effets du diméthylaminoéthanol et de L’acide aminé composé sur le modèle de vieillissement cutané induit par le D-Galactose chez le Rat
résumé
Un rêve durable des êtres humains est d’inverser ou de reporter le vieillissement. Dans cette étude, le diméthylaminoéthanol (DMAE) et l’acide aminé composé (AA) en mésothérapie ont été étudiés pour leurs effets anti-âge potentiels sur le vieillissement cutané induit par le D-galactose. 18 jours après l’induction du d-gal, chaque rat a été traité par microinjection intradermique de solution saline, AA, 0,1% DMAE, 0,2% DMAE, 0,1% DMAE + AA ou 0,2% DMAE + AA, respectivement., 42 jours après le traitement, la plaie cutanée a été récoltée et analysée. La mesure de l’épaisseur épidermique et dermique dans les groupes 0,1% DMAE + AA et 0,2% DMAE + AA semblait significativement plus épaisse que les rats témoins vieillissants. Aucune différence n’a été trouvée dans la teneur en eau des tissus entre les groupes. L’Hydroxyproline dans les groupes témoins 0,1% DMAE + AA, 0,2% DMAE + AA et sham était beaucoup plus élevée que tous les autres groupes. L’expression du collagène de type I, de type III et de MMP-1 a été fortement régulée dans les groupes 0,1% DMAE + AA et 0,2% DMAE + AA par rapport au contrôle du vieillissement., En revanche, les niveaux D’expression de TIMP-1 de divers groupes vieillissants ont été significativement réduits par rapport au contrôle simulé. La Coinjection du DMAE et de L’AA dans le tissu cible a des effets anti-âge marqués sur le modèle de vieillissement cutané induit par le D-galactose chez le rat.
1. Introduction
L’anti-âge est un sujet éternel et un rêve de l’être humain., Les changements cutanés liés à l’âge sont inévitables et comprennent un amincissement, un affaissement, des rides, une perte d’élasticité, des zones de sécheresse et un renouvellement inversé du rapport collagène de type I/III dans la peau qui se présente comme une synthèse réduite du collagène de type I mais une production réglementée de collagène de type III . Actuellement, la mésothérapie suscite l’intérêt de tous en tant que stratégie anti-âge., Il s’agit d’une procédure mini-invasive, qui consiste en une microinjection intradermique de substances pharmacologiques, telles que des nutriments, des hormones, des vitamines, des enzymes et d’autres réactifs, qui ont été dilués et sont administrés directement dans la région à traiter. Sous manipulation stérile et professionnelle, la mésothérapie provoque très rarement des problèmes d’infection cutanée et de nécrose, à l’exception de certains risques mineurs tels que l’enflure et la douleur lors de l’injection., En tant que procédure sûre, simple et moins douloureuse qui est l’une des soi-disant « procédures cosmétiques à l’heure du déjeuner”, elle ne nécessite aucun temps de récupération et est parfaite pour les professionnels et les personnes qui réussissent dans la vie moderne au rythme rapide .
