Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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Titre : Utilisatiow cosmétique d'un dérivé de biguanide en fiant qu'actif
anti-vieillissement de la peau.
La présente invention concerne l'utilisation çosmétique d'un dérivé de
biguanide en tant qu'actif anti-vieillissement et restructurant de la peau.
Chez les Mammifères. en général, particulièrement chez l'Homme, la peau
est constituée de deux parties principales, à savoir une couche externe,
l'épiderme et une couche_i.nterne, le derme.
L'épiderme assure l'imperméabilité de la peau et sa résistance. Elle se
renôuvelle toutes les quatre semaines' environ par l'élimination des cellules
mortes superficielles. L'épiderme est composé principalement de trois types
de cellules qui sont les kératinocytes, très majoritaires, les mélanocytes et
les cellules de Langerhans. Chacun de ces types cellulaires contribue par
ses fonctions propres au rôle essentiel joué dans l'organisme par la peau.
Le derme fournit à l'épiderme un support solide. C'est également son
élément nourricier. II est principalement constitué de fibroblastes dispersés
dans . un milieu complexe, appelé rüatrice extracellulaire, composée
. principalement de fibres de collagène, d'élastine, d'acide hyaluronique et
des protéoglycanes.
Le collagène représente le « ciment » du derme. II donne à la peau solidité,
résistance et en assure l'hydratation (donc sa souplesse). L'élastine apporte
élasticité et tonicité. L'acide hyaluronique donne du volume et participe à
l'hydratation.
Au fil des jours, la peau vieillit ce qui se manifeste d'abord par
l'apparition
de ridules puis de rides notamment sur le visage et/ou par un affaissement
de la peau.
Le vieillissement affecte d'abord l'épiderme dont l'épaisseur se réduit. Le
pouvoir de division cellulaire dans sa couche basale diminue et le temps dé
renouvellement de la couche cornée superficielle se rallonge.
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La maturation de ces cellules est, imparfaite et la kératinisation n'aboutit
plus
à créer une couche cornée régulière . et homogène. On note
concomitamment une désorganisation de la partie profonde de la peau, un
ralentissement du renouvellement cellulaire ainsi qu'âne diminution de !a
production de collagène et d'élastine.
Outre la cause chronobiologique du vieillissement, il~ existe également des
causes dites externes telles que : le soleil, le tabac, le manque de sommeil,
des régimes alimentaires déficients en vitamines.
On sait aussi que l'altération de la production hormonale (essentiellement
les carences en oestrogènes) associées à la ménopause accentue le
vieillissement cutané. Elle contribue à la diminution de collagène et
d'élastine dans le derme et à l'amoindrissement du renouvellement des
cellules de l'épiderme. La peau est ainsi moins souple, moins épaisse, avec
une sensation de sècheresse et d'affaissement
Les élëments structurants de la péau (collagène, élastine, kératine) sont les
premiers responsables de notre apparence. En effet, les modifications du
taûx d'élastine et des kératines ainsi que de la densité du réseau des
collagènes sont résponsables de la perte d'élasticité, des rides et de
l'affaissement de la peau. C'est en partie sur eux qu'agissent les produits .
cosmétiques.
Dépuis de nombreuses années, on conna?t des produits cosmétiques pour
combattre le vieillissement de la peau. Toutefois aucun n'est satisfaisant à
ce jour.
Or de façôn surprenante, les inventeurs ont découvert q'un dërivé de
biguanide, avantageusement la metformine, avait un effet anti-vieillissement
et restructurant sur l'épiderme et le derme papillaire et donc sur 1a peau.
30, Des compositions pharmaceutiques à base de biguanides sont déjà
connues. Elles sont utilisées sous forme orale dâns ~ le traitement de
certaines formes de diabète, et principalement du diabète du type II non
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insulino-dépendant, comme agents antihyperglycémiants qui favorisent le
retour à l'équilibre glycémique:w
La metformine est le dérivé de biguanide lé plus utilisé dans ce type de
traitement.
Ce médicament est administré par vôie orale sous forme de comprimés
contenant 500, 850 mg ou 1 g de principe âctif.
La posologie journalière est comprise entre 1 ef 2 g.
