Croissance capillaire et acide azélaïque

Elzbieta E.Brand-Garnys M.Sc., Dr.Hans M.Brand

Les poils et les cheveux poussent partout sur le corps, excepté sur la paume des mains et la plante des pieds. En moyenne, l’adulte humain possède environ 150 000 cheveux sur la tête, mais en perd également jusqu’à 100 par jour. Toutefois, chez de nombreuses personnes, la ligne de cheveux se fait discrète, allant parfois jusqu’à se rendre invisible. Prenons William, par exemple : tout ce qu’il a, c’est un peu de duvet à l’arrière du crâne. Il prétend que lorsqu’il y a trop de cheveux, le cerveau étouffe. Il est en effet remarquable de constater que la grande majorité de nos chers politiciens se pavanent avec une belle chevelure dense, quoique souvent négligée.

LA PERTE DE CHEVEUX SOUS SES DIFFÉRENTES FORMES

Contrairement à William, la perte des cheveux (alopécie) fait réellement souffrir de nombreuses personnes, en particulier les femmes. Une des maladies qui font que la chevelure devient clairsemée est appelée « hypotrichose simplex héréditaire ». Le gène qui en est responsable (APCDD1) a été identifié ; il entraîne le rétrécissement des follicules pileux (Christiano2, 1998). Les personnes atteintes d’alopécie génétique sont également souvent dépourvues de cils et de sourcils. Les données indiquent que le nombre de personnes condamnées à l’alopécie génétique est limité à moins d’une centaine d’individus dans le monde – piètre réconfort pour ceux dont le crâne reste désespérément chauve. La quasi-totalité des êtres humains devra un jour ou l’autre affronter l’alopécie involutive (perte de cheveux liée à l’âge) qui peut uniquement être retardée en apportant aux follicules pileux des doses régulières de nutriments essentiels (vitamines B et certains ions métalliques). Les régimes pauvres en protéines ou sévèrement restreints en termes de calories entraînent souvent une perte de cheveux temporaire. La pelade (perte de cheveux localisée) et l’alopécie universelle (perte de tous les cheveux et poils du corps, y compris des cils et sourcils) sont des troubles auto-immuns pour lesquels il n’existe pas de traitement général.

Chez les personnes atteintes de pelade, la perte de cheveux entraîne l’apparition d’espaces lisses et ronds de la taille d’une pièce de monnaie ou plus grands. Dans de rares cas, elle résulte en une perte complète des cheveux et des poils. Cette maladie peut toucher les enfants et les adultes de tout âge. Les causes de la pelade sont inconnues et les victimes sont généralement en excellente santé. Dans la plupart des cas, les cheveux et les poils repoussent sans qu’aucune intervention ne soit nécessaire. La pelade s’observe également après la grossesse : la croissance des cheveux est plus intense pendant la grossesse (les femmes enceintes ont souvent des cheveux magnifiques) puis, après l’accouchement, de nombreux cheveux entrent en dormance. Deux ou trois mois après la naissance, certaines femmes remarquent que d’importantes quantité de cheveux restent sur leurs brosses et leurs peignes. Ce phénomène peut durer jusqu’à six mois, mais disparaît entièrement dans la plupart des cas. Dans certains cas, la sulfasalazine ou l’anthraline (1,8-dihydroxyanthron) offrent un traitement efficace contre la pelade, mais l’acide azélaïque permet d’obtenir de meilleurs résultats tout en évitant les effets indésirables de la sulfasalazine et de l’anthraline7 (1,8-dihydroxyanthron).

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SULFOSALAZINE

La perte de cheveux chez l’homme (alopécie androgénique) se développe sous l’influence d’hormones androgènes et constitue probablement la cause principale de la calvitie. L’alopécie androgénique n’est pas une maladie mortelle. Pourtant, les investissements dans la recherche sur les solutions pour stimuler la croissance capillaire sont comparables aux investissements dans la recherche sur le diabète, le cancer et les maladies cardiovasculaires. Ces investissements dans la recherche sur la croissance capillaire restent justifiés : les follicules pileux constituent un modèle scientifique important permettant de comprendre des aspects majeurs de la biologie cellulaire humaine, du développement des systèmes organiques, de la réponse immunitaire, du processus de régénération et de différenciation cellulaire contrôlée, des technologies liées aux cellules souches et de la génétique humaine (voir American Hair Loss Association1). Outre leur valeur scientifique, les études sur la croissance capillaire sont également porteuses d’intérêts commerciaux significatifs, en particulier dans la région Asie-Pacifique, au Japon et en Chine. Les anomalies des taux d’hormones androgènes sont responsables de la plupart des cas de perte de cheveux. Une autre raison fréquente est l’utilisation de certains médicaments (produits de chimiothérapie, anticoagulants, bêta-bloquants et contraceptifs oraux). Certaines infections particulières (teigne) causées par Trichophyton rubrum et des organismes similaires peuvent entraîner une perte de cheveux.

