A Harungana madagascariensis extract with retinol‐like properties: Gene upregulations and protein expressions in human fibroblasts and skin explants

Because they limit, even reverse, age-induced skin alterations, retinoids became a staple in cosmetology. However, their use can result in undesired secondary effects and there is a demand for natural sources of compounds with retinoid-like effects. A preliminary screening identified a Harungana madagascariensis plant extract (HME) as possibly inducing genes stimulated by retinol. We analysed its effect on gene and protein expression, comparing it to retinoids.Gene expression was analysed by real-time qPCR on RNA from isolated fibroblasts subjected to retinol or the plant extract for 6, 48 or 96 h. Skin markers were quantified in fibroblasts cultured with retinol or extract containing medium, and UV-aged skin explants subjected to topical applications of creams containing retinol, retinaldehyde or HME.Real-time qPCR shows that the extract induced all RARs and RXRs, even RXRγ that was not induced by retinol. Eighty-eight per cent of the 25 early retinoid reaction genes induced by a concentration of retinol are induced by the extract. In fibroblasts, only the extract increased collagen III labelling, while collagen I and fibronectin labelling are increased by retinol and the extract, with higher levels for the extract. When topically applied to UV-aged skin explants, only the cream containing the HME led to increased labelling of CRABP1 in the epidermis. CRABP2 and Ki67 are induced by all three creams and no effect was detected on RXRs. In the dermisthe extract containing cream increased CRABP2, total collagen, procollagen I and collagen I while creams with retinol or retinaldehyde only affected some of these proteins.The HME induces an overall retinol-like gene induction profile in isolated fibroblasts and retinoid-like stimulation of protein synthesis in both isolated fibroblasts and photoaged skin explants.Limitant, voire inversant les altérations cutanées induites par l'âge, les rétinoïdes sont devenus incontournables en cosmétologie. Cependant, leur application topique peut entraîner des effets secondaires indésirables et il existe une demande pour des composés naturels ayant des effets similaires à ceux des rétinoïdes. Un screening préliminaire nous avait permis d'identifier un extrait de la plante Harungana madagascariensis (HME) comme pouvant induire des gènes stimulés par le rétinol. Nous avons donc analysé son effet sur l'expression de gènes et de protéines induits par les rétinoïdes et comparé les résultats à ceux obtenus en présence de rétinoïdes. MÉTHODES: L'expression de gènes a été analysée par qPCR en temps réel réalisée sur l'ARN de fibroblastes isolés soumis au rétinol ou à l'extrait végétal pendant 6, 48 ou 96 heures. Différentes protéines cutanées ont été quantifiés dans des fibroblastes cultivés en présence de rétinol ou d'un milieu contenant l'extrait. Des quantifications ont également été faites sur des explants de peau vieillie par les UV et soumis à des applications topiques de crèmes contenant du rétinol, du rétinaldéhyde ou le HME.La qPCR en temps réel montre que l'extrait induit tous les gènes RARs et RXRs, même RXRγ qui n'était pas induit par le rétinol. Quatre-vingt-huit pour cent des 25 gènes impliqués dans la réaction précoce aux rétinoïdes induits par une concentration de rétinol ont été induits par l'extrait. Dans les fibroblastes, seul l'extrait a augmenté le marquage du collagène III, tandis que le marquage du collagène I et de la fibronectine a été augmenté par le rétinol et l'extrait, avec des niveaux plus élevés pour l'extrait. En application topique sur des explants de peau vieillie par les UV, seule la crème contenant le HME a entraîné une augmentation du marquage de CRABP1 dans l'épiderme. CRABP2 et Ki67 ont été induits par les trois crèmes et aucun effet n'a été détecté sur les RXRs. Dans le derme, la crème contenant l'extrait a augmenté CRABP2, le collagène total, le procollagène I et le collagène I, tandis que les crèmes contenant du rétinol ou du rétinaldéhyde n'ont affecté que certaines de ces protéines.Chez les fibroblastes isolés, le HME induit un profil d'induction génique globalement similaire à celui du rétinol. Chez les fibroblastes isolés et des explants de peau photo-vieillie, il entraine une stimulation de la synthèse protéique similaire à celle des rétinoïdes.