Peau et bactéries

On sait depuis longtemps que la peau comporte un nombre conséquent de micro-organismes à sa surface. Ils sont à l'origine de certaines manifestations comme les odeurs corporelles. La recherche systématique et organisée de la flore cutanée connaît un essor nouveau dans le cadre de l’étude du microbiome. C'est un grand programme international, HMP pour Human Microbiome Project , démarré en 2007, et qui a pour but d’identifier et de caractériser  l’ensemble des micro-organismes colonisant un animal, avec une extension très claire vers l’homme.
On estime que les bactéries hébergées par le corps humain sont environ dix fois plus nombreuses que ses propres cellules. L'ensemble de leurs populations forme un écosystème dont on sait peu de choses et qui fait aujourd'hui l'objet d'études. Cet écosystème s’appelle le microbiote. Le microbiome désigne l’approche expérimentale qui utilise des méthodes de génomiques, car plutôt que de séquencer successivement les génomes de toutes les espèces bactériennes, on utilise les méthodes de la métagénomique, applicable à un écosystème complet.
Les premiers travaux ont montré que ce système joue un rôle très important dans la régulation de plusieurs fonctions chez l’humain . Quid de la peau dans tout ça ? On ne sait pas grand-chose pour le moment, si ce n’est que la flore cutanée est beaucoup plus riche et plus diversifiée que ce que l’on pensait.

Dans l’industrie cosmétique, il est presque tabou de parler de microbes. Si certaines entreprises ont travaillé sur des probiotiques, voire des prébiotiques, pour stimuler certains microbes spécifiques sur notre peau, l'étude et le rôle du microbiome cutané connaît un nouvel essor dans le cadre du programme microbiome humain.
En fait, nous ne considérons souvent que des micro-organismes pathogènes impliqués dans les troubles de la peau (acné, pellicules, taches…). La réalité de la microflore de notre peau est beaucoup plus sophistiquée. Nous avons à sa surface, en liaison intime avec la couche cornée, une strate active innée de micro-organismes que l’on peut appeler le "stratum microbium".
Ce "stratum microbium" s’est formé au cours de l'évolution. Les microbes sont apparus sur Terre il y a 3,8 milliards d'années. Le genre Homo, y compris les humains et leurs prédécesseurs, est apparu il y a 2,5 millions d'années. Nous avons donc fondamentalement co-évolué avec les microbes. C'est peut-être la raison pour laquelle nous avons dix fois plus de cellules de micro-organismes que de  cellules humaines sur notre corps, et que le génome humain a 37 % de gènes hérités de micro-organismes.
La symbiose entre les micro-organismes et l'homme s'est faite au cours de l'évolution, à deux interfaces : l'interne et les relations homme/environnement extérieur. L'intérieur est notre intestin, et les consommateurs sont maintenant bien éduqués sur le fait qu'ils doivent prendre soin de leur microflore intestinale pour éviter tout problème de santé. Nous avons de 10 à 100 millions de micro-organismes par cm2 sur notre peau.

La métagénomique

Pour pouvoir étudier ces micro-organismes, il faut savoir les isoler et les cultiver. Les scientifiques ne savent cultiver que 1 à 3 % seulement d'entre eux. Leur analyse est donc limitée. Dans les conditions du laboratoire, les 97 à 99 % restants sont impossibles à analyser, car nous ne pouvons pas les cultiver.
On n'a donc pratiquement aucun moyen de comprendre la composition du "stratum microbium" qui est sur notre peau, et pire encore, son activité : quel micro-organisme pour faire quoi, avec les technologies traditionnelles ?
La métagénomique a été développée en partie pour répondre à cette question. C'est un procédé méthodologique qui vise à étudier le contenu génétique d'un échantillon issu d'un environnement complexe (intestin, océan, sols, air, etc.) trouvé dans la nature (par opposition à des échantillons cultivés en laboratoire). Le but de cette approche, via le séquençage direct de l'ADN présent dans l'échantillon, est d'avoir non seulement une description génomique de son contenu, mais aussi un aperçu du potentiel fonctionnel d'un environnement.
Le concept de la métagénomique est simple : si on ne peut pas cultiver les micro-organismes pour les analyser, on peut parfaitement recueillir et analyser leur ADN génomique. Grâce à ces techniques, le séquençage des génomes des micro-organismes du "stratum microbium" a pu être mené. Cela équivaut à séquencer 13 fois le génome humain, ou, si on convertit les 40 milliards base ADN en livres de contenu, cela représente 160 000 livres de 250 pages chacun (ou encore deux fois la totalité du contenu de Wikipedia U.S. qui comprend 18 millions d'articles).

