Cosmetic application of the stem-bark extract of Bertholletia excelsa H.B.K.

ABSTRACT

OBJECTIVE: The Amazon has a rich biodiversity where many different plant species can be found. This diversity is an important source of bioactive substances, mainly due to the different structural components of their phytometabolites. Research for natural products is a strategy for the development of new agents in therapeutic applications, especially cosmetic applications, that have better pharmacological potential. Within this perspective, the objective of the study was to investigate the cosmetic application (anti-aging potential) of the stem-bark extract of Bertholletia excelsa H.B.K - (SBEBE), popularly known as the Brazil nut tree, here called SBEBE, a noble plant species of the Amazon that is rich in selenium. METHODS: Enzymatic, glycation, proliferation, cell-healing, collagen quantification, toxicity and genotoxicity assays were used. RESULTS: Among the enzymes involved in the extracellular matrix of the skin, SBEBE was able to inhibit only elastase (62.67 ± 3.75) when compared to the standard sivelestat (89.04 ± 0.53), and the extract was also able to inhibit both the oxidative and the non-oxidative pathway. When cell toxicity in fibroblasts (MRC-5) and keratinocytes (HACAT) was evaluated, SBEBE did not present toxicity in 24 h of incubation. After this period, the extract showed average cytotoxicity in 48 and 72 h, but not enough to reach the concentration of 50% of MRC-5 fibroblasts. In the trypan blue assay, the extract promoted fibroblast proliferation in 24, 48 and 72 h of incubation, which was evaluated through exponential cell growth, with emphasis mainly on the lowest concentration with results higher than the standard. When the cell healing capacity was evaluated, in 48 h of exposure to fibroblast, SBEBE was able to induce a cell carpet (cell film) in the cell monolayer scratch assay. CONCLUSIONS: SBEBE stimulated collagen production at all concentrations tested. In the alkaline comet assay, at the lowest concentration, the extract did not induce DNA damage when compared to the reference drug doxorubicin. This study proved that SBEBE extract can be considered an ally in the treatment of skin anti-ageing as a possible biotechnological, phytocosmetic product.

OBJECTIF L'Amazonie possède une riche biodiversité ou l'on trouve de nombreuses espèces végétales différentes. Cette diversité constitue une source importante de substances bioactives, principalement en raison des différents composants structurels de leurs phytométabolites. La recherche de produits naturels est une stratégie de développement de nouveaux agents à applications thérapeutiques, notamment cosmétiques, présentant un meilleur potentiel pharmacologique. Dans cette perspective, l'objectif de l'étude était d'étudier l'application cosmétique (potentiel anti­âge) de l'extrait d'écorce de tige de Bertholletia excelsa H.B.K ­ (SBEBE), communément connu sous le nom de noix du Brésil, ici appelé SBEBE, un arbre noble, espèce végétale d'Amazonie riche en sélénium. MÉTHODES Des tests enzymatiques, de glycation, de prolifération, de guérison cellulaire, de quantification du collagène, de toxicité et de génotoxicité ont été utilisés. RÉSULTATS Parmi les enzymes impliquées dans la matrice extracellulaire de la peau, le SBEBE était capable d'inhiber uniquement l'élastase (62,67 +­ 3,75) par rapport au sivelestat standard (89,04 +­ 0,53), et l'extrait était également capable d'inhiber à la fois la voie oxydative et non­oxydative. Lorsque la toxicité cellulaire dans les fibroblastes (MRC­5) et les kératinocytes (HACAT) a été évaluée, SBEBE n'a présenté aucune toxicité en 24 heures d'incubation. Après cette période, l'extrait a montré une cytotoxicité moyenne en 48 et 72 h, mais pas suffisamment pour atteindre la concentration de 50 % de fibroblastes MRC­5. Dans le test au bleu trypan, l'extrait a favorisé la prolifération des fibroblastes en 24, 48 et 72 heures d'incubation, qui a été évaluée par une croissance cellulaire exponentielle, en mettant l'accent principalement sur la concentration la plus faible avec des résultats supérieurs à la norme. Lorsque la capacité de guérison cellulaire a été évaluée, en 48 heures d'exposition aux fibroblastes, SBEBE a pu induire un tapis cellulaire (film cellulaire) dans le test de grattage de la monocouche cellulaire. CONCLUSIONS: SBEBE a stimulé la production de collagène à toutes les concentrations testées. Dans le test alcalin des comètes, à la concentration la plus faible, l'extrait n'a pas induit de dommages à l'ADN par rapport au médicament de référence, la doxorubicine. Cette étude a prouvé que l'extrait de SBEBE peut être considéré comme un allié dans le traitement anti­âge cutané en tant que possible produit biotechnologique et phytocosmétique.