Climbazole boosts activity of retinoids in skin

• Published in: International journal of cosmetic science Vol. 39; no. 4; pp. 411 - 418
• Main Authors: Adamus, J., Feng, L., Hawkins, S., Kalleberg, K., Lee, J‐M.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Wiley Subscription Services, Inc 01.08.2017
• Subjects: Adult; Aging; Augmentation; Biomarkers; cell culture; claim substantiation in vivo/in vitro; climbazole; Double-Blind Method; Female; Fibroblasts; Forearm; Gene expression; Humans; Imidazoles - pharmacology; In vitro methods and tests; In vivo methods and tests; Indicators; Keratin; Lingerie; Liver; Palmitic acid; Propionic acid; Proteins; Real-Time Polymerase Chain Reaction; Receptors, Retinoic Acid - genetics; Retinoic acid; Retinoids; Retinoids - pharmacology; retinol; RNA, Messenger - genetics; Skin; Skin - cytology; Skin - drug effects; skin physiology/structure; Vitamin A; retinol; claim substantiation in vivo/in vitro; climbazole; cell culture; skin physiology/structure
• DOI: 10.1111/ics.12390
• ISSN: 0142-5463

Objective To explore whether climbazole enhances retinoid‐associated biological activities in vitro and in vivo. Methods Primary human dermal fibroblasts (HDFs) were treated from six to 48 h with either retinoids (retinol, retinyl propionate, retinyl palmitate) alone or in combination with climbazole, and then assessed for cellular retinoic acid‐binding protein 2 (CRABP2) mRNA expression by RT‐qPCR. Next, skin equivalent (SE) cultures were topically treated with retinol or retinyl propionate, with or without climbazole, and then measured for biological changes in retinoid biomarkers. Lastly, an IRB‐approved clinical study was conducted on the outer forearm of 16 subjects to ascertain the effects of low (0.02%) or high (0.1%) levels of retinol, retinyl propionate (0.5%), climbazole (0.5%) or a combination of retinol (0.02%)/climbazole (0.5%). Indicators of retinoid activities were measured after 3 weeks. Results Treatment of HDFs with retinol or retinyl propionate was unaffected by climbazole but alone, resulted in a significantly (P < 0.01) higher sustained CRABP2 mRNA expression than those treated with retinyl palmitate or vehicle control. In SEs, climbazole combined with either retinol or retinyl propionate boosted retinoid related activity greater than the retinoid only, reflected by a dose–response, downregulation of loricrin (LOR) and induction of keratin 4 (KRT4) proteins. In vivo, retinol (0.1%) and retinyl propionate (0.5%) significantly increased most evaluated biomarkers, as expected. Low‐dose retinol or climbazole alone did not increase these biomarkers; however, in combination, significant (P < 0.05) increases in retinoid and ageing biomarkers were detected. Conclusion Climbazole boosted retinoid activity both in the SE model, after a combined topic treatment with either retinol or retinyl propionate, and in vivo, in combination with a low level of retinol. Based upon the evidence presented here, we suggest that the topical skin application of climbazole in combination with retinoids could deliver skin ageing benefits more than a less robust retinoid alone. Résumé Objectif Explorer in vivo et in vitro si le climbazole améliore les activités biologiques associées aux rétinoïdes. Méthodes Des fibroblastes dermiques primaires humains (FDH) ont été traités de six à 48 heures avec soit le rétinoïde (rétinol, le propionate de rétinyle ou le palmitate de rétinyle) seul ou en combinaison avec le climbazole. Les ARNm du récepteur CRABP2 (protéine liant l'acide rétinoïque cellulaire 2) ont été évalués par RT‐qPCR. Ensuite, des cultures de peau (SE) ont été traitées topiquement avec un rétinol ou un propionate de rétinyle, et avec ou sans/climbazole, puis les effets biologiques et les biomarqueurs rétinoïdes ont été mesurés. Enfin, une étude clinique approuvée par la IRB a été réalisée sur l'avant‐bras de 16 sujets afin de déterminer les effets des taux faibles (0.02%) ou élevés (0.1%) de rétinol, de propionate de rétinyle (0.5%) et de climbazole (0.5%) ou une combinaison de rétinol (0.02%) / climbazole (0.5%). Les indicateurs des activités rétinoïdes ont été mesurés après 3 semaines. Résultats Le traitement des HDF avec du rétinol ou du propionate de rétinyle n'a pas été affecté par le climbazole, mais seul, il en a résulté une expression d’ARNm de CRABP2 significativement plus soutenue (P < 0.01) que ceux traités avec le palmitate de rétinyle ou le véhicule témoin. Dans les SE, le climbazole combiné soit au rétinol soit au propionate de rétinyle, a stimulé l'activité liée au rétinoïde de façon plus importante comparé à celle du rétinoïde seul, montrant une dose réponse avec une régulation de la protéine loricrine (LOR) et l'induction de la kératine 4 (KRT4). In vivo, le rétinol (0.1%) et le propionate de rétinyle (0.5%) ont significativement augmenté la plupart des bio marqueurs évalués, comme prévu. Une faible dose de rétinol ou de climbazole seul n'a pas augmenté ces bio marqueurs, cependant, en combinaison, une augmentation significative (P < 0.05) des marqueurs des rétinoïdes et du vieillissement ont été détectés. Conclusion Le climbazole a stimulé l'activité rétinoïde dans le modèle SE, après un traitement combiné avec le rétinol ou le propionate de rétinyle, et in vivo, en combinaison avec un faible niveau de rétinol. Sur la base de cette preuve présentée ici, nous suggérons que l'application cutanée topique de climbazole en combinaison avec les rétinoïdes, pourrait offrir des avantages vis‐à‐vis du vieillissement de la peau plus que le rétinoïde qui est moins robuste seul. We demonstrate that climbazole is a retinoid booster in vitro and in vivo. Improved biomarkers of retinoid activity and skin ageing were observed using of a combination of climbazole with retinol or retinyl propionate in a skin equivalent (SE) model, and in combination with lower levels of retinol in vivo.