L'évaluation clinique de la metformine en phase I a montré l'absence de
toxicité de la molécule étudiée aux doses hypoglycémiantes. La tolérance
au produit se révèle bonne, sa toxicité chronique quasi-nulle. II n'y a pas de
modification de la croissance ni du comportement des animaux; la formule
sanguine, l'urémie et les fonctions hépatiques ne sont pas altérées.
L'effet antihyperglycémique de la metformine serait dû d'une part à
l'augmentation de l'activité de l'insuline endogène et d'autre part à l'action
de la metFormine à travers des mécanismes indépendants de l'insuline. En
effet, l'action de la metFormine se traduit par la diminution de l'absorption
intestinale du glucose, l'augmentation dé l'absorption cellulaire du glucose
sanguin et la diminution de la production du glucose par le foie (suppression
de la néoglucogenèse) ainsi que la quantité d'insuline nécessaire pour
normaliser la glycémie. Ces effets résultent; en partie, du pouvoir de' la
metformine à amplifier l'action de l'insuline existante par une augmentation
de l'activité de l'enzyme tyrosine kinase du récepteur de l'insuline, ce qui
déclenche la cascade de signalisation "post-récepteur".
La metformine est également connue dans des compositions topiques pour
favoriser la cicatrisation et comme ayant une action angiogénique (FR 2
809 310).
De plus, certains dérivés de biguanides sont également connus comme
ayant une action anti-inflammatoire (US 4 163 800).
Toutefois, aucun de ces documents ne décrit ni ne suggère que les dérivés
de biguanides, en particulier la metformine, ont une action cosmétique anti-
vieillissement et restructurant de l'épiderme et du derme papillaire et que
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l'utilisation de composition les comprenant permettent, d'augmenter la
production du collagène de type III dans le derme papillaire, de stimuler la
prolifération des kératinocytes dans l'épiderme et/ou d'augmenter
l'épaisseur de l'épiderme..
La présente invention concerne donc l'utilisation cosmétique d'un dérivé de
biguanide de formule générale I suivante
NH NH
R1~ II II
R2'N C-N-C-R3
H
(I)
dans laquelle
les groupes R1 et R2 représentent, indépendamment l'un de l'autre,
un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C~-C7, un groupe cycloalkyle,
un hétérocycle, un groupe alcényle en C2-C7, un groupe aryle, un groupe
aralkyle, un groupe aryloxylalkyle ou un groupe hétéroaryle
ou R1 et R~ pris ensemble représentent un alkylène en C2-C7
pouvant contenir un ou plusieurs hétéroatomes
et le groupe R3 représente une amine primaire, secondaire ou
tertiaire
ou de son sel cosmétiquement acceptable
à l'exception du composé de formule
NH NH
CI ~ ~ N-C-N-C-N
H 9 H ~Z I
NH NH ~CH2)6
CI ~ ~ N-C-N-C-NH
H ~5 H
en tant qu'actif anti-vieillissement et restructurant de l'épiderme et du
derme
papillaire.
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Par le terme de « groupe alkyle en C~-C7 », ôn entend au , sens de la
présente invention tout groupe alkyle en C~-C~, .linéaire ôu ramifié, comme
par exemple les groupes méthyle, éthyle, prôpyle, isôpropyle ~ôu butyle ainsi
que leurs isomères.
5 Par le terme de « groupe cycloalkyle », on entend au sens de la présente
invention tout groupe c~cloalkyle contenant de 3 à 7 atomes de carbones,
comme par exemple le groupe cyclohéxanyle.
Par le terme de « hétérocycle », on entend au sens de la présente invention
tout cycle contenant de 3 à 7 atomes, un ou plusieurs d'entre eux étant un
hétéroatome tel que par exemple l'atome d'azote, d'oxygène ou de soufre,
les autres étant des atomes de carbones.
Par le terme de « groupe alcényle en C2-C7 », on entend au sens de la
présente invention tôut groupe alcényle en C2-C~, linéaire ou ramifié tel que
les groupes vinyle ou allyle.
