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Le tréhalose, d’un cocon sucré au cosmétique cocooning un ingrédient cosmétique à découvrir !

> 10 janvier 2022

Le tréhalose, d’un cocon sucré au cosmétique cocooning un ingrédient cosmétique à découvrir !

Le tréhalose, un disaccharide composé de glucose, est un sucre retrouvé dans beaucoup d’organismes vivants à l’exception des vertébrés.1 Ce sucre, qui intéresse beaucoup les chercheurs (le nombre de publications de 1920 à 2020 suit une courbe quasiment exponentielle),2 trouve des applications dans le domaine alimentaire (agent stabilisateur, édulcorant et texturant), pharmaceutique3 et cosmétique. L’inventaire européen le classe parmi les agents humectants/hydratants.4 D’où vient-il ? Où va-t-il ? Cet ingrédient, encore assez peu utilisé dans le domaine cosmétique, découvert entre autres dans un cocon médicamenteux, se retrouve actuellement dans quelques cosmétiques-cocooning que nous détaillerons à la fin de ce regard.

Un disaccharide présent dans la nature

Tout commence avec un drôle de médicament dénommé Tréhala (un cocon sucré formé par des insectes du genre Larinus, vivant sur différentes espèces d’Echinops au Moyen-Orient), utilisé pour traiter la toux et les pathologies pulmonaires et présenté à l'Exposition internationale de Paris, en 1855, par François Della Sudda. En 1858, Marcellin Berthelot (1827-1907) isole le tréhalose de ce médicament atypique et rend compte de ses propriétés physiques et chimiques. En 1876, Müntz établit le fait que le tréhalose, présent au niveau du cocon, a la même structure chimique que le sucre isolé de Claviceps purpurea par Mitscherlich.5

En 1913, l’on découvre pour la première fois du tréhalose (α‐D‐glucopyranosyl‐1,1‐α‐D‐glucopyranoside) dans le milieu végétal et plus précisément chez Selaginella lepidophylla. Le tréhalose sera, par la suite, retrouvé chez des algues vertes, des mousses, des hépatiques et des fougères et chez un très petit nombre d’Angiospermes, caractérisées par leur résistance à la dessiccation. Les quantités de tréhalose trouvées dans certaines plantes à fleurs étaient généralement très faibles et soupçonnées d'être d'origine fongique ou microbienne. Dans le milieu végétal, des gènes codant pour la tréhalose-phosphate-synthétase active et pour les tréhalose-phosphatases ont été identifiés, à la fin des années 1990, chez Arabidopsis thaliana, une Brassicassée répondant au joli nom français d’Arabette des dames. Osmolyte, protecteur vis-à-vis du stress, transporteur de carbone, le tréhalose cède souvent le pas dans le milieu végétal au saccharose, lui laissant la primauté (celui-ci est souvent 100 à 1000 fois mieux représenté que le tréhalose).6

Dans les années 1970, Clegg se penche sur la crevette de saumure (Artemia salina) et montre l’importance du tréhalose dans la résistance des embryons enkystés à la dessiccation. En état d’anhydrobiose (état de vie ralenti lié à des teneurs en eau faible), les kystes sont capables de survivre pendant plusieurs décennies.7

Un additif à usage pharmaceutique

Le tréhalose est un additif entrant dans la composition de médicaments à base d’anticorps monoclonaux (poudres Avastin et Herceptin, destinées à être diluées afin de réaliser un liquide de perfusion)8,9 ou de facteurs de l’hémostase (Advate).10 Son incorporation dans des comprimés à dissolution rapide fait également l’objet d’études,11 de même que son utilisation pour la formulation de spécialités visant à lutter contre la sécheresse oculaire.2 En tant qu’inducteur d’autophagie (l’autophagie est un mécanisme physiologique permettant la digestion des éléments cellulaires endommagés),12 ce sucre, qui aime faire place nette autour de lui, ouvre un certain nombre de voies en matière de prise en charge de certaines maladies métaboliques.13 Autre voie de recherche la réalisation de micro-aiguilles, visant à favoriser le passage transdermique des principes actifs associés.14,15 Autre voie qui intéressera aussi bien l’industrie pharmaceutique que l’industrie cosmétique : l’adjonction de tréhalose à des ingrédients lyophilisés, du fait de son caractère cryoprotecteur.16

