoxydes aldéhydes et de peroxyde d'hydrogène.
Il s'agit d'un mécanisme spécifique différent du mécanisme de lipoperoxydation classiquement décrit, lequel est médié par un radical. Les produits d'oxydation lipidique secondaires ou tertiaires induits par l'ozone, lesquels ont une réactivité inférieure à l'ozone mais une durée de vie supérieure, peuvent propager l'effet de l'ozone. Du fait de leur stabilité relative, les produits d'oxydation des lipides et de peroxydation, c'est à dire les aldéhyde et les oxydes de cholestérol, ont le potentiel d'altérer les cellules à des sites distants non directement exposés à 0 . Une atteinte oxydative significative au niveau des couches superficielles du stratum peut initier des processus inflammatoires localisés sous-jacents, conduisant au recrutement de phagocytes qui en générant des oxydants vont amplifier les processus oxydatifs initiaux.
Dans la pollution urbaine, l'exposition concomitante à 03 et aux rayonnement ultra- violets (UV) de type A, B et/ou C peut causer un stress
oxydatif synergique.
De même, on peut penser qu'il existe une synergie d'action entre ozone et composés organiques issus de la combustion .
Parmi les polluants pouvant exercer des effets délétères sur les matières kératiniques, les gaz toxiques tels que l'ozone, le monoxyde de carbone, les oxydes d'azote ou les oxydes de soufre, sont l'un des constituants majeurs.
Il a été constaté que ces gaz toxiques et plus particulièrement l'ozone favorisent la desquamation des matières kératiniques rendent lesdites matières kératiniques sales et ternes. De même, ces gaz sont susceptibles d'entraîner une asphyxie cellulaire au niveau épidermique.
Particulièrement, il a été constaté une asphyxie cellulaire des matières kératiniques en présence d'ozone. Ce gaz à forte dose peut induire également une cytotoxicité directe, capable d'aboutir à une nécrose cellulaire, une alkylation des nucléophiles cellulaires, mécanismes pouvant être à l'origine de sensibilisation u de carcinogénèse cutanées.
Ainsi, il existe un besoin de compositions permettant d'éviter les effets néfastes dus à ces polluants tel que l'ozone, de façon à protéger les matières kératiniques.
Il a maintenant été constaté, de manière tout à fait surprenante, que l'utilisation d' ergothioneine et/ou de ses dérivés permettait de protéger les matières kératiniques des effets des polluants.
Ainsi, l'invention a pour objet principal l'utilisation en application topique d'ergothionéine et/ou de ses dérivés, comme agent anti-pollution, et préférentiellement comme agent cosmétique antipollution.
On entend par agent cosmétique anti-pollution un agent qui protège la peau et les matières kératiniques de façon à prévenir, atténuer et/ou supprimer les effets délétères des gaz toxiques tels que l'ozone.
L'ergothionéine et/ou ses dérivés peuvent notamment correspondre à ceux de formule (I) :
H (I)
X représente un groupement -O-R' ou -NRR' ;
R, R' et R" représentent simultanément ou indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène, un groupement alkyle, un groupement alkényle ou un groupement acyle en Cj-Cjg, ou à l'un des sels de composés de formule (I).
Par groupement alkyle, alkényle, acyle en Cj-Cjg, on entend les groupements alkyle, alkényle ou acyle ayant de 1 à 18 atomes de carbone, linéaires ou ramifiés, éventuellement substitués par un groupement hydroxyle (lui-même pouvant être esterifié), un atome d'halogène, un groupement carboxylique et ses dérivés, un groupement aminé et ses dérivés, et pouvant renfermer dans la chaîne des hétéroatomes comme O ou S.
De façon préférentielle, R, R' et R" désignent, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène, un groupement éthyle, acétyle ou acyle et X désigne NH2.
Encore plus préférentiellement, le composé de formule (I) est l'ergothionéine et notamment la L-(+)-ergothionéine, la L-(-)-
ergothioneine, la D-(+)-ergothionéine et la D-(-)-ergothionéine. Le composé préféré selon l'invention est la L-(+)-ergothionéine.