LE CYCLE DE LA CROISSANCE CAPILLAIRE

Les cheveux et les poils sont composés de kératine, une protéine fabriquée dans les follicules pileux. Le cheveu pousse à partir du follicule situé dans le derme vivant et atteint la surface de la peau en traversant l’épiderme. Il passe dans le canal formé par le follicule et devient visible sur le cuir chevelu. Le follicule possède une forme de tunnel. Il s’étend jusqu’au derme vivant, sa partie la plus étroite se situant au niveau de la surface externe de l’épiderme. À la base du follicule se trouve la papille, qui contient les capillaires (minuscules vaisseaux sanguins qui nourrissent les cellules vivantes). La partie vivante du cheveu correspond à la partie inférieure qui entoure la papille ; c’est ce qu’on appelle le « bulbe ». Le reste du cheveu est progressivement repoussé vers l’extérieur et se compose de matière morte. En fonction de leur emplacement sur la peau, les cellules du bulbe se divisent rapidement (1 à 3 jours), bien plus vite que toute autre cellule du corps humain. La croissance capillaire se déroule en trois étapes :

• L’étape anagène : étape de croissance du cheveu. La croissance démarre dans la papille. L’étape anagène dure un certain nombre d’années et concerne la majorité de nos cheveux.
• L’étape catagène : après l’étape anagène. Pendant l’étape anagène, les follicules pileux récupèrent des forces. La formation de mélanine est interrompue suite à l’apoptose des mélanocytes folliculaires. L’étape catagène dure environ 2 à 3 semaines. L’afflux sanguin vers la papille est entièrement interrompu et, par conséquent, le cheveu n’est plus nourri.
• L’étape télogène : aussi appelée étape de repos, elle suit l’étape catagène. Le follicule reste en dormance pendant 2 à 6 mois, après quoi la pousse reprend et une nouvelle tige pilaire se forme. L’ancien cheveu se détache et tombe, puis le cycle recommence à partir de l’étape anagène.

La majorité de nos cheveux (80-90 %) sont dans l’étape anagène. Seulement environ 1 % des cheveux sont dans l’étape catagène et 10-15 % dans l’étape télogène. En pratique, il existe un équilibre fragile entre les étapes anagène, catagène et télogène. Cet équilibre peut être manipulé, comme ce fut le cas sur des souris de mutation angora. Les souris angora possèdent des poils anormalement longs, ce qui est dû à un allongement de l’étape anagène du cycle de leurs follicules. Ainsi, leurs poils n’arrêtent pas de pousser (Pennycuik3, Sundberg4). Ce phénomène est dû à des mutations du gène responsable de la production du facteur de croissance des fibroblastes (FGF-5 ; Hébert5), mutations qui réduisent significativement la production de FGF-5. Le FGF-5 semble nécessaire à la transition entre l’étape anagène et l’étape catagène du cycle capillaire. En l’absence de FGF-5, les délais sont prolongés, avec des résultats évidents. L’étape catagène finit tout de même par être atteinte, les cellules matricielles des cheveux possédant une capacité de division cellulaire limitée (limite de Hayflick). Il a également été proposé de substituer un autre facteur de croissance au FGF-5, avec une efficacité moindre. Toutefois, tout porte à croire que le FGF-5 est déterminant pour la croissance capillaire.

MORPHOLOGIE DU CHEVEU

D’un point de vue morphologique, il existe trois types de poils/cheveux. Les poils du duvet sont courts, fins, doux et généralement non pigmentés. Les poils terminaux sont épais et fortement pigmentés (chez les hommes, 90 % des poils présents sur le torse, le tronc, les épaules, les jambes et les bras sont des poils terminaux ; les femmes possèdent seulement environ 4 500 poils terminaux par région). Les poils intermédiaires (cheveux) poussent sur la tête et leur morphologie se situe à mi-chemin entre poils terminaux et duvet. Les cheveux sont modérément pigmentés, moins que les poils terminaux. Chaque type de poil/cheveu est soumis à des cycles répétés de pousse active et de repos. La durée relative de chaque cycle varie en fonction de l’âge et de la région du corps concernée. La durée du cycle peut aussi dépendre de divers facteurs physiologiques et pathologiques. Le processus d’alopécie correspond à la conversion des follicules qui produisent des poils terminaux en follicules produisant du duvet.

