Prebiotische bioactieve Hydagen® Aquaporine

Hydagen® Aquaporin (INCI: Glycerin & Glyceryl Glucoside) is een sterk geconcentreerd bioactief ingrediënt op basis van glycerylglucoside, ontwikkeld door BASF. De glycosidische structuur biedt aanvullende prebiotische eigenschappen en ondersteunt het evenwicht van het huidmicrobioom.

L'Hydagen® Aquaporin (INCI : Glycerin & Glyceryl Glucoside) est un actif bioactif développé par BASF Care Creations, dont la matière active est le glycéryl glucoside (GG, α-D-glucopyranosyl-α-(1→2)-glycérol, CAS 22160-26-5) à haute concentration. Son mécanisme d'action repose sur la stimulation des aquaporines (des protéines transmembranaires formant des canaux spécialisés dans le transport de l'eau entre et à travers les cellules) représentant une approche fondamentalement différente de l'hydratation cosmétique conventionnelle.

Les aquaporines : du Prix Nobel à la cosmétique. En 2003, Peter Agre (Johns Hopkins University) a reçu le Prix Nobel de Chimie pour la découverte des aquaporines, des protéines-canaux permettant le passage rapide de molécules d'eau à travers les membranes cellulaires (Agre, 2004). Parmi les 13 variants identifiées chez les mammifères, l'aquaporine-3 (AQP3) est la plus abondante dans l'épiderme humain. L'AQP3 appartient à la sous-famille des aquaglycéroporines : elle transporte non seulement l'eau, mais aussi le glycérol, un humectant endogène essentiel à l'hydratation et à l'élasticité du stratum corneum. [4]

L'AQP3 : un régulateur clé de l'hydratation cutanée. Les travaux fondateurs de Verkman et collaborateurs sur des souris déficientes en AQP3 ont établi le rôle central de cette protéine dans la physiologie cutanée. Les souris AQP3-knockout présentent une réduction d'environ 50 % de l'hydratation du stratum corneum, une diminution significative de l'élasticité cutanée, un retard de récupération de la barrière après stripping, et un ralentissement de la cicatrisation. L'analyse de la composition du stratum corneum a révélé comme seule différence une réduction de plus de deux fois du contenu en glycérol dans l'épiderme et le stratum corneum, sans altération des lipides, ions ou acides aminés libres. De façon remarquable, l'administration topique ou systémique de glycérol corrige l'intégralité de ces déficits chez les souris AQP3-knockout, démontrant que le transport de glycérol par l'AQP3 est le mécanisme déterminant de l'hydratation cutanée. [4]

Glycéryl glucoside : stimulateur d'AQP3 validé in vivo. L'étude de référence de Schrader et al. (2012), publiée dans Skin Pharmacology and Physiology, a évalué le potentiel du GG à moduler l'expression d'AQP3 par des approches complémentaires. In vitro, le traitement de kératinocytes humains cultivés avec du GG à 3 % (p/v) a significativement augmenté les niveaux d'ARNm et de protéine AQP3, mesurés respectivement par RT-PCR en temps réel et cytométrie en flux (FACS). In vivo, l'application topique pendant 7 jours de formulations contenant 5 % de GG sur l'avant-bras de volontaires a permis de démontrer, par biopsie par succion (suction blister), que le GG pénètre l'épiderme de la peau intacte et stimule l'expression d'AQP3 au niveau de l'ARNm. Cette surexpression s'accompagne d'une amélioration statistiquement significative de l'hydratation cutanée et d'une réduction de la perte insensible en eau (TEWL), confirmant le renforcement de la fonction barrière.

Origine biomimétique et propriétés prébiotiques. Le glycéryl glucoside est un osmoprotecteur naturel identifié dans des organismes extrêmophiles, notamment les cyanobactéries et la plante de résurrection Myrothamnus flabellifolius, capable de survivre à des conditions de déshydratation extrême et de se régénérer après réhydratation. Sa structure glycosidique (liaison glucose-glycérol) lui confère des propriétés prébiotiques documentées : le GG favorise sélectivement la croissance de micro-organismes bénéfiques tout en inhibant les pathogènes, contribuant ainsi à l'équilibre du microbiote. Si ces propriétés prébiotiques sont principalement documentées dans le contexte intestinal, la littérature émergente sur les oligosaccharides prébiotiques topiques (galacto-oligosaccharides, gluco-oligosaccharides) confirme leur potentiel pour moduler le microbiome cutané, améliorer l'hydratation et renforcer la barrière épidermique. [7]

Avantages formulatoires. L'Hydagen® Aquaporin est un actif incolore, sans conservateur, tolérant aux pH bas et élevés, compatible avec les formulations cationiques et conforme aux standards COSMOS pour la cosmétique naturelle. Son faible poids moléculaire [254 Da] (bien inférieur à celui de l'acide hyaluronique) facilite sa pénétration dans les couches profondes de l'épiderme, où il peut exercer son action stimulatrice sur les aquaporines des kératinocytes basaux.

Applications cliniques. L'Hydagen® Aquaporin est particulièrement indiqué pour les soins hydratants visage et corps, les soins post-traitement (peeling, laser, microneedling) où la restauration de la barrière cutanée est prioritaire, et les formulations pour peaux sèches ou déshydratées nécessitant une hydratation à la fois immédiate et durable (efficacité documentée jusqu'à 24 heures). Sa double action (hydratation bioactive par stimulation des aquaporines et soutien prébiotique du microbiome) en fait un actif de nouvelle génération alliant performance et respect de l'écosystème cutané.

Principales références scientifiques :

  1. Schrader A, Siefken W, Kueper T, Breitenbach U, Gatermann C, Sperling G, Biernoth T, Scherner C, Stäb F, Wenck H, Wittern KP, Blatt T (2012) - Effects of Glyceryl Glucoside on AQP3 Expression, Barrier Function and Hydration of Human Skin Skin Pharmacology and Physiology, 25(4), 192-199. (lien)
  1. Hara M, Ma T, Verkman AS (2002) - Selectively Reduced Glycerol in Skin of Aquaporin-3-Deficient Mice May Account for Impaired Skin Hydration, Elasticity, and Barrier Recovery Journal of Biological Chemistry, 277(48), 46616-46621. (lien)
  1. Hara M & Verkman AS (2003) - Glycerol Replacement Corrects Defective Skin Hydration, Elasticity, and Barrier Function in Aquaporin-3-Deficient Mice Proceedings of the National Academy of Sciences, 100(12), 7360-7365. (lien)
  1. Hara-Chikuma M & Verkman AS (2008) - Roles of Aquaporin-3 in the Epidermis Journal of Investigative Dermatology, 128(9), 2145-2151. (lien)
  1. Agre P (2004) - Aquaporin Water Channels (Nobel Lecture) Angewandte Chemie International Edition, 43(33), 4278-4290. (lien)
  1. Ma T, Hara M, Sougrat R, Verbavatz JM, Verkman AS (2002) - Impaired Stratum Corneum Hydration in Mice Lacking Epidermal Water Channel Aquaporin-3 Journal of Biological Chemistry, 277(19), 17147-17153. (lien)
  1. Al-Ghazzewi FH & Tester RF (2014) - Impact of Prebiotics and Probiotics on Skin Health Beneficial Microbes, 5(2), 99-107. (lien)
  1. Woolery-Lloyd H, Andriessen A, Day D et al. (2023) - Review of the Microbiome in Skin Aging and the Effect of a Topical Prebiotic Containing Thermal Spring Water Journal of Cosmetic Dermatology, 22(1), 96-102. (lien)