L'ergothionéine et/ou ses dérivés, tels que définis ci-dessus, sont notamment utilisés afin de protéger les matières kératiniques des effets des gaz toxiques et plus particulièrement l'ozone.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par matière kératinique notamment la peau, le cuir chevelu, les cheveux, les cils, les sourcils, les ongles et les muqueuses.
L'ergothionéine et/ou ses dérivés peuvent aussi être utilisés comme agent anti-pollution, préférentiellement comme agent cosmétique anti-pollution, pour améliorer la respiration cellulaire et/ou diminuer la desquamation et/ou pour éviter de ternir ou de salir les matières kératiniques.
L'invention a encore pour objet l'utilisation d' ergothioneine et/ou de ses dérivés dans ou pour la préparation d'une composition, préférentiellement cosmétique, à application topique anti-polluante.
Il a aussi été constaté que ces compositions présentaient de bonnes propriétés de stabilité, tant en milieu acide qu'en milieu basique.
Enfin, l'ergothionéine présentant l'avantage d'être inodore, les compositions utihsées dans l'invention seront facilement acceptées par les consommateurs.
Cette composition peut notamment contenir de 0,005% à 10%, et préférentiellement de 0,01 à 5% en poids de matière active d'ergothionéine et/ou de ses dérivés par rapport au poids total de la composition.
Cette composition peut contenir en outre au moins un autre composé anti-pollution. Celui-ci peut notamment être choisi parmi les anthocyanes et/ou ses dérivés, les composés contenant une fonction thio- éther, sulfoxide ou sulfone, les chélateurs de métaux lourds comme par exemple les dérivés de l'acide N,N'-dibenzyl éthylène diamine N,N'- diacétique, les antioxydants, l'acide ellagique ou les extraits de végétaux comme ceux de la famille des Pontederiaceae.
Les compositions cosmétiques utilisées selon l'invention comprennent en outre un milieu cosmétiquement acceptable qui est plus particulièrement constitué d'eau et/ou éventuellement d'un solvant
organique cosmétiquement acceptable.
Les solvants organiques peuvent représenter de 5 à 98% du poids total de la composition. Ils peuvent être choisis dans le groupe constitué par les solvants organiques hydrophiles, les solvants organiques lipophiles, les solvants amphiphiles ou leurs mélanges.
Parmi les solvants organiques hydrophiles, on peut citer par exemple des mono-alcools inférieurs, linéaires ou rarnifiés, ayant de 1 à 8 atomes de carbone comme l'éthanol, le propanol, le butanol, l'isopropanol, l'isobutanol, Les polyéthylèneglycols ayant de 6 à 80 oxydes d'éthylène, Les polyols tels que le propylèneglycol, l'isoprène glycol, le butylèneglycol, le glycérol, le sorbitol, les mono- ou dialkyles d'isosorbide dont les groupements alkyle ont de 1 à 5 atomes de carbone comme le diméthyl isosorbide, les éthers de glycol comme le diéthylène glycol mono-méthyle ou mono-éthyléther et les éthers de propylène glycol comme le dipropylène glycol méthyléther.
Comme solvants organiques lipophiles, on peut citer par exemple les esters gras tels que l'adipate de diisopropyle, l'adipate de dioctyle, les benzoates d'alkyle.
Comme solvants organiques amphiphiles, on peut citer des polyols tels que des dérivés de propylèneglycol (PPG), tels que les esters de polypropylèneglycol et d'acides gras, de PPG et d'alcools gras comme le PPG-23 oleyléther et le PPG-36 oléate.
Afin que les compositions de l'invention soient plus agréables à utiliser (plus douces à l'application, plus nourrissantes, plus émolliantes), il est possible d'ajouter une phase grasse dans le milieu de ces compositions.
La phase grasse représente, de préférence, de 0 à 50% en poids total de la composition.
