Les céramides, les héros de la barrière cutanée, mais pas seulement !

On en parle en cosmétique depuis plusieurs dizaines d’années. Les céramides peuvent avoir l’air de vieux routards des ingrédients, et pourtant le focus actuel sur la fonction barrière cutanée les a remis en lumière. Mais pourquoi sont-ils aussi importants, et pourquoi sont-ils les sujets d’une recherche aussi active ?  

Un céramide est un sphingolipide résultant de la combinaison entre une base sphingoïde et certains acides gras via une liaison amide (oui c’est bien un céramide, les amides sont masculins). Mais il existe une grande variété de sphingolipides de synthèse, obtenus en greffant d’autres acides gras ou des molécules autres que des acides gras. Ces sphingolipides n’existent pas dans la nature, et de nombreuses combinaisons sont possibles.

Également identifiés par un numéro, les céramides sont nommés selon une nomenclature qui prend en compte : 

• Le type d’acide gras : N pour non hydroxy, O pour omega hydroxy, EO pour ester linked omega hydroxy, etc. 

• La base sphingoïde : S pour sphingosine, DH pour dihydrosphingosine, etc. 

Le céramide 1 est donc, selon cette nomenclature, renommé le céramide EOS.  

Les céramides représentent 50 % des lipides intercornéocytaires (en poids), associés aux acides gras libres (25 %) et au cholestérol (25 %). Ce ratio peut varier selon de nombreux paramètres comme l’âge, des facteurs extérieurs ou l’existence d’affections cutanées. On retrouve dans le stratum corneum une vingtaine de céramides différents, dans des proportions variables. Cependant, ce n’est pas la quantité de céramides qui est importante, car des céramides présents en très faible quantité peuvent être cruciaux pour l’organisation et la structure du réseau de lipides intercornéocytaires.  

La composante physique de la barrière cutanée est assurée principalement par la couche cornée, selon le modèle maintenant bien connu « brique et mortier » : les cornéocytes sont entourés d’un arrangement multilamellaire complexe de céramides, cholestérol et d’acides gras libres. L’ancrage de certains céramides sur l’enveloppe des cornéocytes sert de base à la formation des systèmes lamellaires et à la cohésion du ciment lipidique. L’organisation de la matrice lipidique est complexe et dynamique, et influence la performance de la barrière cutanée et la perte insensible en eau.  

De nombreux facteurs peuvent faire varier la quantité de céramides dans la couche cornée, tout comme leurs proportions. Avec l’âge et la ménopause, la production de céramides diminue, d’où l’intérêt de les intégrer aux produits pour peaux matures. Le taux de céramides varie également selon la zone du corps (les lèvres en sont par exemple quasi dépourvues), l’ethnicité et les interactions céramides/microbiote. La pollution, les UV et le tabagisme modifient également le profil des céramides cutanés, sans doute dans un mécanisme compensatoire.

Si les céramides sont maintenant bien connus pour leur rôle dans la couche cornée, cette vaste famille de molécules est impliquée dans bien d’autres mécanismes biologiques à l’échelle de la peau, où plus de 1000 céramides différents ont déjà été identifiés. La recherche, très active autour des céramides, a montré leur utilité dans la synthèse de la matrice extracellulaire dans le derme et la jonction dermo-épidermique, avec des bénéfices sur la densité du derme et la fermeté de la peau lors de leur utilisation topique. Certains céramides sont efficaces pour traiter l’hyperpigmentation grâce à une action dépigmentante.  

Plus que des composants principaux du « ciment » intercornéocytaire, les céramides sont présents dans l’ensemble de l’organisme, et interviennent dans de nombreux processus cellulaires (toutes les modalités ne sont pas encore élucidées). Ils jouent principalement un rôle de précurseurs des sphingolipides composants des membranes cellulaires.  

Ils jouent également un rôle de signalisation intercellulaire. Ils modulent et coordonnent diverses fonctions cellulaires, comme la prolifération cellulaire, l’apoptose ou encore le processus de sénescence. Ce sont également des acteurs clés de la réponse cellulaire au stress, physiologique ou pathologique.  

En dehors de la peau, où la quantité de céramides est un facteur positif pour la fonction barrière, leur accumulation dans le reste de l’organisme est plutôt associé à des troubles métaboliques.  

Dans la fibre capillaire, les céramides font partie du complexe lipidique présent entre les cellules corticales qui contribue à leur cohésion.  

Les céramides sont bien entendus incontournables dans les formules de produits destinées à renforcer ou soutenir la fonction barrière cutanée (hydratants, produits « cica », réparateurs, etc.). Il n’est pas nécessaire de copier le ratio entre les différents céramides présents dans le complexe lipidique intercornéocytaire pour avoir des bénéfices objectivables sur la peau. Même un céramide seul peut apporter un effet positif dans une formule. L’efficacité de la formule finale n’est pas forcément corrélée à la quantité et à la concentration des céramides. Tout dépend du bénéfice recherché, et de leur formulation. Pour un bénéfice d’hydratation, un complexe de céramides bien pensé sera cependant plus efficace qu’un céramide seul, tout en facilitant la formulation (quantité globale moindre).  

Car, comme les autres sphingolipides, les céramides sont notoirement complexes à travailler en formulation, plus ou moins selon la longueur de la chaîne carbonée de l’acide gras. Insolubles dans l’eau, partiellement solubles dans l’huile, ils doivent être formulés à chaud. Malgré cela, ils ont tendance à recristalliser et à précipiter. C’est pourquoi il est souvent nécessaire de les pré-formuler. Ayant naturellement tendance à former des systèmes lamellaires, leur incorporation dans des structures multi lamellaires permet de les rendre faciles à formuler et d’éviter la recristallisation. D’autant plus que cette dernière compromet l’efficacité des céramides une fois le produit appliqué sur la peau, en diminuant leur biodisponibilité. Formuler avec des céramides nécessite également qu’ils soient combinés à des solubilisants et des émollients spécifiques. Les systèmes d’encapsulation, en particulier pour les céramides à chaines courtes, sont un autre moyen de faciliter leur formulation (compatible process à froid). Cela améliore leur efficacité en favorisant leur transport dans la peau, pour une meilleure activité biologique.  

Pour que la peau reconnaisse les céramides et puisse les utiliser correctement, la stéréochimie est primordiale. Ces molécules peuvent ainsi avoir plusieurs conformations stéréochimiques différentes, mais seules les conformations dextrogyres sont naturellement présentes dans la peau. De même, la majorité des bases sphingoïdes cutanées ne contient qu’une seule insaturation, alors que les céramides végétaux, par exemple, possèdent en général d’autres insaturations. La notion de céramides biomimétiques ou « skin identical » est donc fondamentale, car une différence de conformation mène à une activité biologique diminuée, parfois sensiblement. 

Bien plus diversifiés et biologiquement actifs que leur utilisation pour l’hydratation ne le laissait supposer, les céramides confirment leur statut d’ingrédients héros. Ils sont incontournables dans le support de la barrière cutanée, mais il serait dommage de les limiter à ces bénéfices cosmétiques. Produits anti-âge, lissants, réparation des cheveux et soin du cuir chevelu, apaisement des peaux sensibles et réactives, longévité de la peau, le champs des bénéfices possibles (et des allégations associées !) est vaste. La recherche très active qui les concerne mènera sans aucun doute à une meilleure compréhension de leurs rôles biologiques, à des applications nouvelles, voire des nouveaux céramides !