Le diméthylaminoéthanol (DMAE), un analogue de la vitamine B choline et un précurseur de l’acétylcholine, a reçu plus d’attention en tant que nouveau supplément de soin de la peau passionnant aujourd’hui pour ses effets aigus d’anti-âge, d’anti-rides et de fermeté de la peau. DMAE est bien connu pour une utilisation en application externe., Dans les études cliniques randomisées, le gel facial de 3% DMAE s’est avéré sûr et efficace dans l’atténuation des lignes de front et des rides fines périorbitales, et dans l’amélioration de la plénitude et de la forme des lèvres et de l’apparence générale de la peau du visage . Une extension ouverte de l’essai a également montré que l’application à long terme du gel DMAE jusqu’à 1 an était associée à un bon profil d’innocuité ., Cependant, le traitement tropical avec DMAE nécessite généralement une dose et une concentration élevées pour passer à travers la barrière de perméabilité épidermique, ce qui pourrait entraîner des inquiétudes quant à sa toxicité, ses effets secondaires et ses coûts médicaux. Il a été rapporté que 2,5-10 mmol/mL DMAE pourrait provoquer une cytopathologie vacuolaire des cellules de fibroblastes humains cultivées in vitro. En outre, des études ont montré que l’application de gel de DMAE à 3% de manière tropicale pourrait également entraîner la cytopathologie vacuolaire des cellules épidermiques de l’oreille de lapin. La livraison Alternative de DMAE est nécessaire pour évaluer l’efficacité relative pour l’amélioration de la peau vieillissante.,
afin d’évaluer les effets anti-âge potentiels du DMAE à faible dose administré par voie intradermique par microinjection localisée (mésothérapie), la structure tissulaire et le métabolisme du collagène de la peau vieillissante induite par le d-gal ont été mesurés dans cette étude. Pendant ce temps, la coinjection d’un acide aminé composé (AA), conduisant à une toxicité cellulaire réduite par injection de DMAE et à un apport nutritionnel local, a également été étudiée. Leur mécanisme d’action considéré dans la peau a également été décrit.
2. Matériaux et méthodes
2.1., Animaux
des rats Wistar mâles ont été achetés à L’Institut des Sciences pharmaceutiques (Qingdao, Chine). Tous les animaux pesaient 180-220 g au moment de la chirurgie. Les soins aux animaux et le protocole expérimental ont été approuvés par le Comité institutionnel de soins et D’utilisation des animaux de L’hôpital affilié de la Faculté de Médecine de L’Université de Qingdao.
Au Total, 80 rats Wistar ont été répartis de façon aléatoire dans chaque groupe expérimental (tel que détaillé dans le tableau 1)., Les animaux de chaque groupe de traitement, à l’exception du groupe témoin fictif, ont reçu une injection sous-cutanée de D-galactose (D-gal) à la dose de 125 mg/kg·J pendant 6 semaines pour induire le modèle de vieillissement cutané du rat. 18 jours après l’injection de d-gal, chaque rat a été anesthésié avec de l’hydrate de chloral (0,25 mL par 100 g de poids corporel) et désinfecté dans la région de sa hanche. Une zone de tatouage ronde de 3 cm a été préfabriquée de chaque côté de la hanche du rat, puis traitée sous anesthésie générale une fois par semaine pendant 4 semaines avec microinjection intradermique de solution saline (NS), AA, 0.1% DMAE, 0.2% DMAE, 0.1% DMAE + AA, ou 0.,2% DMAE + AA, respectivement. Les deux groupes témoins négatifs vieillissants et témoins fictifs ont reçu exactement la même intervention chirurgicale, mais sans aucun traitement à l’étude. À 42 jours après le traitement, tous les animaux ont été euthanasiés et les plaies cutanées ont été comparées par histologie, mesure de la teneur en eau, teneur en hydroxyproline et test PCR quantitatif en temps réel.
2.2. Histopathologie
l’épaisseur de la peau a été mesurée avec le logiciel D’analyse D’Image SimplePCI (Hamamatsu Corporation, Boston, MA) dans des sections colorées avec de l’hématoxyline et de l’éosine., L’épaisseur épidermique a été mesurée à partir de la surface de la couche cornée (SC) jusqu’au bas des papilles dermiques, tandis que l’épaisseur cutanée a été mesurée du haut des papilles jusqu’aux parties les plus profondes du derme réticulaire jusqu’à ce que le tissu adipeux ou le muscle soit atteint. Sous le même grossissement, 5 positions individuelles ont été sélectionnées au hasard pour mesurer l’épaisseur de la peau à partir de chacun des 5 champs de vision par section. Avec la teinture Masson Trichrome de toutes les sections, 5 champs de vision différents ont également été choisis au hasard et analysés pour la densité des fibres de collagène.
