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A novel anti-ageing mechanism for retinol: induction of dermal elastin synthesis and elastin fibre formation

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Synopsis Dermal elastic fibres are extracellular matrix protein complexes produced by fibroblasts and involved in skin elasticity. Elastin fibres decrease with age as a result of reduced synthesis and increased degradation, resulting in skin sagging and reduced skin elasticity. In this study, we show that retinol (ROL), known to enhance dermal collagen production, is also enhancing elastin fibre formation. ROL induced elastin gene expression and elastin fibre formation in cultured human dermal fibroblasts. Topical treatment of cultured human skin explants with a low dose (0.04%) of ROL increased mRNA and protein levels of tropoelastin and of fibrillin-1, an elastin accessory protein, as documented by QPCR and immunohistochemistry staining. Luna staining confirmed the increased elastin fibre network in the ROL-treated skin explants, as compared with untreated controls. These data demonstrate that ROL exerts its anti-ageing benefits not only via enhanced epidermal proliferation and increased collagen production, but also through an increase in elastin production and assembly.

French
Résumé

Les fibres élastiques du derme sont des complexes de protéines matricielles extracellulaires produits par des fibroblastes et impliquées dans l’élasticité de la peau. Les fibres d’élastine diminuent avec l’âge en raison d’une synthèse réduite et d’une dégradation accrue, qui aboutissent à l’affaissement de peau et à la réduction de son élasticité. Nous montrons que le rétinol (ROL), connu pour favoriser la production de collagène dermique, améliore aussi la formation des fibres d’élastine. ROL a induit l’expression du gène de l’élastine et la formation des fibres dans des fibroblastes dermiques humains en culture. Le traitement topique d’explants de peau humaines en culture avec une faible dose de ROL (0.04%) a augmenté le taux d’ARNm et le marquage immunohistochimique et QPCR a montré l’augmentation du taux des protéines tropo élastine et fibrilline-1, une protéine associée à l’élastine. La coloration Luna a confirmé un réseau de fibres élastiques accru sur les explants cutanés ROL-TRAITÉES, en comparaison des explants non traités. Ces données démontrent que ROL exerce ses propriétés anti-âges non seulement via une amélioration de la prolifération épidermique et de l’augmentation de la production de collagène, mais aussi par une augmentation de la production d’élastine et de l’organisation du réseau élastique.
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Keywords: collagen; elastin; extracellular matrix; retinol; skin ageing

Document Type: Research Article

Affiliations: 1: The Johnson & Johnson Skin Research Center, Consumer Product Worldwide, A Unit of Johnson & Johnson Consumer Companies, Inc., Skillman, NJ, USA 2: ColBar LifeScience Ltd., Industrial Park, Rehovot, Israel 3: Johnson & Johnson Consumer France, Pharmacology & Skin Care Research Center Campus de Maigremont, Val de Reuil, France

Publication date: February 1, 2011

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