Peau humaine (Human skin)

La peau humaine, revêtement externe du corps, constitue le plus grand organe du système tégumentaire. Composée de jusqu'à sept couches de tissu ectodermique, la peau protège les muscles, les os, les ligaments et les organes internes. La peau humaine présente des similitudes avec celle de la plupart des autres mammifères, ressemblant particulièrement à la peau de porc. Bien que presque toute la peau humaine soit recouverte de follicules pileux, elle peut présenter un aspect glabre. D'une manière générale, la peau est classée en deux types : poilue et glabre (sans poils). L'adjectif cutané, dérivé du latin cutis signifiant « peau », désigne « de la peau ».

La peau humaine est l'enveloppe externe du corps et constitue le plus grand organe du système tégumentaire. La peau comporte jusqu'à sept couches de tissu ectodermique protégeant les muscles, les os, les ligaments et les organes internes. La peau humaine est similaire à la peau de la plupart des autres mammifères et elle est très similaire à la peau de porc. Bien que presque toute la peau humaine soit recouverte de follicules pileux, elle peut paraître glabre. Il existe deux types généraux de peau : la peau poilue et la peau glabre (sans poils). L'adjectif cutané signifie littéralement « de la peau » (du latin cutis, peau).

La peau remplit une fonction immunologique cruciale en protégeant l'organisme contre les agents pathogènes et en empêchant une perte excessive d'eau. Les fonctions supplémentaires incluent l’isolation, la thermorégulation, la perception sensorielle, la synthèse de la vitamine D et la préservation des folates de vitamine B. La peau gravement endommagée tente de guérir grâce à la formation de tissu cicatriciel. Ce tissu est fréquemment décoloré et dépigmenté.

La pigmentation de la peau humaine, influencée par la mélanine, présente une variabilité selon les populations, avec des types de peau allant de sèche à non sèche et grasse à non grasse. Cette diversité épidermique crée un habitat riche et varié pour environ un millier d'espèces bactériennes, représentant dix-neuf phylums, identifiés sur la peau humaine.

Structure

La peau humaine partage des caractéristiques anatomiques, physiologiques, biochimiques et immunologiques avec d'autres espèces de mammifères. Plus précisément, la peau porcine présente des rapports d’épaisseur épidermique et cutanée comparables à ceux de la peau humaine. De plus, la peau porcine et humaine possède des modèles de follicules pileux et de vaisseaux sanguins similaires. Biochimiquement, la teneur en collagène et en élastine du derme est analogue chez les deux espèces, et leurs réponses physiques à divers facteurs de croissance sont également similaires.

La peau contient des cellules mésodermiques qui produisent une pigmentation, comme la mélanine synthétisée par les mélanocytes, qui absorbe une partie du rayonnement ultraviolet (UV) potentiellement nocif du soleil. Il contient également des enzymes de réparation de l'ADN qui facilitent l'inversion des dommages induits par les UV. Les individus déficients en gènes pour ces enzymes présentent des taux élevés de cancer de la peau. Le mélanome, une forme de cancer de la peau principalement induite par la lumière UV, est particulièrement invasif, entraînant une dissémination rapide et s'avérant souvent mortel. Il existe des variations substantielles dans la pigmentation de la peau humaine selon les populations, ce qui a historiquement abouti à la classification des individus en fonction de la couleur de la peau.

En ce qui concerne la superficie, la peau se classe au deuxième rang des plus grands organes du corps humain, dépassée seulement par la surface interne de l'intestin grêle, qui est 15 à 20 fois plus grande. Chez un humain adulte moyen, la surface cutanée s'étend de 1,5 à 2,0 mètres carrés (15 à 20 pieds carrés). L’épaisseur de la peau présente des variations considérables selon les différentes régions du corps, ainsi qu’entre les sexes et les groupes d’âge. Par exemple, la peau de l'avant-bras mesure en moyenne 1,3 mm chez les hommes et 1,26 mm chez les femmes. Un pouce carré moyen (6,5 cm§89§) de peau contient 650 glandes sudoripares, 20 vaisseaux sanguins, 60 000 mélanocytes et plus de 1 000 terminaisons nerveuses. La cellule cutanée humaine typique mesure environ 30 μm de diamètre, bien que des variations existent. Les dimensions cellulaires varient généralement de 25 à 40 μm§1415§, en fonction de divers facteurs.