2.3., Mesure de la teneur en eau
Une plaie cutanée de 1 cm2 a été récoltée et mesurée pour la pesée humide précise, suivie d’une cuisson à 80°C pendant 12 heures avant de mesurer son poids sec. La teneur en eau de la peau a été calculée par la formule du pourcentage de teneur en eau = ((poids humide − poids sec) ÷ poids humide) × 100%.
2.4. La mesure de la teneur en Hydroxyproline
La teneur en Hydroxyproline dans la plaie cutanée a été mesurée selon le protocole de fabrication des kits d’analyse commerciaux (NANJING JIANCHEN biological engineering Co., LTD, Nanjing, Chine).
2.5., Transcription inverse Quantitative – réaction en chaîne par polymérase (qRT-PCR)
Les plaies cutanées ont été homogénéisées en TRIzol1 (Invitrogène) et L’ARN total a été extrait selon le protocole du fabricant. 1 µg D’ARN total a été transcrit de manière inverse en ADNc à l’aide du système de synthèse PrimeScript RT (Takara Biotechnology/Takara Bio, Dalian, Chine). Une méthode de PCR quantitative très sensible a été réalisée avec ces produits d’ADNc. Toutes les amorces et sondes personnalisées ont été validées pour leur efficacité (comme indiqué dans le tableau 2)., Le mélange réactionnel de 10 mL contenait 2x Power SYBR1 Green PCR Master Mix, 10 fois d’ADNc dilué et 0,2 mM de chaque apprêt. Le protocole thermique consistait en une activation de la polymérase de 10 min à 95°C, suivie de 40 cycles de dénaturation à 95°C pendant 30 s, d’un recuit d’amorce à 55°C pendant 1 min et d’une extension à 72°C pendant 30 s. Les niveaux d’expression de l’ARNm ont été normalisés à ceux du gène de référence endogène β-action et présentés sous forme de changements de plis à ceux obtenus à partir d’échantillons de peau témoins du vieillissement. ,
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2.6. Statistical Analysis
Data were expressed as means ± standard deviation (SD). Statistical analysis was performed by one-way analysis of variance (ANOVA) using SPSS17.0 software., Les résultats ont été considérés comme statistiquement significatifs à un niveau de probabilité de .
3. Les résultats
3.1. Changements histologiques
Le vieillissement cutané a montré une diminution de l’épaisseur de l’épiderme et du derme par rapport aux rats témoins simulés. Avec le vieillissement, l’épiderme a réduit son nombre de couches cellulaires et les fibres de collagène dermiques sont devenues clairsemées, minces ou cassées. Par rapport au contrôle du vieillissement, cependant, ces changements histologiques ont été grandement améliorés dans les groupes 0,1% DMAE + AA, 0,2% DMAE + AA et 0,2% DMAE (Figures 1(a)-1(h)).
lorsqu’il est traité avec 0,1% de DMAE + AA ou 0.,2% de DMAE + AA, l’épaisseur et la densité épidermiques et dermiques de la fibre de collagène ont été significativement élevées par rapport à celles du groupe témoin vieillissant. En outre, 0,2% DMAE seul a également augmenté de manière significative l’épaisseur épidermique et la densité de la fibre de collagène par rapport au contrôle du vieillissement. Néanmoins, ces trois paramètres dans tous les groupes vieillissants ont été grandement régulés par rapport à ceux du groupe témoin fictif (Figures 2(a), 2(b) et 2(c)).
3.2. Teneur en eau dans la peau vieillissante
Il n’y avait pas de différences statistiquement significatives dans la teneur en eau de tous les groupes (Figure 2(d)).,
3.3. Teneur en Hydroxyproline dans la peau vieillissante
La teneur en Hydroxyproline a été considérablement augmentée dans la peau vieillissante traitée avec un complexe DMAE + AA de 0,1% et DMAE + AA de 0,2%, ce qui a montré des différences significatives par rapport à tous les autres groupes vieillissants. Fait intéressant, la teneur en hydroxyproline dans le groupe DMAE + AA à 0,2% a atteint un niveau équivalent à celui du contrôle simulé, mais était significativement plus élevée que tous les autres groupes vieillissants 6. Il n’y avait pas de différence significative entre les groupes 0,1% DMAE + AA et 0,2% DMAE + AA (Figure 2(e)).