Par le terme de « groupe âryle », on entend au sens de la présente
invention tout groupe aromatique hydrocarboné tel que par exemple le
groupe phényle, qui peut contenir un ou plusieurs substituants, Gommé par
exemple, un groupe alkyle en C~-C7 tel que défini ci-dessus, un groupe
alcényle en C2-C7 tel que défini ci-dessus, ou un halogène.
Par le termé de « groupe hétéroaryle », on entend au sens de la présente
invention tout groupe aromatique hydrocarboné contenant un ou plusieurs
hétéroatomes, tels que par exemple des atomes de soufre nitrogène ou
oxygène, et pouvant porter un ou plusieurs substituants, comme par
exemple, un groupe alkyle en C~-C~ tel que défini ci-dessus, un groupe
alcényle en C2-C7 tel que défini ci-dessus, ou un halogène. Des exemples
de groupes hétéroaryle sont les groupes furyle, isoxazyle, pyridyle,
pyrimidyle.
Par le terme de « groupe alkylène en C2-C~ », on entend au sens de la
présente invention'tout groupe alkylène en C2-C7 tels que par exernple les
groupes éthylène, triméthylène, tétraméthylène ou pentaméthylène.
Pâr le terme « de sel cosmétiquement acceptable », on entend au sens de
la présente invention tout sel préparé à partir de tout acide non toxique
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cosmétiquement acceptable, y compris les acides organiques et
inorganiques. De tels âcides incluent. l'acide acétique, benzènesulfonique,
benzoïque, citrique, éthanesulfonique, fumarique, gluconique, glutamique,
bromhydrique, chlorydrique, lactique, maléfique, malique, mandélique,
méthanesulfonique, mucique, nitrique, pamoique, pantothénique,
phosphorique, succinique, tartarique et paratoluènesulfonique.
Avantageusement, on utilise l'acide chlorhydrique..
Dans un mode de réalisation de l'invention, le dérivé de biguanide selon la
présente invention est utilisé pour augmenter la production du collagène de
type 111 dans le derme papillaire, pour stimuler la prolifération des
kératinocytes dans l'épiderme etlou pour augmenter l'épaisseur de
l'épiderme.
De façon avantageuse, ce dérivé de biguanide a un effét tenseur et/ou
raffermissant sur la peau.
II est également utilisé pour prévenir, diminuer et/ou supprimer l'apparition
de rides sur la peau.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le groupe R3
représente l'amine secondaire de formule suivante
-N
N C-N-
O H
Dans un mode avantageux de réalisation de l'invention, le groupe R3
représente NH2.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les groupes R1 et R2
représentent, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un
groupe alkyle en C~-C7.
Avantageusement, le dérivé de biguanide est la metformine, de façon
encore plus avantageuse sous la fôrme d'un chlorhydrate.
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En particulier, le dérivé peut être présent sous la forme d'âne composition
cosmétique à usage local, avantageusement du type huile, crème, mousse,
liniment, lotion, pommade, liquide, gel, lait ou « spray ». Les formes peuvent
.
être à véhicule monophasique constituées d'un gel neutre
d'hydroxypropylcellulose ou d'un gel chargé. formé ' de
carboxyméthylcellulose de sodium. On peut également préparer des
crèmes, formes à véhicule biphasique, comportant une phase hydrophile
dispersëe dans une phase lipophile.
Avantageusement, cette composition contient de 0,02 à 2% en poids du
dérivé de biguanide de formule générale 1 ou de son sel cosmétiquement
acceptable et un excipient approprié. Ces excipients peuvent être choisis
parmi des composés présentant une bonne compatibilité avec ce principe
actif. II s'agit par exemple des polymères hydrosolubles de type polymère
naturel, tels les pofysaccharides (gomme xanthane, gomme de caroube,
peptine...) ou polypeptides, des dérivés cellulosiques type méthylcellulose,
hydroxypropylcellulose, hydroxypropyl-méthylcellulose ou encore des
polymères synthétiques, polaxamers, carbomers, PVA ou PVP.
