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Problèmes de peau

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La science derrière
la pigmentation cutanée

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La science derrière la pigmentation cutanée
La peau possède des unités épidermiques qui sont responsables de la production et de la distribution de mélanine, un processus appelé mélanogénèse. Ces unités sont composées d’un mélanocyte entouré de kératinocytes et régulé par un système fermé de paracrine. La mélanine est le principal déterminant de la couleur de la peau, des cheveux et des yeux. Et joue un rôle critique dans la photoprotection grâce à sa capacité d’absorption des rayons ultraviolets (UV). La classification de Fitzpatrick est le système le plus couramment utilisé pour distinguer les différents phénotypes de pigmentation de la peau. Il caractérise six phototypes (I-VI) en classant l’érythème et la pigmentation acquise après exposition aux rayons UV. La pigmentation constitutive reflète le niveau de mélanine déterminé génétiquement et peut être modifiée par plusieurs facteurs régulateurs. Ces facteurs peuvent être intrinsèques (libérés par les kératinocytes et les fibroblastes, endocriniens, inflammatoires et neuronaux) ou extrinsèques (rayons UV et médicaments).

Il existe plusieurs dermatoses associées à des défauts pigmentaires qui peuvent être congénitaux ou acquis, permanents ou temporaires, systémiques ou cutanés. Comme ces dermatoses ont un impact important sur la qualité de vie des patients et que leur traitement peut être insatisfaisant, les industries pharmaceutiques et cosmétiques sont constamment à la recherche de nouvelles solutions. L’identification et la compréhension du mécanisme de la mélanogénèse facilitent la compréhension de la pathogenèse des troubles pigmentaires et le développement d’options thérapeutiques potentielles.

La mélanogénèse est une réaction chimique complexe qui fait partie des systèmes de défense de la barrière cutanée. L’absorption de la mélanine par la lumière conduit au blindage des photorécepteurs, à la thermorégulation, à la photo protection. Les mélanines sont également de puissants chélateurs de cations et peuvent agir comme des puits de radicaux libres.

L’expression génique mélanogène est contrôlée par un réseau complexe de facteurs de transcription et d’autres voies de signalisation intracellulaire. Des preuves génétiques, biochimiques et pharmacologiques ont établi que la signalisation des peptides pro-opiomélanocortine (POMC), de l’hormone de stimulation alpha-mélanocytaire (α-MSH) et de l’hormone adrénocorticotrope (ACTH) par la voie c-AMP, joue un rôle déterminant dans la différenciation des mélanocytes et dans la régulation de la mélanogenèse.

Cette voie commence par le POMC produit par l’hypophyse et les kératinocytes épidermiques et clivé dans l’α-MSH. L’α-MSH fonctionne comme toutes les hormones, en adhérant à un récepteur spécifique couplé aux protéines transmembranaires appelé récepteur de type 1 α-MSH (MC1R) sur les mélanocytes voisins.

En se liant au MC1R, l’α-MSH stimule la sous-unité α de la protéine G stimulante. Cette dernière active l’adélylate cyclase, ce qui augmente le taux intracellulaire de c-AMP. Le niveau accru de c-AMP agit comme deuxième messager pour activer la protéine kinase A (PKA) qui pénètre dans le noyau du mélanocyte et active le facteur de transcription c-AMP Response Element Binding Protein (CREB – protéine se fixant au CRE) qui induit finalement l’expression du Mircrophtalmia Transcription Factor (MITF).

Le MITF est un « maître régulateur » de la fonction mélanocytaire et de la mélanogénèse. Elle régit l’expression d’un grand nombre de gènes impliqués dans la survie, la différenciation, la mobilité et la production de mélanine des mélanocytes, y compris la tyrosinase (TYP) et d’autres enzymes mélanogènes connexes, la dopachrome tautomérase (DCT) et les protéines 1 et 2 liées à la tyrosinase (TYRP1, TYRP2).

Pour devenir des protéines fonctionnelles, ces enzymes mélanogènes subiront un processus de maturation par l’appareil de Golgi, le traitement des protéines, les modifications covalentes, la liaison chaperon, l’oligomérisation et le trafic. Ces enzymes mélanogènes voyagent par la voie sécrétoire et les intermédiaires endosomaux précoces. De là, ils sont livrés aux mélanosomes préformés de stade II, où ils initient la synthèse des pigments et leur maturation ultérieure.

Dans le mélanosome, les granules pigmentaires de mélanine sont synthétisés à partir de l’acide aminé tyrosine qui est converti en L-Dopa et dopaquinone par l’action de l’enzyme tyrosinase. Des enzymes supplémentaires dont la Dopachrome Tautomerase et la TYRP1 (Tyrosinase-Related Protein 1 – protéine 1 apparentée à la tyrosinase) transforment la Dopa quinone en autres produits intermédiaires. Deux pigments d’eumélanine différents, dont la couleur et la solubilité diffèrent, sont formés à partir de l’oxydation ultérieure de ces divers composés. Par ailleurs, la disponibilité de la cystéine ou du glutathion entraîne la conversion de la dopaquinone en phaéomélanine. Le rapport mixte des deux pigments, l’eumélanine et la phaeomélanine, détermine la couleur finale de la peau.

Le mélanosome mature (stade IV) rempli de pigments de mélanine est ensuite transporté le long des dendrites. Les mécanismes moléculaires du transport des mélanosomes intracellulaires entre la région périnucléaire et les extrémités des dendrites sont un système de transport à base de microtubules combiné à la kinésine et à la dynéine de la protéine motrice selon la concentration intracellulaire c-AMP. La capture à l’extrémité de la dendrite suivie d’un transfert vers les kératinocytes voisins n’est pas encore totalement comprise.

L’accroissement des connaissances scientifiques sur la voie mélanogène avec l’identification de marqueurs biologiques-clés permet au Laboratoire nunii de cibler non seulement la tyrosinase mais toute la cascade biochimique par une véritable combinaison d’agents dépigmentants pour obtenir un traitement plus sûr et plus efficace pour combattre l’hyperpigmentation de la peau.

Solution dermatologique recommandée