Crocin, a natural molecule with potentially beneficial effects against skin ageing

• Published in: International journal of cosmetic science Vol. 40; no. 4; pp. 388 - 400
• Main Authors: Fagot, D., Pham, D. M., Laboureau, J., Planel, E., Guerin, L., Nègre, C., Donovan, M., Bernard, B. A.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Wiley Subscription Services, Inc 01.08.2018
• Subjects: ageing; Aging; Aging (natural); Antioxidants; Carotenoids - pharmacology; Cell Membrane - metabolism; Cells, Cultured; crocin; Enzyme-Linked Immunosorbent Assay; Fibroblasts; Fibroblasts - cytology; Fibroblasts - metabolism; Gene expression; Genes; glycobiology; Glycosylation; Humans; Inflammation; Inflammation Mediators - metabolism; Keratinocytes; Keratinocytes - cytology; Keratinocytes - metabolism; lectin; Oligonucleotide Array Sequence Analysis; Oxidative stress; Oxidative Stress - drug effects; Peroxidation; Polysaccharides - metabolism; Protected species; Proteins; Reactive oxygen species; Reactive Oxygen Species - metabolism; Receptors; Skin; Skin - cytology; Skin - drug effects; Skin - metabolism; Skin Aging - drug effects; Squalene; ageing; crocin; inflammation; lectin; glycobiology; oxidative stress
• ISSN: 0142-5463; 1468-2494
• DOI: 10.1111/ics.12472

Objective Oxidative stress and low‐grade chronic inflammation stand out as key features of physiological skin ageing. The aim of this study was to examine in normal human epidermal keratinocytes (NHEK) and human dermal fibroblasts (HDF) grown in vitro, the antioxidant and anti‐inflammatory properties of crocin, a carotenoid glycoside responsible for the colour of saffron. Moreover, considering the newly emerging field of skin glycobiology and the presence of two gentiobiosyl moieties in crocin, the effect of crocin on NHEK glycosylation pathways was for the first time investigated. Methods The anti‐inflammatory and antioxidant activities of crocin were evaluated by in vitro assays of antioxidation activities, ELISA and microarray analysis. The effect of crocin on keratinocyte glycobiology was evaluated by proprietary GLYcoDiag lectin technologies and microarray analysis. Results Crocin is endowed with antioxidant potential against reactive oxygen species, protects squalene against UVA‐induced peroxidation and prevents the release of inflammatory mediators. The expression of NF‐kB‐related genes and glycosylation‐related genes is modulated in the presence of crocin. Conclusion Results could designate this molecule as a promising skin ageing prevention cosmetic agent. Of note, some of these effects could be mediated by protein O‐glycosylation and interaction of crocin with osidic receptors of keratinocytes. Résumé Objectifs Le stress oxydatif et l'inflammation chronique de bas grade sont des caractéristiques principales du vieillissement physiologique de la peau. Le but de cette étude était d'examiner dans les kératinocytes épidermiques humains normaux (NHEK) et les fibroblastes dermiques humains (HDF) cultivés in vitro, les propriétés antioxydantes et anti‐inflammatoires de la crocine, un glycoside de caroténoïde responsable de la couleur du safran. En outre, si l'on considère le domaine émergeant de la glycobiologie de la peau et la présence de deux portions de gentiobiosyl sur la crocine, l'effet de la crocine sur les voies de glycosylation des NHEKs a été pour la première fois étudiée. Methodes Les activités anti‐inflammatoires et anti‐oxydantes de la crocine ont été évaluées dans des tests in vitro d'activités anti‐oxydantes, des tests Elisa et une analyse sur puces à ADN. L'effet de la crocine sur la glycobiologie des kératinocytes a été évaluée par des technologies exclusives à GLYcoDiag, de fixation de lectines et analyse en plaque multipuits. Resultats La crocine est dotée d'un potentiel antioxydant contre les espèces réactives d'oxygène, protège le squalène contre la peroxydation lipidique induite par les UVAs et empêche la libération de médiateurs inflammatoires. L'expression de gènes liés la voie NF‐κB et de gènes liés au processus de glycosylation, est modulée en présence de crocine. Conclusion Les résultats pourraient désigner cette molécule comme un agent cosmétique prometteur pour la prévention du vieillissement de la peau. À noter que certains de ces effets pourraient être médiés par la O‐glycosylation de protéines et l'interaction de la crocine avec des récepteurs osidiques des kératinocytes. Crocin is a carotenoid‐(β‐D‐gentiobiosyl) di‐ester responsible for the color of saffron. It is endowed with antioxidant potential against ROS, protects squalene against UVA‐induced peroxidation and prevents the release of inflammatory mediators. In human keratinocytes, the expression of NF‐kB related genes and glycosylation related genes is modulated in the presence of crocin. Of note, some of these effects could be mediated by protein O‐glycosylation and interaction of crocin with osidic receptors of keratinocytes.