Enfin, il , est à la portée de tout homme de l'art d'ajouter dans cette
composition cosmétique divers excipients type cosolvant comme l'éthanol,
le glycérol, l'alcool benzylique, des humectants (glycérol), des agents
facilitant la diffusion (transcurol, urée), ou encore des conservateurs anti-
bactériens (p-hydroxybenzoate de méthyle à 0,15%). Elle peut également
contenir des agents tensioactifs, des agents stabilisants, des émulsifiants,
des épaississants, d'autres principes actifs conduisant à un effet
complémentaire ou éventuellement synergique, des oligo-éléments, des
huiles essentielles, des parfums, des colorants, du collagène, des filtres
chimiques ou minéraux, des agents hydratants ou des eaux thermales.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le dérivé de
biguanide ou son sel cosmétiquement acceptable est combiné avec au
moins un autre principe actif.
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ô
Lâ présente invention concerne également un procédé dé traitement
cosmétique du vieillissement de la peau par application d'une composition
comprenant un dérivé de biguanide de formule générale I suivante
NH NH
.R1~ II II
~~N-C-N-C-R3
H
dans laquelle
les groupes R1 et R2 représentent, indépendamment l'un de l'autre,
un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C~-C7, un groupe cycloalkyle,
un hétérocycle, un groupe alcényle en C~-C7, un groupe aryle, un groupe
aralkyle, un groupe aryloxylalkyle ou un groupe hétéroaryle
ou R1 et R2 pris ensemble représentent un alkylène en C2-C7
pouvant contenir un ou plusieurs hétéroatomes
et le groupe R3 représente une amine primaire, secondaire ou
tertiaire
ou de son sel cosmétiquement acceptable
à l'exception du composé de formule
NH NH
CI ~ ~ N-C-N-C-N
H 9 H ~~ I
NH NH (CH2)s
CI ~ ~ N-C-N-C- INH
H as H 2a
Les exemples ci-après de compositions selon l'invention et d'étude d'activité
sont donnés à titre d'illustration et sans caractère limitatif.
EXEMPLES
Plusieurs . formes -phârmaceutiques ônt été préparés sans. agent
conservateur. Les pourcentages sont exprimés en poids.
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Exemple de formulation 1
Metformine : 1 %.
Gel neutre d'hydroxypropylcellulose (Klucel d'Aqualon type 99 MF EP) à
2,9% : complément à 100%.
Exemple de formulation 2
Metformine : 1 %.
Gel chargé de carboxyméthylcellulose de sodium (Aqualon) à 4,5%
complément à 100%.
Exernale de formulatïon 3
Metformine : 1 % en poids par rapport à la phase lipophile.
Émulsion d'hydrocérine (excipient gras de chez Roc~ contenant de la
vaseline, de l'huile de paraffine, des triglycérides, des éthers de
polyoxyéthylène et de la cérisine) à 33% (H/L) :- complément à 100%.
ÉTUDE DE L'ACTIVITÉ RESTRUCTURANTE ET ANTI-AGE D'UNE
POMMADE GOMPRENANT LA METFORMINE.
Cette étude a pour but d'évaluer l'activité restructurante et anti-âge d'une
pommade contenant de la metformine à 1 % (exemple de formulation 3) par
l'éxamen de la morpho¿ogie générale suite à la coloration panoptique et par
l'évaluation du nombre de kératinocytes en mitoses et de la densité du
collagène III par immunomarquages.
Mode Oaérafoire
Préparation des expiants
Sur une plastie cutanée mammaire, dégraissée, provenant d'une femme de
59 ans, 39 expiants sont préparés et mis en survie en milieu de culture.
. Ils .sont répartis en 3 lots (pommade, excipient seul, témoin sans
traitement)
de 12 expiants et 1 lot de 3 expiants.
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Application des produits
Les produits à tester (pommade et excipient seul) sont appliqués par voie
topiqué sur les expiants à raison dé 4 mg par expiant, pendant 10 jours, les
lots non traités ne recevant aucun traitement.
5
Histologie
Au temps T0, 3 expiants sont prélevés et sont, soit fixés (Bouin ordinaire)
soit congelés. Au temps J3, J5, J7 et J10, 3 expiants de chaque lot sont
prélevés et traités comme précédemment.
