From decoding the perception of tightness to a clinical proof of soothing effects derived from natural ingredients in a moisturizer.

ABSTRACT

OBJECTIVE: To decode the feeling of skin tightness after application of a cosmetic product and how to soothe this discomfort. To pursue this aim, we considered the ingredient's effect on stratum corneum (SC) biomechanics to differentiate between consumers prone to tightness from those that are not and correlate these effects with mechanoreceptor activation. METHODS: In vivo clinical trials were used to assess the tightness perception dichotomy between groups of Caucasian women; in vitro experiments were used to measure the mechanical stresses induced in the SC after cleanser and moisturizer application; and in silico simulations were used to illustrate how the measured mechanical stresses in the SC result in the development of strains at the depth of cutaneous mechanoreceptors, triggering tightness perceptual responses. RESULTS: Before any cream application, women prone to tightness tend to have a more rigid SC than their less sensitive counterparts, however cleanser application increases SC stiffness in all women. Surprisingly, no correlation was found between tightness perception and hydration measurements by the Corneometer or barrier function, as evaluated by transepidermal water loss. Self-declared tightness and dryness scores were strongly associated with a self-described sensitive skin. After application of the optimized moisturizing formula, Osmoskin® containing natural waxes with good filming properties, consumers report a strong decrease in tightness and dryness perception. These results match with laboratory experiments where the cleanser was shown to increase SC drying stresses by 34%, while subsequent application of Osmoskin® decreased stresses by 48%. Finite element modelling, using experimental results as input, elucidates the differences in perception between the two groups of women. It makes clear that Osmoskin® changes the mechanical status of the SC, producing strains in underlying epidermis that activates multiple cutaneous mechano-receptors at a level correlated with the self-perceived comfort. CONCLUSION: Integration of the in vivo, in vitro and in silico approaches provides a novel framework for fully understanding how skin tightness sensations form and propagate, and how these sensations can be alleviated through the design of an optimized moisturizer.

OBJECTIF Décoder l'impression de tiraillement de la peau après l'application d'un produit cosmétique et la manière d'apaiser cette sensation désagréable. Pour poursuivre cet objectif, nous avons pris en compte l'effet de l'ingrédient sur la biomécanique de la couche cornée afin de différencier les consommatrices sujettes à un tiraillement de celles qui ne le sont pas et de corréler ces effets avec l'activation des mécanorécepteurs. MÉTHODES Des essais cliniques in vivo ont été utilisés pour évaluer la dichotomie de perception de tiraillement entre des groupes de femmes de race caucasienne; des expériences in vitro ont été utilisées pour mesurer les contraintes mécaniques induites dans la couche cornée après application d'un produit nettoyant et d'un produit hydratant; et des simulations in silico ont servi à illustrer comment les contraintes mécaniques mesurées dans la couche cornée entraînent le développement de souches à la profondeur des mécanorécepteurs cutanés, qui déclenchent les réponses perceptives de tiraillement. RÉSULTATS Avant toute application de crème, les femmes sujettes au tiraillement tendent à avoir une couche cornée plus rigide que leurs homologues moins sensibles, mais l'application d'un produit nettoyant augmente la raideur de la couche cornée chez toutes les femmes. Étonnamment, aucune corrélation n'a été observée entre la perception de tiraillement et les mesures d'hydratation réalisées par le cornéomètre ou la fonction barrière, évaluée par la perte d'eau transépidermique. Les scores de tiraillement et de sécheresse auto-déclarés étaient fortement corrélés à une peau décrite par les sujets elles-mêmes comme sensible. Après application de la formule hydratante optimisée, Osmoskin®, qui contient des cires naturelles ayant de bonnes propriétés de dépôt de film, les consommateurs rapportent une forte diminution de la sensation de tiraillement et de sécheresse. Ces résultats concordent avec les expériences en laboratoire où le produit nettoyant s'est avéré augmenter les contraintes de séchage de la couche cornée de 34 %, tandis que l'application ultérieure d'Osmoskin® a réduit les contraintes de 48 %. La modélisation à éléments finis, en utilisant les résultats expérimentaux comme données, élucide les différences de perception entre les deux groupes de femmes. Il est clair qu'Osmoskin® modifie l'état mécanique de la couche cornée, et produit des souches dans l'épiderme sous-jacent qui activent plusieurs mécano-récepteurs cutanés à un niveau corrélé au confort perçu par la patiente. CONCLUSION: La combinaison des approches in vivo, in vitro et in silico fournit un nouveau cadre pour comprendre pleinement comment les sensations de tiraillement de la peau se forment et se propagent, et comment elles peuvent être soulagées en mettant au point une crème hydratante optimisée.