Un actif à usage cosmétique

Un actif autophage qui fait le ménage sur la peau et élimine tout ce dont on se passerait bien... le rêve devenu réalité selon des chercheurs français et italiens, qui ont uni leurs forces pour mettre au point un masque peel-off (autrement dit un masque qui se retire aussi facilement qu’un gant), destiné à la femme adulte, souffrant d’hyperandrogénie et d’acné. Myoinositol et tréhalose se sont ainsi retrouvés associés dans un excipient destiné à être appliqué sur la peau des volontaires une nuit sur deux pendant 60 jours. Nombre de comédons, de papules, de pustules et de nodules ont effectivement diminué de manière significative, après 2 mois de traitement.17

Un actif hydratant, qui combiné à des agents apaisants et restaurateurs de la fonction barrière cutanée, permet d’améliorer le confort cutané des personnes souffrant d’acné rosacée... le rêve devenu réalité pour 22 sujets (échantillon à étoffer pour y voir plus clair !) ayant reçu des échantillons d’une crème adaptée à leur situation, Farmaka Rosacea Cream.18

Un actif gainant, qui donne aux cheveux une douceur incomparable... le rêve atteint par une équipe française (Vincience Research Center, Sophia Antipolis), qui met à l’honneur le miellat de coton renfermant du fructose, du glucose, de l'inositol, du mélézitose, du saccharose, du tréhalose et du tréhalulose. Utilisé à 1 % sous forme de masque à rincer, le miellat donne aux cheveux résistance et douceur.19

Un actif, qui, sur kératinocytes humains immortalisés, HaCaT, a permis de mettre en évidence un effet protecteur des vis-à-vis des effets délétères des UVB... une réalité pointée du doigt par des chercheurs espagnols qui voyaient très bien, dès 2014, le tréhalose frapper à la porte des cosmétiques de protection solaire. Une encapsulation sous forme de liposomes s’impose afin de favoriser la pénétration du sucre au niveau des cellules ciblées.20

Un additif permettant d’obtenir une protéine de soie (ou séricine, extraite des cocons de soie Bombyx mori) de qualité supérieure... Rêve devenu réalité pour des chercheurs italiens, en quête de conditionneur capillaire haut de gamme. Challenge réussi.21

Le tréhalose, en bref

Apporté par des ingrédients mythiques comme l’extrait de selaginelle (l’une des célèbres plantes dites de la résurrection)22 ou bien directement tel quel, le tréhalose est un additif/actif qui ne manque pas d’intérêt. Dans un masque capillaire (encore un apport dû à un végétal),23 dans des produits solaires,24,25 dans des crèmes hydratantes,26,27 le tréhalose donne toute sa mesure et fait mentir l’inventaire européen. Le tréhalose est, en réalité, beaucoup plus qu’un simple hydratant !

Bibliographie

1 Lee HJ, Yoon YS, Lee SJ., Mechanism of neuroprotection by trehalose: controversy surrounding autophagy induction., Cell Death Dis., 2018, 15, 9, 7, 712

2 Laihia J, Kaarniranta K., Trehalose for Ocular Surface Health., Biomolecules., 2020, 25, 10, 5, 809

3 Danielson ND , Collins J , Stothard AI , Dong QQ , Kalera K , Woodruff PJ , DeBosch BJ , Britton RA , Swarts BM, Degradation-resistant trehalose analogues block utilization of trehalose by hypervirulent Clostridioides difficile., Chem Commun (Camb)., 2019, 23, 55, 34, 5009-5012

4 https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/cosing/index.cfm?fuseaction=search.details_v2&id=80292

5 Tillequin F., Trehala, a meeting point between zoology, botany, chemistry, and biochemistry]., Rev Hist Pharm (Paris)., 2009, 57, 362, 163-72

