CHAVIC - Valorisation de la flore Champardennaise dans le domaine du vieillissement cutané.

par Marie Schmitt

Projet de thèse en Chimie


Sous la direction de Laurence Voutquenne-Nazabadioko, Abdulmagid Alabdulmagid et de Laurent Duca.

Thèses en préparation à Reims , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences Fondamentales et Santé (Reims, Marne) , en partenariat avec ICMR - Institut de Chimie Moléculaire de Reims (laboratoire) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Le vieillissement cutané implique des processus de stress oxydatif et de remodelage matriciel associés à des phénomènes d'hyperpigmentation. Ces dysfonctionnements ont pour origine un dérèglement de l'homéostasie tissulaire (i.e. l'équilibre physiologique naturel de la peau dans le cas présent) et dans la production de mélanines. La peau humaine subit le vieillissement normal (chronologique) et pathologique (photovieillissement). Contrairement au vieillissement chronologique, qui est prédéterminé par une prédisposition physiologique de l'individu, le photovieillissement dépend principalement du degré d'exposition au soleil et de la quantité de mélanine dans la peau (phototype). Les radiations UV sont à l'origine d'une cascade complexe de réactions biochimiques. L'inflammation et l'accumulation de dérivés réactifs de l'oxygène qui en découle jouent un rôle important sur l'accélération du vieillissement cutané et stimule la mélanogénèse. La production excédentaire de mélanine ou une distribution anormale se caractérise par une hyperpigmentation cutanée et des taches de vieillesse. Une irradiation UV chronique induit une dégradation du collagène et des fibres élastiques dans le derme et provoque l'apparition des rides. Ces dysfonctionnements et leurs traitements tiennent une place importante dans la recherche en dermocosmétique. L'organisme dispose de son propre système de défense pour neutraliser les dommages liés aux radicaux libres mais avec l'âge l'efficacité de ce système décline. Une des solutions pour remédier à ses désordres et de rétablir l'homéostasie cutanée et d'apporter à l'organisme des antioxydants exogènes et/ou des composés permettant de moduler mélanogenèse et remodelage matriciel. Notre projet de thèse se situe dans cet axe de recherche de nouvelles molécules modulant la mélanogenèse (activité antityrosinase) et/ou possédant un potentiel antioxydant ou retardant les effets du vieillissement (régulation du remodelage matriciel). Dans le but de valoriser la biodiversité végétale de la Champagne-Ardenne, notre attention s'est portée initialement sur trois plantes poussant dans la région : l'olivier de Bohême (Elaeagnus angustifolia), le baguenaudier (Colutea arborescens) et le lotier-pois (Lotus maritimus). Ces espèces ont été choisies pour leurs métabolites potentiellement antioxydants, dont la présence a été suggérée par une étude préliminaire menée sur des extraits bruts. Les objectifs de la thèse seront d'isoler et d'identifier, à partir de ces plantes et d'autres espèces récoltées dans la région, les composés modulant la mélanogénèse et/ou possédant un pouvoir antioxydant approprié ainsi que de potentialisation de remodelage de la matrice extracellulaire (MEC), pour être utilisé pour lutter contre le vieillissement cutané. Après un screening phytochimique et biologique d'une vingtaine d'espèces, celles possédant une bonne activité antioxydante et/ou dépigmentante, seront sélectionnées. Plusieurs tests seront mis au point pour déterminer les capacités antioxydante et dépigmentante. Des tests de cytotoxicité sur cellules cutanées (fibroblastes et kératinocytes), seront menés pour vérifier l'absence de toxicité des molécules afin de pouvoir les utiliser en dermocosmétique. Divers marqueurs de remodelage matriciel seront également recherchés. L'identification des molécules présentant les activités recherchées sera envisagée selon plusieurs stratégies innovantes, incluant la technique analytique LC-SPE-RMN et la stratégie de déréplication « CARAMEL » (caractérisation de mélanges) développée au sein du laboratoire d'accueil. Les différentes techniques chromatographiques disponibles au laboratoire seront utilisées pour la purification des molécules (Chromatographie Flash, CLHP, Chromatographie de Partage Centrifuge,). L'élucidation structurale des molécules isolées se fera en utilisant les spectromètres de RMN et de Masse disponibles dans la plateforme PlAneT de l'URCA. Ce projet s'inscrit dans le Domaine d'innovation stratégique «Bien vieillir en Champagne-Ardenne» de la « S3 » de Champagne-Ardenne, ainsi que dans le meta-projet VIVIDT du CPER (plus particulièrement le projet SkinAgeing).

  • Titre traduit

    CHAVIC - Valuation of the flora of Champagne-Ardenne in the field of the skin aging.


  • Résumé

    Skin aging involves oxidative stress and matrix remodeling process associated with hyperpigmentation phenomena. These malfunctions are caused a disruption of tissue homeostasis (the natural physiological balance of the skin in this case) and in the production of melanin. Human skin undergoes normal aging(chronological) and pathological (photoaging). Contrary to chronological aging, which is predetermined by a physiological predisposition of the individual, photoaging depends mainly on the degree of sun exposure and the amount of melanin in the skin (phototype). UV radiation is the source of a complex cascade of biochemical reactions. Inflammation and accumulation of reactive oxygen resulting play an important role on the acceleration of skin aging and stimulates melanogenesis. Excess production of melanin or abnormal distribution is characterized by hyperpigmentation and age spots. Chronic UV irradiation induced degradation of collagen and elastic fibers in the dermis and causes the appearance of wrinkles. These disorders and their treatments are important in research in dermocosmetics. The body has its own defense system to neutralize damage from free radicals but with age the efficiency of this system declines. One way to remedy his disorders and restore the skin homeostasis and supply the body of exogenous antioxidants and / or compounds for modulating melanogenesis and matrix remodeling. Our thesis project is in this line of research of new molecules modulating melanogenesis (anti-tyrosinase activity) and / or having a potential antioxidant or delaying the effects of aging (regulation of matrix remodeling). In order to enhance plant diversity of Champagne-Ardenne, our attention focused initially on three plants growing in the region: the "olivier de Bohême" (Elaeagnus angustifolia), the "baguenaudier" (Colutea arborescens) and the "lotier-pois" (Lotus maritimus). These species were chosen for their potential antioxidant metabolites, whose presence was suggested by a preliminary study of crude extracts. The objectives of the thesis will be to isolate and identify, from these plants and other species harvested in the region, compounds modulating melanogenesis and / or with a suitable antioxidant power and remodeling potentiation of extracellular matrix (ECM), to be used to fight against skin aging. After a phytochemical and biological screening of twenty species, those with good antioxidant and / or depigmenting activity, will be selected. Several tests will be developed to determine the antioxidant and skin-lightening abilities. Cytotoxicity tests on skin cells (fibroblasts and keratinocytes), will be conducted to verify the absence of toxicity of molecules in order to use them in dermocosmetics. Various matrix remodeling markers will also be sought. The identification of molecules having the desired activities will be considered according to several innovative strategies, including analytical technique LC-SPE-NMR and dereplication strategy "CARAMEL" (characterization of mixtures) developed within the host laboratory. The various chromatographic techniques available in the laboratory will be used for the purification of molecules (Flash chromatography, HPLC, Partition Chromatography Centrifuge,). Structural elucidation of the isolated molecules will be using NMR and mass spectrometers available in the PLANET platform URCA. This project is in the area of ​​strategic innovation "Ageing well in Champagne-Ardenne" of the "S3" of Champagne-Ardenne, and in the meta-project VIVIDT CPER (specifically SkinAgeing project).