La peau comprend trois couches principales : l'épiderme, le derme et l'hypoderme.

Épiderme

L'épiderme, dérivé du grec « epi » signifiant « sur » ou « sur », constitue la couche la plus externe de la peau. Il forme une couche protectrice imperméable sur la surface du corps, fonctionnant comme une barrière contre les infections, et est composé d'un épithélium pavimenteux stratifié avec une lame basale sous-jacente.

L'épiderme manque de vaisseaux sanguins ; par conséquent, les cellules situées dans ses couches les plus profondes se nourrissent principalement de l'oxygène diffusé dans l'air ambiant et, dans une moindre mesure, des capillaires sanguins s'étendant jusqu'au derme superficiel. L'épiderme est majoritairement composé de kératinocytes et de cellules de Merkel, avec également des mélanocytes et des cellules de Langerhans. Cette couche peut être encore stratifiée dans les strates suivantes, classées de la plus externe à la plus interne : corneum, lucidum (trouvé exclusivement dans les paumes et les plantes), granulosum, spinosum et basale. La prolifération cellulaire se produit via la mitose dans la couche basale. Les cellules filles résultantes, formées par division cellulaire, migrent vers le haut à travers les strates, subissant des changements de morphologie et de composition à mesure qu'elles meurent progressivement en raison de leur isolement croissant de l'approvisionnement en sang. Lors de cette ascension, le cytoplasme est libéré et la protéine kératine est incorporée. Finalement, ces cellules atteignent la couche cornée et subissent une desquamation. L’ensemble de ce processus est appelé kératinisation. La couche épidermique kératinisée qui en résulte est cruciale pour maintenir l'hydratation corporelle et empêcher la pénétration de produits chimiques nocifs et d'agents pathogènes, établissant ainsi la peau comme une barrière naturelle contre les infections.

Sous-couches

L'épiderme est organisé en cinq sous-couches ou strates distinctes suivantes :

• Couche cornée
• Couche claire
• Strate granuleuse
• Couche épineuse
• Strate basale (également connue sous le nom de stratum germinativum)

Les capillaires sanguins sont situés sous l'épiderme et forment des connexions avec les artérioles et les veinules. Les vaisseaux de dérivation artérielle sont capables de contourner ce réseau capillaire dans des régions spécifiques, telles que les oreilles, le nez et le bout des doigts.

Gènes et protéines exprimés dans l'épiderme

Environ 70 % de tous les gènes codant pour les protéines humaines sont exprimés dans la peau. Près de 500 gènes présentent un profil d’expression élevé dans la peau, moins de 100 gènes étant spécifiques à la peau et exprimés exclusivement dans l’épiderme. L'analyse des protéines correspondantes révèle leur expression prédominante dans les kératinocytes, où elles remplissent des fonctions liées à la différenciation squameuse et à la cornification.

Derme

Le derme, situé sous l'épiderme, est une couche de tissu conjonctif qui offre un amorti contre les contraintes et contraintes mécaniques. Il est solidement ancré à l’épiderme par une membrane basale. Cette couche abrite également de nombreuses terminaisons nerveuses responsables des sensations tactiles et thermiques. En outre, il contient des follicules pileux, des glandes sudoripares, des glandes sébacées, des glandes apocrines, des vaisseaux lymphatiques et des vaisseaux sanguins. Les vaisseaux sanguins dermiques fournissent des nutriments et facilitent l'élimination des déchets pour ses propres cellules et celles de la couche basale de l'épiderme.

Structurellement, le derme est délimité en deux régions distinctes : une zone superficielle adjacente à l'épiderme, appelée région papillaire, et une zone plus profonde et plus épaisse appelée région réticulaire.

Région papillaire

La région papillaire est constituée de tissu conjonctif aréolaire lâche. Il doit son nom à ses projections caractéristiques en forme de doigts, appelées papilles, qui s'étendent vers l'épiderme. Ces papilles créent une surface ondulée sur le derme qui s'interdigite avec l'épiderme, renforçant ainsi la jonction dermo-épidermique.

Dans les paumes, les doigts, la plante des pieds et les orteils, l'influence de ces papilles épidermiques en saillie génère des contours distincts à la surface de la peau. Ces crêtes épidermiques se manifestent par des motifs, tels que ceux formant les empreintes digitales, qui sont déterminés génétiquement et épigénétiquement, les rendant uniques à chaque individu et permettant ainsi leur utilisation pour l'identification personnelle.

