Le vieillissement de la peau est fortement lié à l’altération des fibres de collagène et d’élastine, deux composants majeurs du derme. On doit leur dégradation à deux phénomènes distincts qui impactent les protéines qui les composent et modifient leur structure entière. Il s’agit du stress oxydatif et de la glycation. Ces deux processus endommagent la structure de la peau avec une perte de tonicité, d’élasticité et une diminution de l’hydratation.
Si, avec l’âge, la peau résiste moins bien au stress oxydatif et à la glycation, des facteurs additionnels accentuent davantage leurs méfaits et accélèrent le vieillissement, comme une alimentation déséquilibrée, la sédentarité, le stress, le soleil, la pollution, le tabac ou encore l’alcool.
Un troisième phénomène intervient encore dans le vieillissement de la peau : il s’agit de la baisse de production naturelle d’acide hyaluronique qui favorise la déshydratation et la fragilisation de la peau avec une perte d’éclat et l’apparition de rides.
Heureusement, des solutions nutricosmétiques existent pour limiter ces trois causes de vieillissement accéléré !
La structure de la peau
La peau est constituée de trois couches : l’épiderme, le derme et l’hypoderme.
Le derme, situé entre l’épiderme et l’hypoderme, est la couche la plus importante. Il s’agit d’une sorte de gélatine dans laquelle baignent des composants majeurs :
- L’acide hyaluronique : « molécule éponge » qui a la capacité de retenir l’eau. Il contribue ainsi à l’hydratation de la peau, et apporte à la peau un effet « glow » d’éclat et de la douceur.
- Le collagène : véritable protéine de structure, il assure la fermeté et la résistance de la peau (il a un effet « lift »). On peut l’apparenter à la charpente et aux murs porteurs qui assurent la solidité d’une maison.
- L’élastine : cette protéine forme les fibres élastiques qui permettent l’élasticité de la peau, c’est-à-dire sa capacité à revenir à sa position initiale après un étirement.
Le collagène
Le collagène est la protéine de structure la plus abondante du corps humain (30 % de la totalité de nos protéines). Telle une colle (collagène est issu du grec "kolla"), il assure notamment la cohésion entre les cellules du derme (fibroblastes), et donne à la peau résistance, fermeté et élasticité.
Dans le règne animal, il existe 28 types différents de collagène. Dans le corps humain, on en compte 3 principaux :
- Type I (le plus abondant) : dans la peau, les tendons et les tissus osseux.
- Type II : dans les cartilages.
- Type III : dans les muscles et la paroi des vaisseaux.
Le collagène est une protéine exclusivement issue du règne animal. On ne le trouve pas dans le règne végétal, ainsi il n'existe pas d'alternative au collagène qui soit compatible avec le régime vegan.
Il a été démontré qu’avec l’âge, la quantité de collagène du corps, et plus précisément dans la peau, diminue d’environ 1,5 % par an. Et moins de collagène dans la peau, c’est une peau moins ferme et l’apparition de rides.
Comme toutes les protéines de l’organisme, le collagène est constitué d’un assemblage spécifique d’acides aminés. Dans le collagène, ces acides aminés sont agencés sous la forme de tripeptides formant des chaînes alpha (procollagène).
Ces chaînes alpha polypeptidiques (procollagène) sont formées par la répétition d’un motif de trois acides aminés initié par un acide aminé spécifique, la glycine (1 motif = 1 tripeptide de trois acides aminés). Chaque protéine de collagène est formée par l’assemblage en triple hélice de trois chaînes polypeptidiques de procollagène. Cet assemblage forme le tropocollagène. Par la suite, ces triples hélices peuvent se combiner de différentes façons (c’est la conformation) et ainsi donner les différents types de collagène.
Les collagènes de types I et II sont organisés en fibrilles qui, assemblées, forment des fibres. On parle de collagène fibrillaire qui est le plus abondant de l’organisme.
Plus la peau est riche en fibres de collagène, plus elle est ferme et élastique (on parle de son effet « Lift »).
L’acide hyaluronique
Si le collagène confère à la peau sa résistance et sa fermeté, l’acide hyaluronique, lui, apporte à la peau de l’hydratation et lubrifie les fibres de collagène.
L’acide hyaluronique (ou hyaluronane) est un polysaccharide (sucre ou glucide complexe) de la famille des glycosaminoglycanes (GAGs). Une molécule d’acide hyaluronique est formée par la répétition plus ou moins nombreuse de deux sucres : un acide glucuronique + une N-acétylglucosamine.