ALOPÉCIE ANDROGÉNIQUE

Le follicule pileux contient des cellules souches dispersées dans la couche basale de la gaine externe de la racine ainsi que dans une zone appelée bulbe. Les cellules souches migrent de ce réservoir vers la matrice capillaire et commence à se diviser et se différencier. Leur comportement est principalement contrôlé par les cytokines (protéines de signalisation qui permettent aux cellules de communiquer), elles-mêmes produites par les cellules de la papille dermique. Les cellules de la papille dermique, ainsi que certaines cellules des gaines externe et interne du follicule, sont dotées de récepteurs à androgène au niveau de leur cytoplasme et de leur noyau, et sont dépendantes des androgènes. Les androgènes exercent un contrôle direct sur la croissance capillaire en influant sur la synthèse et la libération de cytokines à partir des cellules de la papille dermique. Les androgènes sont des hormones stéroïdiennes qui stimulent ou contrôlent le développement et le maintien des caractéristiques masculines en se liant aux récepteurs qui leur sont propres. Les principaux androgènes, mais aussi les plus connus, sont la testostérone, la dihydrotestostérone (DHT) et l’androstènedione. Les androgènes se lient à leurs récepteurs situés dans le cytoplasme et le noyau des cellules de la papille dermique ainsi que de certaines cellules des gaines du follicule, mais uniquement au niveau des poils/cheveux en étape anagène ou télogène. Au moment de la formation de l’ensemble composé de l’androgène et de son récepteur, des cytokines essentielles à la croissance capillaire sont produites. Lorsque la formation de cet ensemble est inhibée ou rendue impossible, la production de cytokines est également inhibée et la croissance capillaire est entièrement interrompue. En cas d’utilisation prolongée, l’acide rétinoïque (vitamine A) peut réduire le nombre de récepteurs actifs des androgènes de 30 à 40 %, tandis que la pyridoxine (vitamine B6) diminue la production des cytokines de 40-50 %.

TESTOSTÉRONE, DIHYDROTESTOSTÉRONE

La principale cause de perte de cheveux est l’influence importante exercée par la dihydrotestostérone sur les cellules de la papille dermique. Elle est produite lors d’une réaction d’équilibre par la testostérone, catalysée par l’enzyme 5-α-réductase. Chez les sportifs qui utilisent des compléments à base de testostérone pour accroître leur volume musculaire, la concentration en dihydrotestostérone augmentera automatiquement elle aussi, entraînant une calvitie. Les compléments contenant de la testostérone sont strictement interdits en compétition sportive (Agence mondiale antidopage). Il existe deux formes de 5-α-réductase. Le type 1 (259 acides aminés) se trouve principalement dans les sébocytes, mais aussi dans les kératinocytes épidermiques et folliculaires, les cellules de la papille dermique et les glandes sébacées. Les sébocytes sont des cellules épithéliales productrices de sébum hautement spécialisées qui libèrent leur contenu suite à des processus de rupture de membrane cellulaire et de dégradation cellulaire (sécrétion holocrine). Le type 2 (254 acides aminés) se trouve principalement dans l’épididyme, les vésicules séminales, la prostate et la peau génitale fœtale, ainsi qu’au niveau de la gaine interne de la racine du follicule pileux. Les substrats qui se lient sélectivement à la 5-α-réductase de type 1 peuvent être envisagés pour le traitement de l’alopécie androgénique. L’inhibition de la 5-α-réductase de type 1 constitue donc une réponse possible à l’alopécie androgénique. Il est possible de l’induire à l’aide de certains produits pharmaceutiques tels que le dutastéride, le dinastéride ou le Minoxidil®. Il convient toutefois de tenir compte que ces produits (tous trois des alpha-bloquants) permettent uniquement de produire du duvet et, dans une certaine mesure, des poils intermédiaires (cheveux). Compte tenu de leurs effets indésirables importants, l’utilisation de ces produits dans des préparations cosmétiques est interdite. Ces effets indésirables sont dus au fait que ces produits sont également utilisés dans le traitement de l’hyperplasie bégnine de la prostate (HBP) chez les hommes présentant une prostate hypertrophiée. Seul un nombre limité d’inhibiteurs de la 5-α-réductase est autorisé dans les produits cosmétiques. Selon certains rapports, le palmier nain, la luzerne, le sophora du Japon, le trèfle rouge et le nono (pomme-chien) affichent des propriétés d’inhibition de la 5-α-réductase. L’hypothèse est que ces effets sont dus à l’activité de l’aromatase.8,9,10. Toutefois, l’effet net de ces plantes est limité et ne peut pas être comparé à celui de l’acide azélaïque.

