Habilitation à diriger des recherches 8 juillet 2010 Contribution méthodologique à la caractérisation de la barrière cutanée Cécile Laugel EA4041 – groupe de Chimie Analytique de Paris Sud

Parcours MSBM analyse Physico-chimique, Paris XI 1992 DEA de Biologie Cutanée et Cosmétologie, Laboratoire de Dermopharmacie, Paris XI 1993 Docteur en Pharmacie, Paris XI 1994 Docteur de l’Université, Laboratoire de Dermopharmacie et de Chimie Analytique 1997 (prix de thèse) ATER en Chimie Analytique 1997-1998 Maître de Conférences en Chimie Analytique depuis 1998

Thématiques de recherche Modification du véhicule: viscosité Rôle des promoteurs d’absorption UV Organisation des Lipides

Encadrements et co-encadrements depuis 1998 DEA et M2 Doctorat 8 6 Publications depuis le doctorat : 13 publications internationales 5 communications orales (c. internationaux) 8 posters (c. internationaux)

Plan Mise en place méthodologique I.1. Etude in-vitro – utilisation de modèles reconstitués I.1.1.Films constitués de céramides purs autoassociés I.1.2.Films biomimétiques I.2. Etude de la barrière cutanée I.3. Etude de la distribution tissulaire cutanée ex vivo par Imagerie IR-Synchrotron Etude du vieillissement naturel et photo-induit. II.1. Etude du vieillissement photo-induit II.2. Etude du vieillissement naturel Conclusion et Perspectives

Etudes in vitro : films de céramides Montrer l’existence de deux types d’interactions : (1) des interactions hydrophobes : 2847-2856 cm-1 nsym (CH2) : caractérise le type d’organisation plus ou moins fortes (majeures pour le ceramide 3) dépendent : la longueur des chaînes alkyles, de la présence d’insaturations, mais indirectement de la nature de la tête polaire des céramides. Variations de la bande nsym (CH2) en fonction de la température  

Etudes in vitro : films de céramides (2) (2) des liaisons hydrogènes : les fonctions amides (C=O, C-N et N-H) : 2 bandes entre 1600-1700 cm-1 pour la bande amide I : n(C=O) couplé à n(C-N) et n(N-H) 1550 cm-1 : pour la bande amide II d(NH) et n(C-N) les fonctions hydroxyles (OH) avec nOH entre 3200 et 3400 cm-1. Evolution des bandes amide I et II en fonction de la température du céramide 2 (A) et du céramide 3 (C)

Etudes in vitro : films de céramides (3) Descripteurs CF thèse Chloe

Etudes in vitro : films biomimétiques Modèles + complexes de films lipidiques : présence de kératine, d’autres classes de lipides (acides gras, cholestérol) Interprétation plus délicate : utilisation de la chimiométrie Mélanges binaires et ternaires de lipides avec des proportions relatives variables : inlfuence des 3 classes lipidiques. ACP : spectres 600 à 4000 cm-1 sans traitement préalable excepté la correction de la ligne de base.

Etudes in vitro : films biomimétiques Interactions majeures de chaque classe lipidique : la classe des céramides : principale dans les interactions non polaires l’acide palmitique favorise les interactions polaires + renforce les interactions non polaires. Le cholestérol : augmente indirectement les interactions au niveau des têtes polaires. Action stabilisatrice du cholestérol Importance de la concentration relative des classes des lipides dans la compacité de l’édifice lipidique. Résultats en accord avec des travaux antérieurs (Bowstra et al….). ATR-FTIR spectroscopy: a chemometric approach for studying the lipid organisation of the stratum corneum. C. Laugel, C. Do Nascimento, D. Ferrier, J.P. Marty, A. Baillet, Chem. Phys. Lipids., (2005) 135 55-68. Role of ceramide structure and its microenvironment on the conformational order of model stratum corneum lipids mixtures: an approach by FTIR spectroscopy. E. Corbe, C. Laugel, N. Yagoubi and A. Baillet Chem. Phys. Lipids., (2007) 146 67-75.

Etudes de la barrière cutanée : influence de la nature du véhicule Paramètres suivis : Flux de pénétration Enthalpie nCH2sym h croissants

Etudes de la barrière cutanée : influence de la nature du véhicule (2) Les silicones de basse masse moléculaire : s’intégrer dans les lipides du SC modifier l’organisation du SC augmenter la solubilité et la rétention de composés lipophiles : diminution du flux de pénétration à travers l’ensemble des tissus cutanés. Les silicones de masses moléculaires hautes pas d’ interaction avec les lipides du stratum corneum limitation la rétention des composés lipôphiles La contribution majeure du silicone ordre de la cinétique de pénétration Notre outil spectral : mettre en évidence des modifications très fines de l’organisation supramoléculaire lipidique du stratum corneum Modulated release of triterpenic compounds from a O/W/O multiple emulsion formulated with silicones : Infrared spectrophotometric and Differential Calorimetric approaches. C. Laugel, P. Rafidison, G. Potard, L. Aguadisch et A. Baillet.. J. Controlled Release., (2000) 63, 7-17.

Etudes de la barrière cutanée : influence de promoteurs d’absorption Les promoteurs d’absorption lipophiles ( le limonène ou l’acide oléique) : une action fluidifiante sur l’organisation des chaînes alkyles des céramides : augmentant l’écartement des lipides entre eux. (essentiellement sur les céramides 3 et 5). Variation du nsym (CH2) pour quatre céramides avec les quatre promoteurs d’absorption à différentes concentrations (d = ratio v/v)

Etudes de la barrière cutanée : influence de promoteurs d’absorption (2) Evolution de la bande amide I à 35°C pour le céramide 2 en présence les quatre promoteurs : (A =DMSO, B = éthanol, C = limonène et D = acide oléique Les promoteurs lipophiles : modification pour les céramides 2 et 3 avec des liaisons hydrogènes faibles Les promoteurs hydrophiles: diminution de la force des liaisons hydrogènes

Etudes de la barrière cutanée : étude de la distribution cutanée d’un filtre solaire deux formes isomères (cis/trans) Irradiation : 24,8/75,2% Différents mélanges des 2 isomères : mesures spectrales Corrélation linéaire entre R CLHP et R IR Création d’un modèle semi-quantificatif in-vivo

Etudes de la barrière cutanée : étude de la distribution cutanée d’un filtre solaire (2)

Etudes de la barrière cutanée : étude de la distribution cutanée d’un filtre solaire (3)

Plan Mise en place méthodologique I.1. Etude in-vitro – utilisation de modèles reconstitués I.1.1.Films constitués de céramides purs autoassociés I.1.2.Films biomimétiques I.2. Etude de la barrière cutanée I.3. Etude de la distribution tissulaire cutanée ex vivo par Imagerie IR-Synchrotron Etude du vieillissement naturel et photo-induit. II.1. Etude du vieillissement photo-induit II.2. Etude du vieillissement naturel Conclusion et Perspectives

Plan Mise en place méthodologique I.1. Etude in-vitro – utilisation de modèles reconstitués I.1.1.Films constitués de céramides purs autoassociés I.1.2.Films biomimétiques I.2. Etude de la barrière cutanée I.3. Etude de la distribution tissulaire cutanée ex vivo par Imagerie IR-Synchrotron Etude du vieillissement naturel et photo-induit II.1. Etude du vieillissement photo-induit I.2. Etude du vieillissement naturel Conclusion et Perspectives