La peau produit naturellement de l’acide hyaluronique au niveau de l’épiderme et du derme. Dans l’épiderme, il est synthétisé par les kératinocytes (cellules majeures de l’épiderme), tandis que dans le derme, les fibroblastes (cellules majeures du derme) le produisent avec l’intervention d’enzymes spécifiques, les "hyaluronane synthases". Pour assurer son renouvellement, d’autres enzymes, les hyaluronidases, interviennent pour dégrader les molécules "vieillissantes" et ainsi favoriser la synthèse de nouvelles molécules.
Mais voilà, dès l’âge adulte, la production d’acide hyaluronique diminue naturellement d’environ 1 % par an. Cette perte inexorable fragilise le derme, favorise la déshydratation de la peau et entraîne l’installation des signes de l’âge : relâchement cutané, apparition de rides (dont les fameuses rides d’expression accentuées par les mouvements répétés du visage).
Avec sa capacité à retenir jusqu’à 1 000 fois son poids en eau (il agit comme une éponge moléculaire), l’acide hyaluronique possède un grand pouvoir d’hydratation. Dans la peau, il a donc des propriétés hydratantes et cohésives en formant une matrice qui comble les espaces intercellulaires.
Au niveau des parties mobiles du corps comme les articulations, son pouvoir est davantage lubrifiant : en augmentant la viscosité du liquide synovial, l’acide hyaluronique contribue à l’élasticité du cartilage.
L’acide hyaluronique apparaît donc comme une solution de choix pour une mise en beauté durable de la peau. Il contribue à une peau mieux hydratée, plus douce, plus lisse, souple et élastique, notamment au niveau du visage et des lèvres. Il possède sur la peau un effet « Glow ».
L’acide hyaluronique utilisé en cosmétique et en nutricosmétique pour la mise en beauté de la peau est principalement issu de deux procédés industriels différents :
- Un procédé d’extraction à partir de crêtes-de-coq en 3 étapes : broyage, traitement chimique, puis purification.
- Une fermentation bactérienne : ici des bactéries synthétisent, à partir d’un substrat, des filaments d'acide hyaluronique.
Le vieillissement moléculaire
Comme évoqué précédemment, le vieillissement de la peau se traduit, avec le temps, par une perte de fermeté, d’élasticité, et de souplesse. La cause majeure de ce vieillissement naturel est le vieillissement moléculaire des protéines de la matrice extracellulaire induit par leur dégradation :
- Une perte en collagène d’environ 1,5 % chaque année.
- Et l’altération de l’élastine formant les fibres élastiques.
Le vieillissement moléculaire de ces protéines de collagène et d’élastine est induit par des modifications non enzymatiques, conduisant à l’altération de leurs propriétés structurales et fonctionnelles affectant leurs interactions moléculaires et cellulaires. Ce phénomène cumulatif et principalement irréversible est ainsi à l’origine des vieillissements cellulaire et tissulaire qui entraînent le vieillissement de la peau.
Concrètement, le vieillissement moléculaire survient au cours de la synthèse des protéines de collagène et d’élastine. Après l’étape de traduction, des modifications post-traductionnelles non enzymatiques* (MPTNE) peuvent survenir avec la fixation de métabolites simples sur leurs groupements fonctionnels altérant leur structure finale.
(*) Une modification post-traductionnelle est la modification chimique d'une protéine réalisée le plus souvent par une enzyme, qui entraîne un changement de sa fonction.
Les deux principales modifications post-traductionnelles non enzymatiques à l’origine du vieillissement moléculaire du collagène sont les phénomènes d’oxydation (sous l’effet du stress oxydatif) et de glycation.
Réactions impliquées dans le vieillissement moléculaire des protéines. AGE : produits de glycation avancée ; ALE : produits de lipoxydation avancée ; AOPP : produits d’oxydation avancée des protéines ; CDP : produits de carbamylation ; DHAP : dihydroxyacétone-phosphate ; ERO : espèces réactives de l’oxygène ; GA3P : glycéraldéhyde-3-phosphate ; MDA : dialdéhyde malonique ; MPO : myéloperoxydase ; PTMDP : produits issus des modifications post-traductionnelles non enzymatiques. *AGE/ALE : Certains composés sont formés à la fois via la glycoxydation et via la carbonylation et peuvent être considérés comme AGE ou ALE (par exemple : N-carboxyméthyl-lysine).
Le stress oxydatif
Les cellules de notre corps possèdent des sortes de centrales énergétiques appelées mitochondries. Ces mitochondries assurent la production d’énergie cellulaire (qui permet, par exemple, à nos muscles de se mettre en action) via la combustion des sucres et des graisses, et l’utilisation d’oxygène. On appelle ce processus la respiration cellulaire. Mais lors de ce processus vital, l’utilisation de l’oxygène (O2) génère un produit de l’oxydation, du superoxyde (O2−) aussi appelé radical libre. On parle plus communément de « radicaux libres ».