L'étude histologique est réalisée
- sur coupes fixées en paraffine pour l'observation de la morphologie
génërale après coloration au trichrome de Masson,
- sur coupes congélées pour les immunomarquages suivants
1. Immunomarquage de cellules en mitoses âvec l'anticorps
monoclonal anti=Ki 67 (clone 7811 ) avec les noyaux contre-
colorés à l'iodure de propidium.
II, immunomarquage du collagène de type III avec l'anti-corps
polyclonal anti-collagène III révélé en DAB (produit révélateur
chromogène de l'imrriunomarquage).
Résultats
1. Morphologïe générale
Les modifications de la structure cutanée ont été recherchées dans les
différents compartiments, épiderme, jonction dermo-épidermique (JDE) et
derme papillaire.
Les observations réalisées sur l'ensemble des expiants montrent que
l'application de la pommade contenant la metformine induit une stimulation
de la structure épidermique qui se traduit par une augmentation de son
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épaisseur et par un relief plus important dé la JDE. Cela représente une
image destructure épidermique plus jeune. En effet, une nette réaction
d'acanthose (augmentation de l'épaisseur de l'épiderme) épidermique avec
une épaisseur jusqu'à 6 à 7 assises cellulaires est observée à partir de J5
de traitement pour le lot ayant reçu la pommade contenant la metformine. II
faut souligner que l'excipient seul ne manifeste aucun effet sur la structure
cutanée des expiants traités.
2. Index mitotigues des kératinocytes.
Les kératinocytes en mitoses, marqués par fanti-Ki 67, ont été comptés sur
toute la longueur de l'épiderme sur les coupes réalisées.
L'index mitotique, établi avec des valeurs obtenues, est deux fois plus
important à J5 dans les expiants traités avec la pommade contenant la
metformine par rapport aux expiants témoins et traités avec l'excipient.
D'autre part, les valeurs de l'index mitotique à J5 avaient augmenté de 25%
dans les expiants traités par rapport à celles mesurées à J3.
A J7 et à J10, cet index correspond aux valeurs normâles pour des expiants
à ce stade de survie.
Ces données indiquent clairement que l'application de la pommadé
contenant la metformine stimule la prolifération des kératinocytes, surtout
aprës 5 jours de traitement. Cette observation est parfaitément en
corrélation avec l'acanthose visualisée au méme temps.
3. Densité du collagène de fype III
Le marquage du collagène de type III a permis d'examiner son expression
dans le derme papillaire et le long de la JDE. Les résultats obtenus '
montrent que déjà à J3, dans .le lot d'expiants ayant reçu la pommade
contenant la metformine, le marquage dû collagène est légèrement plus net
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le long de la JDE par rapport à celui visualisé dans les expiants non traités
ef traités avec l'excipient.
A J5 jusqu'à J10! le marquage dans le lot d'expiants ayant reçu la
pommade est plus nét dans le derme papillaire et surtout le long de la JDE.
Ces résultats montrent que l'application de la pommâde contenant la
metformine induit une augmentation de l'expression du collagène de type III
dans le derme papillaire et surtout fe long de la JDE. Cette surexpression
atteint son maximum à J7 et est encore bien présente à J10.
Conclusion
L'application, sur des expiants de peau humaine, de la pommade contenant
la metformine à 1 % pendant 10 jours induit une augmentation de
l'épaisseur de l'épiderme, phënomène plus visible après 5 jours de
traitement mais encore très nettement détectable à J7 et J10.
Cette acanthose est confirmée pour une augmentation de l'index mitotique
de kératinocytes qui donne à J5 pour la pommade des valeurs doubles de
celles relevées avec le témoin et l'excipient et avec une augmentation de
l'ordre d'environ 25 % par rapport à J3. Cet index revient, à J7 et J10, à des
valeurs normales.
La pommade contenant de la metformine induit également une
augmentation de l'expression du collagène de type III dans le derme
papillaire et le long de la JDE qui atteint son maximum à J7, et reste très
visible à J10.
L'ensemble de ces observations traduit une stimulation de la structure
épidermique ainsi que la restructuration de l'épiderme et du derme papillaire
par la metformine. Ces types de modifications représentent des critères
d'une peau plus jeune.