Cette phase grasse peut comporter une ou plusieurs huiles choisies de préférence dans le groupe constitué par :
- les silicones volatiles ou non-volatiles, linéaires, ramifiées ou cycliques, organo-modifiées ou non, hydrosolubles ou liposolubles,
- les huiles minérales telles que l'huile de paraffine et de vaseline, - les huiles d'origine animale telles que le perhydrosqualène,
- les huiles d'origine végétale telles que l'huile d'amandes douces, l'huile d'avocat, l'huile de ricin, l'huile d'olive, l'huile de jojoba, l'huile de sésame, l'huile d'arachide, l'huile de macadamia, l'huile de pépins de raisin, l'huile de colza, l'huile de coprah, - les huiles synthétiques telles que l'huile de Purcellin, les isoparaffines,
- les huiles fluorées et perfluorées,
- les esters d'acides gras tels que l'huile de Purcellin.
Elle peut aussi comporter comme matières grasses (un) ou plusieurs alcools gras, acides gras ou cires (paraffine, cire de polyéthylène, Carnauba, cire d'abeilles).
De façon connue, les compositions utilisées dans l'invention peuvent en outre contenir des adjuvants habituels dans le domaine cosmétique choisi dans le groupe constitué par les gélifiants et/ou épaississants classiques aqueux ou lipophiles, les actifs hydrophiles ou lipophiles, les conservateurs, des antioxydants, les parfums, les émulsionnants, les agents hydratants, les agents pigmentants, lés dépigmentants, les agents kératoly tiques, les vitamines, les émollients,- les séquestrants, les tensio-actifs, les polymères, les agents alcalinisants ou acidifiants, les charges, les agents anti-radicaux libres, les céramides, les filtres solaires, notamment ultra- violets, les répulsifs pour insectes, les agents amincissants, les matières colorantes, les bactéricides, les antipelliculaires.
Les quantités de ces différents adjuvants sont celles classiquement utihsées dans les domaines considérés.
Bien entendu, l'homme de l'art veillera à choisir le ou les éventuels composés à ajouter à la composition selon l'invention, de manière telle que les propriétés avantageuses attachées intrinsèquement à la composition conforme à l'invention ne soient pas, ou substantiellement pas, altérées par l'addition envisagée.
Les compositions utilisées selon l'invention peuvent se présenter sous toutes les formes galléniques normalement utilisées pour une application topique, notamment sous forme d'une solution aqueuse, hydroalcoolique ou huileuse, d'une émulsion huile-dans-eau ou eau-dans- huile ou multiple, d'un gel aqueux ou huileux, d'un produit, anhydre
liquide, pâteux ou solide ou d'une dispersion d'huile dans une phase aqueuse à l'aide de sphérules, ces sphérules pouvant être des nanoparticules polymériques telles que les nanosphères et les nanocapsules, ou mieux, des vésicules hpidiques de type ionique et/ou non-ionique.
Les compositions utilisées dans la présente invention peuvent être plus ou moins fluides et avoir l'aspect d'une crème blanche ou colorée, d'une pommade, d'un lait, d'une lotion, d'un sérum, d'une pâte, d'une mousse. Elles peuvent éventuellement être appliquées sur la peau sous forme d'aérosol.
Elles peuvent également se présenter sous forme solide, et par exemple sous forme de stick.
Elles peuvent être utihsées comme produit de soin et/ou comme produit de maquillage.
Les compositions selon l'invention peuvent avoir un pH compris entre 3 et 8, préférentiellement entre 5 et 7.
Un autre objet de l'invention consiste en un procédé de traitement cosmétique destiné à obtenir une protection de l'organisme contre les effets de la pollution, consistant à appliquer sur la matière kératinique une quantité cosmétiquement efficace d'ergothionéine et/ou de ses dérivés tels que définis ci-dessus.
Un autre procédé de traitement cosmétique selon l'invention, destiné à obtenir une protection de l'organisme contre les effets de la pollution, consiste à appliquer sur la matière kératinique une composition cosmétique selon l'invention telle que définie ci-dessus.
Les exemples qui suivent sont destinés à illustrer l'invention, sans pour autant présenter un caractère limitatif.
EXEMPLE I
Mise en évidence de l'effet protecteur de l'ergothionéine
I. Protocole
Dans un premier temps, on prétraite des kératinocytes humains issus de plasties chirurgicales, préalablement ensemencés à J-3 en boîte 48 puits à raison de 25000 cellules/cm2, par de l'ergothionéine solubilisée dans le milieu de culture pendant 24 heures, à une concentration de 0,5 mM final.