D’autres radicaux libres endogènes sont naturellement produits par l’organisme. Au niveau de la cellule, d’autres organites cellulaires comme le réticulum endoplasmique et le cytoplasme en produisent lors de réactions de biosynthèse et de dégradations. Et nos cellules de défense de type phagocytaire en produisent également lors de réactions immunitaires face à des bactéries ou des virus par exemple.
Chimiquement, un radical libre est une espèce (atome ou molécule) qui possède un électron célibataire « non apparié » (c’est-à-dire qu’il ne forme pas une paire de Lewis). Cet électron non apparié rend l’espèce très instable, et lui confère une grande réactivité vis-à-vis d’autres molécules environnantes. Pour apparier son électron libre et ainsi devenir stable, le radical libre arrache un électron à une molécule environnante. Ainsi, un radical libre se stabilise aux dépens de la molécule voisine qui, en perdant un électron, devient à son tour un radical libre instable. Le phénomène se répète ainsi de suite entre molécules et induit des réactions en chaîne. On parle de « réaction d’oxydation ». À la clé, ce mécanisme d'oxydation provoque l'altération massive des différentes molécules entraînées dans la réaction.
Dans le cas du collagène, ses protéines sont attaquées par l’ion superoxyde (O2−) issu de l’oxygène. Cette attaque provoque le clivage de liaisons peptidiques et forme des produits d’oxydation avec les chaînes latérales des acides aminés. On appelle DRO (Dérivés Réactifs de l’Oxygène), ou encore d’ERO (Espèce Réactives de l’Oxygène) les radicaux libres dérivés de l’oxygène, comme l’ion superoxyde (O2−).
De manière globale, on évoque l’action des radicaux libres en parlant « d'attaque radicalaire ».
Malgré ce terme d’attaque radicalaire, les radicaux libres endogènes ont cependant un effet bénéfique pour l’organisme. En effet, leur action pro-oxydante cible tout type de molécules rencontrées dans l’organisme, y compris des molécules indésirables qu’il faut éliminer. C’est d’ailleurs le mode d’action de nos globules blancs, cellules majeures de notre système immunitaire : en déclenchant des attaques radicalaires, ils contribuent à détruire virus et bactéries ou encore des cellules malades qui pourraient induire des cellules cancéreuses, voire des tumeurs.
Ainsi, avec ce mécanisme, notre organisme possède un excellent système de défense !
Cependant, une fois initiée, la réaction en chaîne des radicaux libres doit être stoppée au risque de devenir néfaste pour l’organisme. C’est là qu’interviennent les antioxydants enzymatiques que possède naturellement notre corps ! Ces molécules ont la capacité de bloquer la chaîne de réactions d’oxydation au bon moment et ainsi de neutraliser les radicaux libres.
Parmi ces antioxydants endogènes, on trouve principalement la superoxyde dismutase (SOD), la glutathion peroxydase (GPX), la catalase (CAT) ou encore la méthionine réductase.
Le mode d’action des antioxydants endogènes réside dans leurs propriétés enzymatiques qui leur permettent de neutraliser les radicaux libres en déclenchant une réaction biochimique sans pour autant être dégradés. L’important est le bon équilibre entre la production d’antioxydants enzymatiques et la production de radicaux libres. Cette balance permet de contrôler le taux de radicaux libres et d’oxydation.
La concentration de ces radicaux libres présents dans nos cellules est donc régulée par l’équilibre entre leur taux de production et leur taux d’élimination par les systèmes antioxydants. À l’état quiescent, on dit que la balance antioxydants/pro-oxydants (balance rédox) est en équilibre.
Cependant cet équilibre rédox peut être rompu, soit en raison d’une diminution des capacités antioxydantes de l’organisme (c’est le cas par exemple chez les fumeurs ou personnes atteintes d’obésité), soit en raison d’une production excessive de radicaux libres.
En complément de nos antioxydants endogènes, notre alimentation est également source d’antioxydants non enzymatiques exogènes. Les plus courants sont les vitamines A, C, E, les polyphénols, les caroténoïdes, l’acide alpha lipoïque, ou encore lecoenzyme Q10, etc. Leur mécanisme d’action diffère légèrement de celui de nos antioxydants endogènes. Bien qu’ils cèdent eux aussi leurs propres électrons aux radicaux libres rencontrés dans l’organisme, ces antioxydants ont cependant la particularité de ne pas devenir instables à leur tour. Et c’est leur stabilité qui permet de mettre fin à la réaction en chaîne. On dit de ces antioxydants que ce sont des espèces non réactives (contrairement aux autres molécules qui sont dites réactives). Lors de leur réaction avec les radicaux libres, ces antioxydants sont dégradés (en donnant leur électron) et doivent ainsi être remplacés en permanence.
