Exosomes cutanés : comment ces messagers cellulaires régénèrent la peau et ralentissent son vieillissement

Qu'est-ce qu'un exosome ? Le messager que vos cellules s'échangent en permanence

Les exosomes sont de petites vésicules extracellulaires (comme les microvésicules et les corps apoptotiques) mesurant entre 30 et 150 nanomètres de diamètre, soit environ mille fois plus fins qu’un cheveu [1, 2].

Toutes les cellules de l'organisme produisent des exosomes, y compris les cellules de la peau comme les kératinocytes et les fibroblastes.

 Le principal rôle des exosomes est de transporter des informations biologiques d'une cellule à une autre. Pour cela, ils contiennent un véritable « kit d'information biologique » composé d'ARN messagers, de microARN, de protéines, de lipides et de métabolites. 

En détail, on peut comparer les exosomes à des « colis postaux » transportant divers composants cellulaires [1, 2] :

Une fois absorbé par une cellule voisine, ces contenus cellulaires peuvent modifier le comportement de la cellule réceptrice [1, 2] : 

• Stimuler la production de composés 

• Activer des mécanismes de réparation

• Moduler certaines réponses inflammatoires

Ainsi, les exosomes sont des vecteurs de communication cellulaire coordonnant l'activité de plusieurs types cellulaires.

Pour cela, ils sont aujourd'hui très étudiés en raison de leur implication dans les processus de réparation tissulaire. Cet axe de recherche se développe notamment au niveau de la peau pour comprendre leur implication dans le vieillissement cutané.

Dans la peau précisément, les travaux scientifiques sur les exosomes mettent en évidence les différents contenus cellulaires qu’ils transportent [3] :

• Des signaux de réparation cellulaire

• Des messages favorisant la production de collagène

• Des facteurs impliqués dans la régénération des tissus

• Des molécules participant à la réponse inflammatoire

• Des informations nécessaires au maintien de la fonction barrière

Le rôle des exosomes dans la régénération et la jeunesse de la peau

La peau est un tissu dynamique. Chaque jour, elle se répare, se renouvelle et s'adapte à de multiples agressions environnementales. Les exosomes jouent un rôle central dans ces fonctions biologiques cutanées.

Exosomes et mécanismes de réparation

Lorsqu'une cellule est endommagée par les UV, la pollution ou le stress oxydatif, elle émet des exosomes contenant des signaux d'alerte permettant aux cellules voisines d'activer rapidement leurs mécanismes de défense et de réparation [4]. 

Exosomes et stimulation des fibroblastes

Les fibroblastes sont les cellules responsables de la synthèse de différents composants de la matrice dermique comme le collagène, l'élastine, l’acide hyaluronique.

En activant les fibroblastes, les exosomes permettent ainsi à la peau de bénéficier des mécanismes assurés par les fibroblastes [3] :

• La production de collagène

• La synthèse d'élastine

• Le maintien de la matrice extracellulaire 

Exosomes et renfort de la barrière cutanée

Les kératinocytes constituent la première ligne de défense de la peau.
Les exosomes contribuent à leur bon fonctionnement en favorisant [3, 4] :

• La différenciation cellulaire

• L’organisation des couches superficielles de l'épiderme

• Le maintien de l'hydratation

• La résistance face aux agressions extérieures

Ainsi, les exosomes contribuent au maintien d'une barrière cutanée efficace.

Exosomes et inflammation

Le vieillissement cutané est fortement influencé par l’installation d’une inflammation chronique de faible intensité, aussi appelée « inflammaging ».

Plusieurs études suggèrent que certains exosomes possèdent des propriétés modulatrices capables de réduire certains signaux pro-inflammatoires et de favoriser un environnement propice à la régénération cutanée [3].

Exosomes et renouvellement cellulaire

Les exosomes contribuent également à réguler plusieurs étapes essentielles du renouvellement de la peau [5] : 

• La prolifération cellulaire : la production de nouvelles cellules pour remplacer celles qui vieillissent ou sont endommagées.

• La différenciation : processus par lequel les cellules se spécialisent au sein de l'épiderme.

• L’apoptose : ou mort cellulaire programmée, qui permet d'éliminer les cellules devenues dysfonctionnelles ou en fin de vie.

Ainsi, les exosomes participent aux mécanismes essentiels au maintien de l’équilibre entre la production de nouvelles cellules et l’élimination des cellules sénescentes. 

Pourquoi les exosomes diminuent avec l'âge, et ce que cela change pour la peau

Comme de nombreux mécanismes biologiques impliqués dans la longévité de la peau, la production d'exosomes évolue avec l'âge.