3.4., L’Expression des ARNm des gènes cibles de type I, de procollagène de type III, MMP-1 et TIMP-1
l’expression du collagène de type I a été fortement régulée en réponse aux traitements de 0,1% DMAE + AA et de 0,2% DMAE + AA, qui n’ont montré aucune différence significative avec celle du contrôle simulé. Cependant, aucun des autres groupes vieillissants n’a montré beaucoup moins d’expression de collagène de type I par rapport aux rats témoins simulés (Figure 3(a)). Lorsqu’il est traité avec 0,1% de DMAE + AA, 0,2% de DMAE + AA ou 0.,2% DMAE seul, les niveaux de transcription pour le collagène de type III étaient considérablement élevés par rapport au groupe témoin vieillissant, mais significativement moins que le témoin fictif (Figure 3(b)). En tant que régulateur clé potentiel du vieillissement cutané, les messages MMP-1 ont augmenté en réponse à un traitement de 0,1% DMAE + AA ou de 0,2% DMAE + AA, ce qui a montré une différence statistiquement significative par rapport à celle des rats témoins du vieillissement, mais pas des rats témoins simulés (Figure 3(c)). En revanche, les niveaux de transcription pour TIMP – 1 dans tous les groupes vieillissants ont été considérablement réduits pour atteindre un niveau beaucoup plus faible que celui du contrôle simulé (Figure 3(d)).,
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(c)
(d)
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Measurement for collagen metabolism of D-gal induced aging skin after each treatment., La plaie cutanée a été traitée et analysée pour l’expression du collagène de type I (a), du collagène de type III (b), du MMP-1 (c) et de son inhibiteur, et du TIMP-1 (d) par RT-PCR quantitative. Les niveaux d’Expression de chaque gène de ciblage ont été normalisés en gène de référence endogène et rapportés sous forme de valeurs relatives (ΔΔCt) à celles obtenues du groupe témoin vieillissant. et † indiquent une différence significative (par rapport au contrôle négatif (groupe 1) et l’imposture de contrôle (groupe 8), respectivement.
4., Discussion
L’Injection de D-galactose à faible dose dans la peau du rat pourrait induire des changements qui ressemblent à un vieillissement accéléré. Dans nos études, le modèle de vieillissement du rat a montré des changements de couleur de cheveux, une diminution des activités et une déficience neurologique. Les changements histologiques de la peau vieillissante induite par D-gal se présentent comme un épiderme plus mince avec des couches de cellules réduites et des fibres de collagène clairsemées, minces ou cassées dans la couche cutanée. En outre, cette peau vieillissante a indiqué des niveaux inférieurs de contenu d’hydroxyproline et de messages d’ARNm pour le type I, Le collagène de type III, le MMP-1, et le TIMP-1 comparés au tissu normal de peau., Toutes ces données suggèrent que l’injection de 125 mg/kg·D-galactose pendant 6 semaines est techniquement possible pour créer un modèle de vieillissement subaigu pour imiter le vieillissement cutané humain .