En pratique, certains facteurs externes (sédentarité, alimentation déséquilibrée, stress, pollution, soleil, alcool, tabac, etc.) peuvent favoriser une surproduction de radicaux libres exogènes que notre organisme n’arrive pas à prendre en charge. En excès, les radicaux libres réagissent en chaîne en altérant toutes les molécules qu’ils rencontrent, sans différencier les éléments dangereux à éliminer, comme les virus et certaines bactéries, des molécules bénéfiques, comme les protéines saines de collagène. S’installe alors un stress oxydatif qui, s’il est trop important, nuit à la jeunesse de notre peau.
Au niveau cellulaire, les radicaux libres attaquent également d’autres molécules comme les molécules du cholestérol au niveau de leurs liaisons insaturées, ainsi que les acides gras. Ce processus est appelé peroxydation lipidique, au cours duquel se forme un radical lipidique qui propage et perpétue le processus oxydatif. On parle ici de stress carbonyle.
Alimentation déséquilibrée, sédentarité, stress, soleil, pollution, tabac, alcool, etc. nos modes de vie modernes accroissent le stress oxydatif à l’origine d’un vieillissement cellulaire accéléré. En affectant le collagène et l’élastine, les radicaux libres, notamment le superoxyde (O2−) et le monoxyde d’azote, contribuent au relâchement de la peau et à l’apparition de rides.
Pour faire face à des radicaux libres produits en trop grand excès par des facteurs aggravants, il est possible de se supplémenter en antioxydants sous forme de compléments alimentaires.
La Glycation
Processus moins connu du grand public, la glycation est une autre cause importante du vieillissement de la peau. Elle se caractérise par une réaction de « caramélisation » des protéines du derme provoquée par le glucose.
Les protéines de collagène et d’élastine sont liées entre elles par des cross-links (des liens croisés entre protéines) à l’origine de la résistance et de l’élasticité des tissus. Le sucre transporté par notre sang réagit naturellement avec les fibres de collagène et d’élastine du derme, provoquant ainsi leur modification, et l’augmentation du nombre de cross-links entre elles.
L’augmentation des cross-links a pour conséquence d’accroître la rigidification du lien entre les protéines, entraînant une perte d’élasticité des tissus. C’est ce phénomène de rigidification que l’on appelle glycation, ou glycosylation, conduisant lentement et de manière irréversible à la formation de produits très stables, les AGEs (Advanced Glycation End products). Dans le cas de la glycation non enzymatique, on observe la réaction dite « de Maillard » : le glucose réagit spontanément, et de façon irréversible, avec les groupements aminés des acides aminés (notamment les résidus lysines et arginines). Les protéines ainsi « glyquées », comme par exemple le collagène, perdent leur fonctionnalité.
On observe que le processus biochimique de la glycation est fortement lié au phénomène de stress oxydatif. Ainsi, des lipoprotéines membranaires de nos cellules subissent les méfaits de ces deux altérations que l’on appelle glycoxydation.
En parallèle de la rigidification, la réaction de Maillard de caramélisation est à l’origine d’un autre phénomène dans le temps, celui du jaunissement des protéines. Ainsi, les fibres de collagène de type I jaunissent, et ce d’autant plus chez les personnes diabétiques. Cette coloration atteint la peau en surface, notamment sur les zones photo-exposées où les effets de la glycation se combinent aux effets des UV.
En synthèse, une consommation trop importante de sucre favorise le phénomène de glycation en se liant aux protéines de collagène et d’élastine. Rigidifiées par la formation de cross-links, les fibres de collagène et d’élastine perdent de leur élasticité et ne jouent plus leur rôle de soutien, laissant les signes du vieillissement s’installer : apparition de rides, perte de fermeté.
Conclusion
La fermeté, l’élasticité de la peau, sa tonicité, ainsi que son niveau d'hydratation, reflètent la bonne organisation de la structure de son derme profond.
Sous l’effet d’un stress oxydatif massif et de la glycation, la structure dermique de la peau se modifie et les signes du vieillissement s’accentuent : manque d'hydratation, perte de fermeté et d'élasticité, affinement de la peau, rides, taches…
Ainsi, une action ciblée sur le derme et ses composants est une stratégie de choix pour lutter efficacement contre le vieillissement de la peau.