 Les recherches montrent qu’au fil du temps, les exosomes produits par les fibroblastes, les kératinocytes et les autres cellules cutanées deviennent moins nombreux et leur contenu peut se trouver modifié, moins qualitatif. 

Les messages biologiques circulent alors moins efficacement, ce qui perturbe la coordination des mécanismes de réparation et de maintien de la peau.

Cette perte de communication cellulaire contribue à l’altération de plusieurs mécanismes impliqués dans le vieillissement cutané : 

• Diminution de la production de collagène 

• Fragilisation de la barrière cutanée 

• Régénération plus lente 

Et sur la peau, cela se voit avec l’installation progressive de signes de l’âge :

• Perte de fermeté et du relâchement

• Creusement des rides

• Apparition de taches de vieillesse

• Perte d’éclat du teint

L’altération de la communication cellulaire est aujourd'hui considérée comme l'une des causes biologiques du vieillissement de la peau, aux côtés d'autres processus comme le déclin du NAD+, qui affecte quant à lui la production d'énergie cellulaire [6]. 

Ensemble, ces dysfonctionnements affaiblissent les capacités de régénération de la peau et contribuent à son vieillissement biologique.

Les exosomes végétaux : l'innovation qui change la donne en cosmétique

La compréhension du rôle fondamental des exosomes dans la communication cellulaire et le vieillissement cutané a rapidement intéressé les chercheurs pour des applications cosmétiques. 

 Exosomes et cosmétique

Les premières formules cosmétique apparues à base d’exosomes se sont principalement appuyées sur des exosomes d'origine humaine ou animale. Si ces approches ont permis de mieux comprendre leur potentiel biologique, elles révèlent plusieurs limites : des contraintes réglementaires, des questions éthiques ainsi que des enjeux liés à la sécurité et à la traçabilité des matières premières [7].

Pour répondre à ces enjeux, les chercheurs ont étudié les exosomes végétaux. Inspirés des mécanismes naturels de communication cellulaire, ils ouvrent de nouvelles perspectives pour soutenir les fonctions de régénération et de longévité de la peau [8].

Exosomes végétaux et biomimétisme

Les exosomes végétaux possèdent la capacité d’interagir avec des cellules humaines grâce à l’affinité de leur membrane.

S’ils ne remplacent pas directement les exosomes humains, les exosomes végétaux participent cependant à certains mécanismes de signalisation cellulaire. Dans ce contexte, ils miment le fonctionnement naturel des exosomes de la peau pour soutenir ses mécanismes biologiques.

Le défi technologique des exosomes végétaux

Le procédé d’obtention d'exosomes végétaux est particulièrement complexe. Contrairement aux cellules animales, les cellules végétales dont sont extraites les exosomes possèdent une paroi bien plus rigide, rendant l'extraction plus délicate.

Ainsi, le développement de procédés d’extraction d’exosomes végétaux nécessite le recours à des technologies spécifiques et constitue une réelle avancée biotechnologique.

Les exosomes de Goji

Parmi les sources végétales étudiées, la baie de Goji (Lycium barbarum) se distingue par sa grande richesse en composés bioactifs bénéfiques pour la peau comme [9, 10] :

• Des polyphénols (quercétine, kaempferol...) aux propriétés protectrices face au stress oxydatif.

• Les vitamines C, B2 et B6, impliquées dans le métabolisme et la régénération des tissus.

La recherche du Laboratoire dermatologique ACM s’est intéressée à la baie de Golji et ses diverses vertus scientifiquement prouvées (dont des activités antioxydantes, anti-inflammatoires, immunomodulatrices...) comme source d’exosomes végétaux.  

Les bienfaits des exosomes de Goji pour la peau

Les données des études scientifiques menées sur les exosomes de Goji suggèrent que ces exosomes végétaux agissent à plusieurs niveaux :

• Ils renforcent la fonction barrière en activant les kératinocytes.

• Ils stimulent la production endogène d’exosomes cutanés.

• Ils soutiennent la synthèse de collagène et d'élastine.

Les découvertes récentes sur les exosomes illustrent l'évolution de la cosmétique vers une approche biomimétique et plus préventive du vieillissement cutané. Plutôt que de se concentrer uniquement sur les signes visibles de l'âge, les chercheurs s'intéressent désormais aux mécanismes fondamentaux de longévité de la peau lui permettent de préserver et prolonger ses capacités de réparation et d'adaptation au fil du temps.

En associant des exosomes de Goji à d'autres actifs comme le NAD+ et la niacinamide impliqués dans les mécanismes de longévité cellulaire, la nouvelle génération de soins Duolys NAD+ du Laboratoire Dermatologique ACM offre une réponse efficace issue des avancées les plus récentes en biologie cutanée, pour aider la peau à rester plus forte plus longtemps, plus résiliente et plus belle au fil du temps