6 Lunn JE, Delorge I, Figueroa CM, Van Dijck P, Stitt M., Trehalose metabolism in plants., Plant J. 2014, 79, 4, 544-67

7 Crowe JH., Trehalose and anhydrobiosis: the early work of J. S. Clegg., J Exp Biol., 2008, 211, Pt 18, 2899-900

8 https://www.vidal.fr/medicaments/herceptin-150-mg-pdre-p-sol-diluer-p-perf-8169.html

9 https://www.vidal.fr/medicaments/avastin-25-mg-ml-sol-diluer-p-perf-67861.html

10 https://www.vidal.fr/medicaments/advate-1000-ui-2-ml-pdre-solv-p-sol-inj-114425.html

11 Ohtake S, Wang YJ., Trehalose: current use and future applications., J Pharm Sci., 2011 , 100, 6, 2020-53

12 Giulia Assoni, Giulia Frapporti, Daniela Arosio, Trehalose-based neuroprotective autophagy inducers, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 40, 2021, 127929

13 Zhang Y, DeBosch BJ., Using trehalose to prevent and treat metabolic function: effectiveness and mechanisms., Curr Opin Clin Nutr Metab Care., 2019, 22, 4, 303-310

14 Serrano-Castañeda P, Escobar-Chavez JJ, Rodriguez-Cruz IM, Melgoza LM, Martinez-Hernandez J., Microneedles as Enhancer of Drug Absorption Through the Skin and Applications in Medicine and Cosmetology., J Pharm Pharm Sci., 2018, 21, 1, 73-93

15 Pere CPP, Economidou SN, Lall G, Ziraud C, Boateng JS, Alexander BD, Lamprou DA, Douroumis D., 3D printed microneedles for insulin skin delivery., Int J Pharm., 2018, 15, 544, 2, 425-432

16 Teeranachaideekul V, Junyaprasert VB, Souto EB, Müller RH., Development of ascorbyl palmitate nanocrystals applying the nanosuspension technology., Int J Pharm., 2008, 16, 354, 1-2, 227-34

17 Fabbrocini G, Capasso C, Donnarumma M, Cantelli M, Le Maître M, Monfrecola G, Emanuele E., A peel-off facial mask comprising myoinositol and trehalose-loaded liposomes improves adult female acne by reducing local hyperandrogenism and activating autophagy., J Cosmet Dermatol., 2017 , 16, 4, 480-484

18 Sparavigna A, Tenconi B, De Ponti I., Preliminary open-label clinical evaluation of the soothing and reepithelialization properties of a novel topical formulation for rosacea., Clin Cosmet Investig Dermatol., 2014, 24, 7, 275-83

19 Oberto G, Bauza E, Berghi A, Portolan F, Botto JM, Peyronel D, Dal Farra C, Domloge N., Cotton honeydew (Gossypium hirsutum L.) extract offers very interesting properties for hair cosmetics and care products., Drugs Exp Clin Res., 2005, 31, 4, 131-40

20 Emanuele E, Bertona M, Sanchis-Gomar F, Pareja-Galeano H, Lucia A., Protective effect of trehalose-loaded liposomes against UVB-induced photodamage in human keratinocytes., Biomed Rep., 2014, 2, 5, 755-759

21 Giovannelli L, Milanesi A, Ugazio E, Fracchia L, Segale L., Effect of Methyl-beta-Cyclodextrin and Trehalose on the Freeze-Drying and Spray-Drying of Sericin for Cosmetic Purposes., Pharmaceuticals (Basel)., 2021, 15, 14, 3, 262

22 https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/nos-regards/lotion-aqua-infini-de-galenic-pour-resister-a-l-hiver-et-renaitre-au-printemps-872/

23 https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/nos-regards/masques-kerastase-attention-a-la-kalite-519/

24 https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/nos-regards/photoderm-duo-50-mini-creme-mini-stick-mais-ils-font-le-maximum-951/

25 https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/nos-regards/bariesun-50-enfants-kids-un-bon-produit-solaire-pour-l-ensemble-de-la-famille-657/

26 https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/nos-regards/cosmetiques-saint-gervais-une-hydratation-au-sommet-538/

27 https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/nos-regards/cremes-et-gelee-d-eau-uriage-pour-une-cure-au-coeur-des-alpes-sans-bouger-de-son-fauteuil-1429/

 

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