La contribution d’Induchem

Induchem a fait l’acquisition il y a cinq ans d’une société de R&D appelée Libragen, spécialisée en biotechnologie. Cette société a été, et est toujours, centrée autour de deux domaines de recherche :
• la biocatalyse, qui consiste en la synthèse de molécules avec des enzymes (ce procédé est d'ailleurs à la base de plusieurs ingrédients actifs de la société Induchem, les Inoveols®),
• la métagénomique.

Cette dernière activité n’avait jamais été promue jusqu'ici. Les chercheurs de Libragen menaient à l'origine des études fondamentales sur le sol ou sur d'autres questions environnementales. Puis ils ont participé à des études sur le microbiote de l'intestin humain, de personnes en bonne santé ou de patients souffrant de la maladie de Crohn ou de cancer du côlon, le but étant d’essayer de comprendre plus profondément la relation entre l'état de santé et la microflore intestinale. Ils ont donc les compétences pour appliquer cette technique à l'étude du microbiome cutané.
Ces éléments à l'esprit, et en s'appuyant sur les 15 années d'expertise de la métagénomique des experts de Libragen, il leur a été demandé d’appliquer ces techniques à l’étude du microbiote de la peau. À cette fin, ils ont développé une technique d'échantillonnage qui permet de prélever des échantillons du "stratum microbium" de volontaires humains qui ne soient trop "pollué" par l'ADN génomique humain. À partir de cette énorme quantité d'informations, ils ont mis en évidence que le "stratum microbium" présente une activité enzymatique très spécifique, avec des enzymes clivant des alpha-glucosides appelées alpha-glucosidases. C'est la première fois qu'une telle technologie (métagénomique) a été utilisée pour explorer le "stratum microbium" et permis de découvrir cette activité enzymatique spécifique.

Pendant ce temps, certains des chercheurs en biologie de la peau d'Induchem exploraient la possibilité de développer un nouvel ingrédient blanchissant. Ils avaient identifié le THBA (acide trihydroxybenzoïque ou acide gallique) comme un inhibiteur naturel puissant de la tyrosinase, cet enzyme impliqué dans la formation de la mélanine. Malheureusement, le THBA est très instable et ne peut pas être développé pour des applications cosmétiques.

Ils ont alors eu l'idée d’utiliser les techniques de biocatalyse pour greffer un alpha-glucoside sur le THBA, générant le THBG ou glucoside d'acide trihydroxybenzoïque. C’est cette démarche qui a conduit à la mise au point de la molécule active du Brightenyl®. L'avantage du THBG se situe à plusieurs niveaux : l'ajout d'un alpha-glucose augmente la solubilité dans l'eau et la stabilité des THBA. Ils avaient donc en main une version "pro-drogue" de THBA, ou plus exactement un précurseur stable de la molécule active. Le THBG ayant un alpha-glucose, il peut être converti en THBA pendant sa pénétration dans le "stratum microbium" grâce à l'activité de l'alpha-glucosidase de cette couche.

Par ailleurs, la synthèse chimique de THBG coûtait très cher et était très contaminante (solvants, brome…). Le fait d'utiliser les compétences biocatalyse de Libragen pour produire THBG à l'aide de biocatalyse permet de respecter les 12 règles de la chimie verte.

Utilisation du Brightenyl®

L'ingrédient Brightenyl® a pour avantage d'être multifonctionnel. De par sa nature, c'est un antioxydant puissant qui libère son activité de capture des radicaux libres lors de son activation par le "stratum microbium". À titre de comparaison, il donne un pouvoir de protection quatre fois supérieur à celui de la vitamine C. Il joue donc un rôle protecteur, et ce d'autant qu'il protège aussi activement l'ADN des cellules contre les irradiations UV.
Cet ingrédient cible au total sept voies biologiques liées non seulement à la pigmentation (synthèse de mélanine), mais aussi à la couleur (rougeur) de la peau. Ce faisant, il permet d'homogénéiser le teint et donne des résultats cliniques impressionnants mesurés contre placebo : la peau est 16 fois plus claire, comporte 150 % moins de mélanine, 18 fois moins de "spots UV" (ces taches détectables sous lumière spéciale et indiquant les dommages solaires) et 600 % de rougeur en moins. Son utilisation est préconisée dans tous les produits visage et mains qui visent à unifier la couleur et le teint de la peau.