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Optimal ratios of topical stratum corneum lipids improve barrier recovery in chronologically aged skin - 11/09/11

Doi : 10.1016/S0190-9622(97)70140-3 
Elizabeth M. Zettersten, MD, Ruby Ghadially, MD, Kenneth R. Feingold, MD, Debra Crumrine, BS, Peter M. Elias, MD

From the Departments of Dermatology and Medicine, University of California School of Medicine, and Dermatology and Medical Services, Department of Veterans Affairs Medical Center.

San Francisco, California 

Abstract

Background: Chronologically aged skin exhibits delayed recovery rates after defined barrier insults, with decreased epidermal lipid synthesis, and particularly a reduction in cholesterol synthesis. Prior studies in young mice (< 10 weeks) and humans (20 to 30 years of age) have shown that application of a mixture of cholesterol, ceramides, and essential/nonessential free fatty acids (FFAs) in an equimolar ratio allows normal barrier recovery, whereas any 3:1:1:1 ratio of these four ingredients accelerates barrier recovery.

Objective and methods: Our purpose was to compare the ability of equimolar and cholesterol- and FFA-dominant molar lipid mixtures (2% in propylene glycol/n-propanol, 7:3) versus vehicle alone on barrier recovery rates at 0, 3, 6, 24, 48 hours, and 1 week after tape stripping of aged hairless mouse (> 18 months) and chronologically aged human skin (80 ± 5 years).

Results: Whereas a single topical application of the equimolar mixture only allows normal recovery in young mice, it appeared to improve barrier recovery in chronologically aged mice ( p < 0.06). Moreover, a 3:1:1:1 mixture with cholesterol as the dominant lipid further accelerated barrier recovery at 3 and 6 hours ( p < 0.01 and p < 0.03, respectively, vs 1:1:1:1). Likewise, the cholesterol-dominant, optimal molar ratio mixture significantly accelerated barrier recovery in chronologically aged human skin at 6 hours ( p < 0.005; n = 6). In contrast, in aged mice, an FFA-dominant mixture significantly delayed barrier recovery at 3, 6, and 24 hours ( p < 0.005, 0.05, and 0.001, respectively). Finally, ultrastructural studies showed that lipid-induced, accelerated recovery in chronologically aged mice is associated with the accelerated replenishment of the stratum corneum interstices with lamellar unit structures.

Conclusion: These findings show that barrier recovery is accelerated in chronologically aged murine epidermis with optimized ratios of physiologic lipids, provided that cholesterol is the dominant lipid and that the same mixture also accelerates barrier recovery in chronologically aged human skin. (J Am Acad Dermatol 1997;37:403-8.)

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Plan


 Supported by National Institutes of Health grant AR 19098, the Medical Research Service of the Department of Veterans Affairs, and a Dermatology Foundation Clinical Career Development Award (to R. G.).
 Reprint requests: Peter M. Elias, MD, Dermatology Service (190), Department of Veterans Affairs Medical Center, 4150 Clement St., San Francisco, CA 94121.
 0190-9622/97/$5.00 + 16/1/81867


© 1997  American Academy of Dermatology, Inc. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
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Vol 37 - N° 3

P. 403-408 - septembre 1997 Retour au numéro
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