Région réticulaire

La région réticulaire est située en profondeur par rapport à la région papillaire et présente généralement une plus grande épaisseur. Composé de tissu conjonctif dense et irrégulier, il tire son appellation du réseau dense de fibres collagènes, élastiques et réticulaires entrelacées dans sa matrice. Ces fibres protéiques confèrent au derme ses propriétés caractéristiques de résistance à la traction, d'extensibilité et d'élasticité.

De plus, la région réticulaire contient des racines de cheveux, des glandes sébacées, des glandes sudoripares, divers récepteurs, des ongles et des vaisseaux sanguins.

L'encre de tatouage se dépose de manière permanente dans le derme. Les striae distensae, communément appelées vergetures, qui résultent fréquemment d'une croissance rapide au cours de l'adolescence, de fluctuations de poids, de grossesse et d'obésité, sont également situées dans la couche dermique.

Tissu sous-cutané

Le tissu sous-cutané (également hypoderme et sous-cutané) est distinct de la peau, situé sous le derme cutané. Ses fonctions principales consistent à ancrer la peau aux os et aux muscles sous-jacents et à assurer un apport vasculaire et neuronal. Composé de tissu conjonctif lâche, de tissu adipeux et d'élastine, ses composants cellulaires clés comprennent les fibroblastes, les macrophages et les adipocytes. Notamment, le tissu sous-cutané représente 50 % de la graisse corporelle totale. Le tissu adipeux au sein de cette couche fournit à la fois un amorti et une isolation thermique.

Coupe transversale

Nombre de cellules et masse cellulaire

Tableau des cellules cutanées

Le tableau suivant présente le nombre de cellules cutanées et les estimations de la masse cellulaire globale pour un homme adulte de 70 kg (ICRP-23 ; ICRP-89, ICRP-110).

La masse tissulaire totale est établie à 3,3 kg (ICRP-89, ICRP110), englobant l'épiderme, le derme, les follicules pileux et les glandes de la peau. Les données cellulaires proviennent de « Le nombre de cellules humaines et la distribution de la taille des cellules », en particulier de l'onglet Tissue-Table dans l'ensemble de données d'informations complémentaires SO1 (au format .xlsx). Cet ensemble de données de 1 200 enregistrements est étayé par des références complètes sur la taille des cellules, le nombre de cellules et la masse cellulaire globale.

Les données détaillées de ces groupes cellulaires sont ensuite désagrégées en types de cellules spécifiques, comme indiqué dans les sections précédentes, et classées en sous-catégories épidermiques, cutanées, de follicules pileux et glandulaires au sein de l'ensemble de données et de son interface Web graphique associée. Bien que les adipocytes du tissu adipeux hypodermique soient classés distinctement dans les classifications tissulaires de la CIPR, la teneur en graisse (à l'exclusion des lipides de la membrane cellulaire) présente dans la couche dermique (Tableau 105, ICRP-23) est expliquée par les adipocytes interstitiels situés dans cette couche dermique.

Développement

Couleur de peau

La peau humaine présente un large spectre de coloration, allant du brun le plus foncé aux tons blanc rosé les plus pâles. Cette diversité chromatique surpasse celle observée chez toute autre espèce de mammifère et est attribuée à la sélection naturelle. L'évolution de la pigmentation de la peau humaine a principalement servi à moduler la pénétration du rayonnement ultraviolet (UV) dans la peau, contrôlant ainsi ses impacts biochimiques associés.

La coloration spécifique de la peau chez les individus est influencée par de nombreuses substances, bien que le principal déterminant de la couleur de la peau humaine soit le pigment mélanine. Synthétisée par les mélanocytes dans la peau, la mélanine est le principal facteur dictant le teint des individus à la peau plus foncée. À l’inverse, la couleur de la peau des individus à la peau plus claire est principalement influencée par le tissu conjonctif blanc bleuté situé sous le derme et par l’hémoglobine circulant dans les veines dermiques. La teinte rougeâtre sous-jacente devient plus prononcée, en particulier sur le visage, lorsque les artérioles se dilatent à la suite d'un effort physique ou d'une activation du système nerveux sympathique (par exemple, colère, peur).

Au moins cinq pigments distincts contribuent à la coloration de la peau. Ces pigments sont répartis à différentes profondeurs et à différents endroits de la peau.

