The weak rate of sphingolipid biosynthesis shown by basal keratinocytes isolated from aged vs. young donors is fully rejuvenated after treatment with peptides of a potato hydrolysate

• Published in: International journal of cosmetic science Vol. 32; no. 3; pp. 225 - 232
• Main Authors: Popa, I., Abdul-Malak, N., Portoukalian, J.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford, UK Blackwell Publishing Ltd 01.06.2010; Wiley
• Subjects: Adult; Aged; aged donors; Aging - metabolism; Applied sciences; Cells, Cultured; Chemical industry and chemicals; Cosmetics, toiletries; Exact sciences and technology; Female; Humans; Hydrolysis; keratinocytes; Keratinocytes - drug effects; Keratinocytes - metabolism; Male; Middle Aged; Peptides - pharmacology; Plant Proteins - chemistry; Solanum tuberosum; Solanum tuberosum - chemistry; sphingolipids; Sphingolipids - biosynthesis; stimulation; Washing products. Cosmetics and toiletries. Perfumes; weak biosynthesis; Cosmetic; Vegetables; Peptides; sphingolipids; Sex; Lipids; Stimulation; Biosynthesis; Fungi; Potato; Hydrolysate; Adult; Keratinocyte; Age; Ascomycota; Human; weak biosynthesis; Sphingolipid; keratinocytes; Fermentation; In vitro; aged donors; Biological activity; Plant origin; Isolation; Skin; Saccharomyces cerevisiae
• ISSN: 0142-5463; 1468-2494
• DOI: 10.1111/j.1468-2494.2009.00571.x

Synopsis A new study was carried out to bring more information on the effect of the potato proteins ferment. Basal keratinocytes obtained from freshly excised skin samples of two groups of five donors, a young one (25–36‐year‐old) and an aged one (59–70‐year‐old) were established in culture. The results showed a downward trend in the content of all lipid fractions in untreated keratinocytes of aged donors when compared with young ones. We found major differences in the response of keratinocytes to potato proteins ferment treatment between young and old donors. Whereas the lipid content of cells from young donors increased either moderately or actually decreased in some cases in comparison with the untreated controls, the lipid biosynthesis was strongly stimulated in aged donors’ keratinocytes whose lipid contents globally became close to those found in young donors. However, the changes elicited by potato proteins ferment treatment were not seen at the same extent for all lipid classes. Cholesterol content increased up to three‐fold and alpha‐hydroxy fatty acids were augmented up to seven‐fold, whereas the increase in normal fatty acids was quite moderate. In sphingolipids labelled by incubation of keratinocytes in culture medium containing [14C]‐serine, ceramides and glucosylceramides in cells from aged donors showed the highest uptake of radioactivity, with somewhat less incorporation in sphingomyelin and gangliosides. Therefore, it seems that potato proteins ferment has a much more potent stimulatory activity on the lipid biosynthesis of basal keratinocytes of aged donors, thereby normalizing the cellular lipid content that obviously decreases along with ageing. Although our results were obtained only with basal keratinocytes in this study, potato proteins ferment could be beneficial to maintain an efficient skin barrier in ageing people, provided that the peptides can get through to the basal membrane upon topical application. Résumé Une nouvelle étude a été effectuée pour obtenir davantage d’informations sur l’effet de l’hydrolysat de pomme de terre. Des kératinocytes basaux ont étéétablis en culture à partir d’échantillons de peaux fraîchement prélevées sur deux groupes de 5 donneurs, un jeune (25 à 36 ans) et un âgé (59 à 70 ans). Les résultats ont montré une tendance à la baisse du contenu cellulaire des keratinocytes non traités pour toutes les fractions lipidiques chez les donneurs âgés comparés aux jeunes donneurs. Nous avons trouvé des différences majeures entre les donneurs jeunes et âgés dans la réponse de leurs kératinocytes au traitement par l’hydrolysat de pomme de terre. Alors que le contenu lipidique des cellules des donneurs jeunes a augmenté modérément ou a même diminué dans quelques cas par rapport aux contrôles non traités, la biosynthèse des lipides a été fortement stimulée dans les kératinocytes de donneurs âgés dont les contenus lipidiques sont devenus proches de ceux des donneurs jeunes. Le cholestérol a augmenté jusqu’à trois fois et les acides gras alpha‐hydroxylés ont été multipliés jusqu’à sept fois, alors que l’augmentation des acides gras normaux a été très modérée. Avec la [14C]‐sérine, les céramides et les glucosylcéramides des cellules de donneurs âgés ont montré l’incorporation de radioactivité la plus élevée, avec plutôt moins d’incorporation dans la sphingomyéline et les gangliosides. Par conséquent, il semble que L’hydrolysat de pomme de terre ait une activité stimulante sur la biosynthèse lipidique beaucoup plus puissante sur des kératinocytes de donneurs âgés, normalisant ainsi le contenu cellulaire en lipides qui diminue comme nous le montrons de manière évidente avec l’âge. Bien que nos résultats soient limités aux kératinocytes basaux L’hydrolysat de pomme de terre pourrait avoir un effet bénéfique pour maintenir une barrière cutanée efficace chez les personnes âgées, pour autant que les peptides puissent atteindre la membrane basale après application topique.