On incorpore ensuite un marqueur, le 2,7-dichlorofluorescine diacétate: après avoir éliminé la solution d'ergothionéine et rincé au PBS, on met en contact pendant 30 minutes les kératinocytes humains avec une solution de 2,7-dichlorofluorescine diacétate (320 μM dans du tampon phosphate salin PBS) à raison de 500 μl par puits, puis on rince à nouveau avec du PBS.
On expose ensuite les cellules à l'ozone: Après avoir mis les cellules en contact avec une nouvelle solution d'ergothionéine dans du
PBS à la concentration de 1 mM, àraison de 100 μl par puits, on expose les cellules à l'ozone dans un incubateur (37°C, atmosphère humide) avec une concentration en ozone de 10 ppm.
On mesure ensuite les effets induits par l'ozone en mesurant l'apparition de 2,7-dichlorofluorescine (DCF: excitation à 485 nm et émission à 530 nm) après différents temps d'exposition : 0, 5, 10 et 20 minutes.
IL Résultats:
4 expériences indépendantes ont été réalisées et on a répété 6 fois chaque mesure.
Les résultats sont donnés dans le tableau ci-dessous :
Toxicité de l'ozone envers les kératinocytes humains en culture, en absence ou en présence d'ergothionéine à la concentration de ImM, en fonction du temps d'exposition (n=4).
L'apparition de peroxydes générés par l'ozone au niveau cellulaire se traduit par une augmentation de la fluorescence. Pour chaque temps, les valeurs de fluorescence des témoins non protégés sont ramenées à 100%. Les résultats, en présence d'ergothionéine, sont alors exprimés par rapport à cette valeur témoin. Une diminution de cette valeur indique un effet protecteur de l'extrait.
m. Conclusions
En présence d'une forte concentration en ozone , l'ergothionéine diminue de façon significative les effets induits par l'ozone. Cette protection est maximale dès 5 minutes et 10 minutes d'exposition (chute de 81,1% et de 74,1% du stress induit). Elle est toujours significative après 20 minutes d'exposition (chute de 48,6% du stress induit).
EXEMPLES DE FORMULATION
Exemple 1: Selon les techniques usuelles de préparation, on mélange les constituants ci-dessous pour préparer une émulsion.
L(+) ergothioneine où R=H,R'=Ethyl 1 g R"=H et X=NH2
polyéthylèneglycol oxyéthyléné 3 g par 50 moles d'oxyde d'éthylène
monodiglycérylstéarate 3 g
huile de vaseline 24 g
alcool cétylique 5 g
eau qsp 100 g
Exemple 2: De la même manière, on prépare une émulsion selon une technique classique, à partir des composés suivants: ergothioneine où R=H,R'=Ethyl, 0,1 g R"=H et X=OH
octylpalmitate 10 g
glycérylisostéarate 4 g
huile de vaseline 24 g
vitamine E 1 g
glycérol 3 g
eau qsp 100 g
Exemple 3: A partir des constituants ci-dessous, onformulela composition suivante.
L(+) ergothioneine où R=H, R'=Ethyl, 0,02 g R"=méthyl et X=NH2
huile de jojoba 13 g
parabenzoxy benzoate 0,05 g de méthyle et d'isopropyle
sorbate de potassium 0,3 g
cyclopentadimethylsiloxane 10 g
alcool stéarylique 1 g
acide stéarique 4 g
stéarate de polyéthylèneglycol 3 g
vitamine E 1 g
glycérol 3 g
eau qsp 100 g
Exemple 4:
A partir des constituants ci-dessous, on formule la composition suivante:
L(+) ergothioneine où R=H,R'=Ethyl, 2 g R"=H et X=NH2
huile de paraffine 15 g
parabenzoxy benzoate 0,05 g de méthyle et d'isopropyle
sorbate de potassium 0,3 g
cyclopentadimethylsiloxane 10 g
sorbitol 5 g
acide ellagique 0,1 g
alcool stéarylique 1 g
acide stéarique 4 g
stéarate de polyéthylèneglycol 3 g
vitamine E 1 g
glycérol 3 g
eau qsp 100 g