• Mélanine : pigment brun, il est situé dans la couche basale de l'épiderme.
• Mélanoïde : Semblable à la mélanine, le mélanoïde est distribué de manière diffuse dans tout l'épiderme.
• Carotène : ce pigment présente une teinte jaune à orange. On le trouve dans la couche cornée et dans les adipocytes du derme et du fascia superficiel.
• Hémoglobine (également orthographié hémoglobine) : présente dans le sang, l'hémoglobine n'est pas un pigment primaire de la peau mais lui confère une coloration violette.
• Oxyhémoglobine : également présente dans le sang, l'oxyhémoglobine n'est pas un pigment cutané mais contribue à une teinte rouge.

Il existe une corrélation notable entre la répartition géographique mondiale du rayonnement ultraviolet (UVR) et la prévalence de la pigmentation cutanée indigène. Les régions caractérisées par des niveaux élevés de rayons UV correspondent généralement à des populations à la peau plus foncée, souvent situées plus près de l’équateur. À l'inverse, les zones éloignées des tropiques et plus proches des pôles présentent des concentrations de rayons UV plus faibles, ce qui se reflète dans les populations à la peau plus claire.

Au sein d'une population donnée, les femelles humaines adultes présentent généralement une pigmentation cutanée nettement plus claire que les mâles. Pendant la grossesse et l'allaitement, les femmes ont besoin d'une quantité accrue de calcium, et la vitamine D, synthétisée par l'exposition au soleil, facilite l'absorption du calcium. Par conséquent, on suppose que les femmes pourraient avoir développé une peau plus claire pour améliorer la capacité de leur corps à absorber le calcium.

Développée en 1975, l'échelle de Fitzpatrick fournit un système de classification numérique de la couleur de la peau humaine, conçu pour catégoriser la réponse caractéristique de divers types de peau à la lumière ultraviolette (UV) :

Vieillissement

Avec l'âge, la peau s'amincit et devient plus sensible aux dommages. Cet effet est exacerbé par une diminution de la capacité d'auto-guérison de la peau vieillissante.

Le vieillissement cutané se caractérise, entre autres facteurs, par une réduction du volume et de l'élasticité. De nombreux facteurs intrinsèques et extrinsèques contribuent à ce processus ; par exemple, une peau âgée présente une perfusion sanguine réduite et une fonction glandulaire diminuée.

Une échelle de notation complète et validée classe les manifestations cliniques du vieillissement cutané en catégories telles que le laxisme (affaissement), les rhytides (rides) et divers aspects du photovieillissement. Ces caractéristiques du photovieillissement comprennent l'érythème (rougeur), la télangiectasie, la dyspigmentation (décoloration brune), l'élastose solaire (jaunissement), les kératoses (croissances anormales) et la texture altérée.

Le cortisol induit la dégradation du collagène, accélérant ainsi le processus de vieillissement cutané.

Des suppléments anti-âge sont utilisés dans la gestion du vieillissement cutané.

Photoaging

Le photovieillissement présente deux préoccupations principales : un risque élevé de cancer de la peau et la manifestation visible d'une peau endommagée. Chez les individus plus jeunes, les dommages solaires ont tendance à guérir plus rapidement en raison d’un taux de renouvellement cellulaire plus élevé au sein de l’épiderme. À l'inverse, chez les populations plus âgées, la peau s'amincit et le taux de renouvellement des cellules épidermiques pour la réparation diminue, entraînant potentiellement des dommages au niveau de la couche dermique.

Dommages à l'ADN induits par les ultraviolets

L'irradiation ultraviolette (UV) des cellules de la peau humaine induit des dommages à l'ADN via des réactions photochimiques directes se produisant au niveau des résidus thymine ou cytosine adjacents sur le même brin d'ADN. Les dimères de cyclobutane pyrimidine, résultant de deux bases thymine ou cytosine adjacentes dans l'ADN, représentent les formes les plus répandues de dommages à l'ADN induits par les UV. Les humains et d'autres organismes possèdent la capacité de réparer ces dommages induits par les UV grâce à la réparation par excision de nucléotides, un processus qui confère une protection contre le cancer de la peau chez l'homme.

Types

Alors que la majorité de la peau humaine est recouverte de follicules pileux, certaines régions sont dépourvues de poils. D'une manière générale, la peau est classée en deux types : la peau poilue et la peau glabre (sans poils). L'adjectif cutané signifie « de la peau », dérivé du terme latin cutis, signifiant peau.

