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Titre : |
The importance of stratum corneum w-linoleoyloxyacylceramides in human skin barrier health : their biochemistry, processing enzymes and metabolites involved in corneocyte lipid envelope maturation |
Type de document : |
texte imprimé |
Auteurs : |
Anthony Vincent Rawlings, Auteur ; Majella E. Lane, Auteur ; Rainer Voegeli, Auteur |
Année de publication : |
2024 |
Article en page(s) : |
p. 623-642 |
Note générale : |
Bibliogr. |
Langues : |
Anglais (eng) |
Catégories : |
Barrière cutanée Biochimie CéramidesUn céramide est un sphingolipide résultant de la combinaison d'un acide gras avec la sphingosine via une liaison amide. On trouve de telles molécules en abondance dans les membranes cellulaires, où elles entrent notamment dans la constitution des sphingomyélines. Les céramides ne jouent pas qu'un rôle structurel dans les membranes biologiques, et peuvent également revêtir des fonctions de signalisation lipidique. Leurs actions les mieux comprises vont de la différenciation cellulaire à la mort cellulaire programmée (apoptose) en passant par la prolifération cellulaire.
Les acides gras qui les constituent ont généralement un nombre pair (de 16 à 24) d'atomes de carbone, sont saturés ou monoinsaturés, et sont souvent α-hydroxylés.
La plupart des céramides n'existent pas à l'état naturel si ce n'est comme précurseurs de la biosynthèse des sphingolipides par une réaction d'addition sur la fonction alcool primaire de la sphingosine. (Wikipedia) Cornéocytes Couche cornée Dermatologie EnzymesUne enzyme est une protéine dotée de propriétés catalytiques. Pratiquement toutes les biomolécules capables de catalyser des réactions chimiques dans les cellules sont des enzymes ; certaines biomolécules catalytiques sont cependant constituées d'ARN et sont donc distinctes des enzymes : ce sont les ribozymes.
Une enzyme agit en abaissant l'énergie d'activation d'une réaction chimique, ce qui accroît la vitesse de réaction. L'enzyme n'est pas modifiée au cours de la réaction. Les molécules initiales sont les substrats de l'enzyme, et les molécules formées à partir de ces substrats sont les produits de la réaction. Presque tous les processus métaboliques de la cellule ont besoin d'enzymes pour se dérouler à une vitesse suffisante pour maintenir la vie. Les enzymes catalysent plus de 5 000 réactions chimiques différentes2. L'ensemble des enzymes d'une cellule détermine les voies métaboliques qui peuvent avoir lieu dans cette cellule. L'étude des enzymes est appelée enzymologie.
Les enzymes permettent à des réactions de se produire des millions de fois plus vite qu'en leur absence. Un exemple extrême est l'orotidine-5'-phosphate décarboxylase, qui catalyse en quelques millisecondes une réaction qui prendrait, en son absence, plusieurs millions d'années3,4. Comme tous les catalyseurs, les enzymes ne sont pas modifiées au cours des réactions qu'elles catalysent, et ne modifient pas l'équilibre chimique entre substrats et produits. Les enzymes diffèrent en revanche de la plupart des autres types de catalyseurs par leur très grande spécificité. Cette spécificité découle de leur structure tridimensionnelle. De plus, l'activité d'une enzyme est modulée par diverses autres molécules : un inhibiteur enzymatique est une molécule qui ralentit l'activité d'une enzyme, tandis qu'un activateur de cette enzyme l'accélère ; de nombreux médicaments et poisons sont des inhibiteurs enzymatiques. Par ailleurs, l'activité d'une enzyme décroît rapidement en dehors de sa température et de son pH optimums. Membrane cellulaire Métabolites
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Index. décimale : |
668.5 Parfums et cosmétiques |
Résumé : |
Over the past 50 years there have been great strides made in the discovery of the composition and relevance of the total stratum corneum (SC) ceramide matrix. However, the focus of this review is on the free intercellular class of ω-linoleoyloxyacylceramides, corneocyte-bound ceramides and associated lipids known as the corneocyte lipid envelope (CLE) together with their processing enzymes involved in aiding ceramide attachment the corneocyte protein envelope (CPE). Two structural models and partially shared biosynthetic pathways have been proposed for the attachment of CPE-bound O-ceramides (ω-hydroxyceramides attached to glutamate residues of proteins in the (CPE) using the 12R-lipoxygenase (12R-LOX)/epidermal lipoxygenase-3 (eLOX3)/epoxide hydrolase-3 (EPHX3)/unknown esterase/ transglutaminase-1 (TG1) attachment pathway) and CPE-bound EO-ceramides (epoxy-enone ceramides attached to cysteine residues of proteins in the CPE using the 12R-LOX/eLOX3/short chain dehydrogenase/reductase family 9C member 7 (SDR9C7)/non-enzymatic attachment pathway), i.e. there is a bifurcation step beyond epidermal eLOX3. Their formation and structures will be discussed as well as their relevance in compromised skin barrier conditions together with our own work on SC maturation examined by proteomics, lipidomics, enzyme immunolocalization studies, mechanical fragility assays and Nile red staining of corneocyte envelopes (CE). Reduced levels of 12R-LOX, eLOX3, SDR9C7 and TG1 were observed in photodamaged skin of the cheeks that were associated with reduced SC maturation as evidenced by Nile red staining and increased CE fragility. In the severely photodamaged cheeks of Albino African SC we also observed increased levels of acylceramides. Concomitantly by reducing the activity of 12R-LOX by antibody inhibition and TG1 inhibition with a known chemical inhibitor, we demonstrated in a humidity-based ex vivo SC maturation model that these enzymes contributed to increased CE hydrophobicity and mechanical integrity. We hypothesize that at least the CPE-bound O-ceramide pathway is operational in the SC. Nevertheless, our understanding of the full complexity of ω-linoleoyloxyacylceramides and the composition of the CLE is limited particularly on cosmetically relevant body sites such as the face. |
Note de contenu : |
- Early studies on covalently bound ceramides and related w-linoleoyloxyacylceramides
- Visualization of the corneocyte lipid envelope
- Early research on the CPE ceramidation mechanism
- (patho)physiology of w-linoleoyloxyacylceramides and associated CPE-bound species
- w-linoleoyloxyacylceramide processing enzymes and identification of CPE-bound eo ceramides
- Metabolism of w-linoleoyloxyacylceramides in human SC
- Nile red staining, the CLE and relation to our own research
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DOI : |
https://doi.org/10.1111/ics.12955 |
En ligne : |
https://drive.google.com/file/d/1uwo_TXbQK3zlb-WEkiteqTAYuUFst8xN/view?usp=drive [...] |
Format de la ressource électronique : |
Pdf |
Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=41361 |
in INTERNATIONAL JOURNAL OF COSMETIC SCIENCE > Vol. 46, N° 4 (08/2024) . - p. 623-642
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