nos études ont indiqué que la coinjection du DMAE et de L’AA augmentait les niveaux de teneur en hydroxyproline et l’expression de collagène de type I de la peau vieillissante induite par le d-gal, qui atteignait approximativement le même niveau de tissu cutané normal lorsqu’on lui administrait une dose élevée de 0,2% de traitement DMAE + AA. Les changements histologiques sont apparus comme une épaisseur épidermique et cutanée élevée et des fibres de collagène dermique étroitement disposées., Plus intéressant, la mésothérapie par coinjection de DMAE et AA a considérablement élevé L’expression du gène MMP-1 dans la peau vieillissante à un niveau équivalent à celui des rats normaux, mais pas pour son inhibiteur de TIMP-1 qui a été significativement réduit chez tous les rats vieillissants. Ces résultats suggèrent que la mésothérapie par coinjection de DMAE et AA a joué un rôle positif sur le catabolisme du collagène dans la réparation et la reconstruction de la peau vieillissante et retarder le processus de vieillissement de la peau., Des études antérieures ont montré la production réduite de collagène de type I et une synthèse accrue de collagène de type III et MMP-1 dans la peau vieillissante ; cependant, nos résultats ont indiqué que l’expression de l’ARNm pour le collagène de type III et MMP-1 était beaucoup moins dans le contrôle du vieillissement que celle des rats normaux. Il se pourrait que le métabolisme du collagène subit une manière différente entre les changements cutanés normaux avec le vieillissement et le modèle de vieillissement cutané subaiguë induit par D-gal. Notre étude a également montré que L’injection de DMAE ou AA seul n’a montré aucun effet sur la teneur en hydroxyproline ou les messages pour le collagène de type I et MMP-1 dans le vieillissement cutané., Ces données indiquent que L’utilisation concomitante de DMAE et AA pourrait être le seul moyen d’exercer leur action anti-âge dans ce modèle cutané de vieillissement induit par le d-gal, en modulant le métabolisme du collagène de type I et en remodelant la structure du vieillissement cutané.
des études Antérieures ont montré que les fibroblastes dermiques de lapin en culture répondaient au DMAE par vacuolisation massive de manière dépendante de la concentration. L’épiderme de l’oreille externe du lapin a également été considérablement épaissi et a présenté un gonflement périnucléaire clair indiquant une vacuolisation en réponse à l’application topique de 3% de DMAE., Il a été suggéré que la cytopathologie vacuolaire pourrait ne pas être dissociable de l’amélioration de l’apparence de la peau qui est rapidement produite par le DMAE administré par voie topique et pourrait être la base cellulaire de l’effet anti-rides du DMAE . D’après nos résultats, la vacuolisation du fibroblaste dermique pourrait se produire à la fois dans 0,1% et 0,2% de peau vieillissante traitée au DMAE, entraînant un gonflement cellulaire et une augmentation de la densité des fibres de collagène. Les cellules épithéliales de la peau vieillissante pourraient également répondre à la concentration plus élevée de 0,2% de DMAE par vacuolisation, qui se présentait comme une épaisseur épidermique accrue., Cependant, ceux-ci peuvent nécessiter des études supplémentaires pour clarifier cette question.
de plus, la mesure de la teneur en eau de la peau n’a montré aucune différence entre tous les rats traités, ce qui suggère que le DMAE et le composé AA ont eu des effets limités sur l’hydratation de la peau. Cela pourrait être dû à un niveau de concentration plus faible et à une période d’action plus courte de DMAE disponible localement dans la couche épidermique lorsque l’injection sous-cutanée directe a été utilisée pour l’administration de DMAE, ce qui diffère de l’application topique de DMAE.
5., Conclusions
avec le modèle de vieillissement induit par le D-galactose chez le rat, la mésothérapie en délivrant du DMAE et de L’AA directement au tissu cible a des effets anti-âge marqués en favorisant la synthèse du collagène et le catabolisme pour remodeler la texture de la peau et améliorer l’épaisseur de la peau vieillissante. Bien que ces expériences aient utilisé un modèle de rat, les résultats sont pertinents pour les travaux cliniques., D’autres recherches visant à comprendre le mécanisme d’action du diméthylaminoéthanol et de l’acide aminé composé dans le vieillissement cutané aideront à développer et à tester des régimes de soins de la peau plus puissants et efficaces pour une évaluation plus poussée chez l’homme.
les Conflits d’Intérêts
Les auteurs déclarent qu’il n’existe aucun conflit d’intérêts concernant la publication de ce papier.