Fonctions

Le skin remplit les fonctions suivantes :

1. Protection : La peau sert de barrière anatomique, protégeant l'environnement interne des agents pathogènes et des dommages externes dans le cadre de la défense corporelle. Les cellules de Langerhans de la peau contribuent au système immunitaire adaptatif. De plus, la transpiration contient du lysozyme, qui perturbe les parois cellulaires des bactéries.
2. Sensation : la peau abrite diverses terminaisons nerveuses qui répondent aux stimuli thermiques (chaleur et froid), aux sensations tactiles (toucher, pression, vibration) et aux lésions tissulaires.
3. Régulation de la chaleur : la peau possède un apport sanguin dépassant largement ses besoins métaboliques, permettant une régulation précise de la perte de chaleur par rayonnement, convection et conduction. La vasodilatation des vaisseaux sanguins améliore la perfusion et la dissipation de la chaleur, tandis que la vasoconstriction réduit considérablement le flux sanguin cutané, conservant ainsi la chaleur.
4. Contrôle de l'évaporation : la peau établit une barrière relativement sèche et semi-imperméable, atténuant la perte de liquide. La déficience de cette fonction, comme en témoignent les brûlures, entraîne une diminution importante des liquides.
5. Esthétique et communication : l'apparence de la peau permet aux observateurs de déduire l'humeur, la condition physique et l'attractivité d'un individu.
6. Stockage et synthèse : La peau fonctionne comme un réservoir de stockage de lipides et d'eau. De plus, il facilite la synthèse de la vitamine D grâce à l'action du rayonnement ultraviolet sur des régions cutanées spécifiques.
7. Excrétion : la sueur contient de l'urée, bien que sa concentration soit environ 1/130e de celle trouvée dans l'urine. Par conséquent, l'excrétion via la transpiration est considérée comme une fonction secondaire, principalement subordonnée à la thermorégulation.
8. Absorption : les cellules constituant les 0,25 à 0,40 mm les plus externes de la peau sont « presque exclusivement alimentées par de l'oxygène externe », bien que leur « contribution à la respiration totale soit négligeable ». En outre, l'administration transdermique de médicaments est possible via des pommades ou des patchs adhésifs, illustrés par des patchs à la nicotine ou par ionophorèse. Dans de nombreux autres organismes, la peau constitue un site de transport crucial.
9. Résistance à l'eau : la peau fonctionne comme une barrière résistante à l'eau, empêchant le lessivage des nutriments essentiels du corps.

Flore cutanée

Le système tégumentaire humain fournit un environnement riche pour la colonisation microbienne. Environ 1 000 espèces bactériennes, regroupant 19 phylums bactériens distincts, ont été identifiées sur la peau. La grande majorité de ces espèces proviennent de quatre phylums primaires : Actinomycetota (51,8 %), Bacillota (24,4 %), Pseudomonadota (16,5 %) et Bacteroidota (6,3 %). Les espèces de propionibactéries et de staphylocoques se trouvent principalement dans les zones sébacées. La surface de la peau est caractérisée par trois zones écologiques principales : humide, sèche et sébacée. Dans les régions corporelles humides, les corynébactéries et les staphylocoques sont les genres dominants. Les zones sèches présentent une composition en espèces plus diversifiée, principalement dominée par les bêtaprotéobactéries et les flavobactériales. Sur le plan écologique, les régions sébacées présentent une plus grande richesse en espèces que les zones humides et sèches. La moindre similitude interindividuelle dans la composition des espèces est observée dans les espaces interdigitaux des doigts et des orteils, les aisselles et le moignon du cordon ombilical. À l'inverse, les zones adjacentes aux narines, à l'intérieur des narines et sur le dos présentent la plus grande similitude entre les individus.

En réfléchissant à la profonde diversité de la peau humaine, des chercheurs étudiant le microbiome de la peau humaine ont noté : "les aisselles velues et humides se trouvent à une courte distance des avant-bras lisses et secs, mais ces deux niches sont probablement aussi différentes sur le plan écologique que les forêts tropicales le sont des déserts."

Les National Institutes of Health (NIH) ont lancé l'étude. Projet sur le microbiome humain visant à caractériser le microbiote humain, y compris celui résidant sur la peau, et à élucider son rôle dans la santé et la maladie.