NONO (MORINDA CITRIFOLIA)

L’acide azélaïque est un inhibiteur très puissant de la 5-α-réductase (de type 1). D’après Stamatiadis11, l’inhibition de la 5-α-réductase est détectable même avec des acides azélaïques concentrés à 0,2 mmol/l. L’inhibition est complète à 3 mmol/l, ce qui équivaut à environ 0,6 mg/l. Stamatiadis a également étudié l’effet inhibiteur du sulfate de zinc (3-9 mmol/l) dans une étude in vitro sur un substrat de 1,2[3H]-testostérone ; le sulfate de zinc s’est également révélé être un inhibiteur puissant de la 5-α-réductase. Ces deux inhibiteurs ont également présenté un effet additif. La pyridoxine (vitamine B6) a renforcé l’effet inhibiteur du sulfate de zinc, mais pas l’acide azélaïque. Cette observation suggère que différents mécanismes sont à l’œuvre. L’utilisation simultanée des trois produits s’est révélée efficace pour le traitement de l’alopécie androgénique, indiquant une synergie puissante entre les ingrédients. L’acide azélaïque est faiblement hydrosoluble, mais relativement soluble dans les glycols, de préférence dans le 1,3-propanédiol (INCI : propanédiol), le 1,3-butanédiol (INCI : butylène glycol), le 1,2-pentanédiol (INCI : pentylène glycol) et le diéthylène glycol monoéthyléther (INCI : éthoxydiglycol), ainsi que dans les mélanges de ces ingrédients. L’association de polysorbate 85 (PEG-20, trioléat de sorbitan) et de poloxamère 101 représente un autre vecteur intéressant pour la dissolution de l’acide azélaïque14,15. La microémulsion ainsi obtenue permet un transport parfait de l’acide azélaïque tout en offrant un bon niveau de biodisponibilité. La biodisponibilité peut être encore davantage améliorée en utilisant de la phosphatidylcholine dissoute dans un solvant adapté, par exemple du palmitate d’isopropyle ou du stéarate d’éthylhexyle. Une solution eau/glycérine (1:1) froide (4 °C) de poloxamère 407, contenant de l’acide azélaïque, est ajoutée à la solution de phosphatidylcholine et homogénéisée par un processus à cisaillement élevé. D’après Scartazzini16, l’organogel ainsi obtenu présente un degré très élevé de biodisponibilité, permettant de réduire significativement la concentration en acide azélaïque tout en garantissant sa pleine efficacité. L’association puissante {acide azélaïque + sulfate de zinc + vitamine B6} pour le traitement de l’alopécie androgénique est adaptée aux produits cosmétiques, contrairement aux préparations pharmaceutiques stéroïdiennes comme non stéroïdiennes. En outre, l’acide azélaïque présente un meilleur profil toxicologique. Les effets indésirables de l’acide azélaïque se réduisent à ses propriétés cosmétiques particulières : éclaircissement de la peau sur le site d’application, léger risque d’hypertrichose et légère irritation cutanée [très rare]. Des associations de minoxidil et d’acide azélaïque sont disponibles sur le marché, malgré les effets indésirables du minoxidil. Les deux produits préviennent l’alopécie grâce à des mécanismes d’action différents. L’association des deux ingrédients est supposée être plus efficace que chacun d’entre eux pris séparément. Ces produits commercialisés contiennent jusqu’à 15 % d’acide azélaïque et 5 % de minoxidil. Ces concentrations élevées s’expliquent par la faible biodisponibilité des ingrédients, en particulier du minoxidil. Des préparations transdermiques moins concentrées, mais tout aussi efficaces, peuvent être obtenues en utilisant des organogels à base de phosphatidylcholine.12,13.

Littérature citée

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