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Oligogalacturonides improve tissue organization of in vitro reconstructed skin

2011; Wiley; Volume: 33; Issue: 5 Linguagem: Francês

10.1111/j.1468-2494.2011.00655.x

1468-2494

Corinne Lebreton-Decoster, Patricia Rousselle, C. Laperdrix, C Lubrano, Jean-Renaud Robin, Bernard Coulomb,

Skin Protection and Aging

The aim of this study was to analyse the effects of oligogalacturonides obtained from apple pectin enzymatic hydrolysis (mainly composed of galacturonic acid and oligogalacturonides; OGA) on normal human keratinocytes behaviour using different in vitro models. We demonstrate that 0.01% OGA promotes epidermal growth, organization and stratification in an in vitro reconstructed skin. The presence and the in vivo-like location of epidermal differentiation markers (i.e. keratin 10, involucrin, desmoglein 1 and 3, and cathepsin D) confirms the histological analysis, and underlines the cohesion of the treated epidermis. On the opposite, 0.05% OGA delays epidermal growth and disturbs differentiation, showing that the positive effects of OGA are dependent on its concentration. In parallel, using collagen IV and laminin 332 substrates, two relevant components of dermal–epidermal basement membrane, we demonstrate that the presence of 0.01% OGA clearly stimulates keratinocytes spreading out, paralleled by a well-organized microfilament network. Keratinocytes develop more focal adhesions with the substrates, implicating α6β4 on laminin 332. Cellular cohesion is also promoted by 0.01% OGA through the over-expression of integrins α2β1 on collagen IV, and α3β1 on laminin 332 at cell–cell junctions. Thus, by modulating integrins expression and organization, OGA 0.01% should improve cell–cell interactions and therefore dermal–epidermal cohesion. In conclusion, 0.01% OGA stimulates epidermal spreading and promotes keratinocytes attachment to basement membrane components by reorganizing cytoskeleton and modulating integrins recruitment. Furthermore, 0.01% OGA promotes epidermal differentiation and regulates epidermis homeostasis. Considering that OGA has a beneficial effect on parameters playing a key role in ageing, OGA can be presented as a new anti-ageing active ingredient. Cette étude a eu pour objectif d’analyser les effets d’oligogalacturonides obtenus par hydrolyse enzymatique de pectine de pomme (principalement composés d’acide galacturonique et d’oligogalacturonides; OGA) sur le comportement de kératinocytes humains normaux dans différents modèles in vitro. Nous montrons que 0,01% d’OGA stimule la croissance, l’organisation et la stratification d’un épiderme dans un modèle de peau reconstruite. La présence, et la localisation ‘in vivo like’, de différents marqueurs de différenciation épidermique (Kératine 10, involucrine, desmogléine 1 & 3, et cathepsine D) confirme l’analyse histologique et souligne la cohésion des épidermes traités. A l’inverse, 0,05% d’OGA retarde la croissance épidermique et perturbe la différenciation, ce qui montre que les effets positifs de l’OGA sont dépendants de sa concentration. En parallèle, en utilisant des substrats de collagène IV et de laminine 332, deux composants représentatifs de la membrane basale dermo-épidermique, nous montrons que 0,01% d’OGA stimule clairement l’étalement des kératinocytes, accompagné d’un réseau de microfilaments bien organisé. Les kératinocytes forment plus de contacts focaux avec les substrats matriciels, impliquant α6β4 sur la laminine 332. La cohésion cellulaire est également stimulée par 0,01% d’OGA à travers une augmentation de l’expression des intégrines α2β1, sur le collagène IV, et α3β1 sur la laminine 332, au niveau des jonctions cellule-cellule. Ainsi, en modulant l’expression et l’organisation des intégrines, 0,01% d’OGA devrait améliorer les interactions cellule-cellule et donc la cohésion dermo-épidermique. En conclusion, 0,01% d’OGA stimule le développement d’un épiderme et l’attachement des kératinocytes sur des constituants de la membrane basale en réorganisant le cytosquelette et en modulant le recrutement des intégrines. De plus, 0,01% d’OGA favorise la différenciation épidermique et contribue à l’homéostasie de l’épiderme. Ces effets bénéfiques sur différents paramètres jouant un rôle clé dans le vieillissement cutané, permettent de présenter l’OGA comme un nouvel angent cosmétique anti-âge.