Les solutions nutricosmétiques pour réduire les effets du vieillissement de la peau
Le principe de la nutricosmétique, compléments alimentaires dédiés à la beauté, est l’absorption par voie orale (à la différence de la voie topique des cosmétiques) des principes actifs qui visent à améliorer la nutrition de la peau au niveau du derme, siège du vieillissement cutané. Les crèmes cosmétiques ciblent, elles, essentiellement l’épiderme, partie supérieure de la peau, et peinent à atteindre efficacement le derme.
En apportant à notre peau par voie orale des actifs ciblés sur le stress oxydatif et la glycation, il est possible de la sublimer durablement de l’intérieur en traitant le problème à la source.
Concernant le stress oxydatif, il existe plusieurs approches pour le réduire et limiter ses effets destructeurs sur la peau :
- D’une part, une supplémentation en antioxydants exogènes permet de rétablir l’équilibre de la balance "radicaux libres | antioxydants". Il s’agit de micronutriments comme les vitamines C et E, ou encore certains polyphénols, comme ceux du pépin de raisin. Il est à noter que si une alimentation saine et équilibrée permet d’apporter des antioxydants, elle peine à les fournir en quantités suffisantes pour les raisons suivantes :
- Pour conserver et libérer toutes leurs qualités nutritionnelles, il est préférable que nos fruits et légumes soient issus de cultures sans engrais et cueillis à maturité, ce qui est rarement le cas, ou encore consommés crus car certaines vitamines comme les vitamines B et C hydrosolubles sont dissoutes dans les eaux de cuisson avant que nous ne les absorbions.
- Aujourd’hui, Philippe Desbrosses, Docteur en Sciences de l’environnement à l’Université Paris-VII, fait le constat que nos fruits et légumes ont largement perdu de leurs qualités nutritionnelles. Selon lui, il faudrait 100 pommes du supermarché pour absorber autant de vitamine C (400 mg) qu’une pomme cultivée en 1950 !
- Enfin, de nombreuses enquêtes ont montré que l’alimentation moderne ne suffit plus à couvrir nos besoins quotidiens en micronutriments en raison de l’agriculture intensive et de l’appauvrissement des sols.
Une complémentation peut donc se révéler nécessaire pour couvrir nos besoins en antioxydants, et lutter efficacement contre les méfaits du stress oxydatif.
- D’autre part, il faut stimuler nos anti-oxydants enzymatiques endogènes synthétisés par notre organisme. Pour cela, certains oligo-éléments dits « cofacteurs » sont nécessaires comme le zinc, le sélénium, le manganèse et le cuivre. Des apports complémentaires de ces oligo-éléments permettent ainsi également de renforcer nos propres défenses antioxydantes.
Pour lutter contre les méfaits de la glycation, il existe deux types de molécules actives. On trouve les antiglycants dont le mécanisme d’action permet de ralentir la réaction de glycation, mais ne peut, en revanche, rien contre la glycation déjà formée. Les antiglycants se fixent sur les molécules de sucre, les empêchant ainsi de se fixer aux fibres de collagène, et réduisant leur glycation. Les antioxydants (notamment les polyphénols) sont d’ailleurs de très bons antiglycants.
En plus des antiglycants, il existe aussi des molécules déglycantes dont le mécanisme est d’inverser les effets de la glycation. En cassant les cross-links des protéines glyquées, les déglycants permettent aux protéines de retrouver en partie leur fonctionnalité. Par exemple, l’élastine regagne en élasticité. Les antiglycants ont donc davantage un effet préventif, en piégeant le glucose, tandis que les déglycants réparent et régénèrent le collagène et l’élastine.
Enfin, pour favoriser la bonne structure du derme, des apports par voie orale en peptides de collagène et en acide hyaluronique constituent également une solution nutricosmétique (compléments alimentaires dédiés à la beauté) de choix en contribuant au raffermissement et à l’hydratation de la peau, ainsi qu’au maintien de son élasticité (« Lift ») et à son plus bel éclat (« Glow »).
Pour limiter les méfaits du stress oxydatif et de la glycation, la nutraceutique propose de nombreux actifs. Pour une efficacité optimisée, il est possible d’en combiner plusieurs. C’est ce que propose INLISSA avec son produit Réduction du stress oxydatif à base d’antioxydants (SOD, vitamine C, extrait de pépins de raisin, astaxanthine, ect.), de cofacteurs comme le zinc, le cuivre, le sélénium, ou encore d’extrait de pin maritime.