Les micro-organismes, tels que Staphylococcus epidermidis, colonisent généralement la surface de la peau. La densité de cette flore cutanée varie considérablement en fonction de la région anatomique spécifique. Après la désinfection, la surface de la peau est recolonisée par des bactéries résidant dans les structures plus profondes des follicules pileux, ainsi que dans les ouvertures intestinales et urogénitales.

Importance clinique

Les maladies cutanées englobent toute une série d'affections, notamment les infections cutanées et les néoplasmes cutanés, tels que le cancer de la peau. La dermatologie est la spécialité médicale dédiée au diagnostic et au traitement des affections cutanées.

Le corps humain est segmenté en sept dermatomes cervicaux, douze thoraciques, cinq lombaires et cinq sacrés. Certaines pathologies, comme le zona, provoquées par une infection par le virus varicelle-zona, se manifestent par des sensations douloureuses et des éruptions cutanées éruptives qui suivent une distribution dermatomique. Par conséquent, les dermatomes sont des indicateurs diagnostiques précieux pour identifier les niveaux de lésions vertébrales. De plus, les cellules épidermiques sont sensibles aux transformations néoplasiques, qui peuvent entraîner divers types de cancer.

La peau sert également d'outil de diagnostic crucial pour d'autres affections systémiques, car de nombreux signes médicaux se manifestent au niveau cutané. La pigmentation de la peau peut influencer la visibilité de ces signes, conduisant potentiellement à un diagnostic erroné par un personnel médical inconscient.

Société et culture

Hygiène et soins de la peau

La peau abrite ses propres écosystèmes complexes de micro-organismes, notamment des levures et des bactéries, qui ne peuvent pas être entièrement éliminés par le nettoyage. Les estimations suggèrent que la surface de la peau humaine abrite environ 7,8 millions de bactéries individuelles par centimètre carré (50 millions par pouce carré), bien que ce chiffre varie considérablement sur la superficie moyenne de 1,9 mètres carrés (20 pieds carrés) de peau humaine. Les régions grasses, comme le visage, peuvent contenir plus de 78 millions de bactéries par centimètre carré (500 millions par pouce carré). Malgré ces quantités importantes, la biomasse totale de bactéries retrouvée à la surface de la peau occuperait un volume comparable à celui d'un pois. Généralement, ces micro-organismes maintiennent un état d’équilibre, contribuant ainsi à une peau saine. Cependant, lorsque cet équilibre est perturbé, une prolifération excessive et une infection ultérieure peuvent survenir, par exemple lorsque les antibiotiques éliminent les microbes bénéfiques, conduisant à une prolifération excessive de levures. La peau est en continuité avec la muqueuse épithéliale interne du corps au niveau de divers orifices, chacun supportant son complément unique de microbes.

Les produits cosmétiques doivent être appliqués judicieusement sur la peau, car ils peuvent provoquer des réactions allergiques. Des vêtements de saison adaptés sont indispensables pour faciliter l’évaporation de la transpiration. La lumière du soleil, l'eau et l'air jouent un rôle important dans le maintien de la santé de la peau.

Peau grasse

La peau grasse résulte de l'hyperactivité des glandes sébacées, qui produisent du sébum, un lubrifiant cutané naturel et bénéfique. Les régimes caractérisés par un indice glycémique élevé et la consommation de produits laitiers (à l’exclusion du fromage) peuvent augmenter la génération du facteur de croissance insulinomimétique 1 (IGF-1), ce qui augmente la production de sébum. Un lavage excessif de la peau ne provoque pas de surproduction de sébum mais peut conduire à un dessèchement.

Une production excessive de sébum entraîne une peau à la texture lourde et épaisse, communément appelée peau grasse. Ce type de peau se caractérise par un aspect brillant, des imperfections et des boutons. Malgré ces caractéristiques, la peau grasse offre des avantages, car elle présente une sensibilité réduite aux rides et autres signes de vieillissement en raison du rôle du sébum dans la rétention de l'humidité essentielle dans l'épiderme, la couche la plus externe de la peau. À l’inverse, un inconvénient majeur des teints gras est leur vulnérabilité accrue aux pores obstrués, aux points noirs et à l’accumulation de cellules mortes de la peau à la surface de l’épiderme. De plus, la peau grasse peut présenter une texture jaunâtre et rugueuse, comportant généralement de larges pores clairement visibles dans la plupart des zones, à l'exclusion des régions périorbitaires et cervicales.

Perméabilité

La peau humaine présente une faible perméabilité, ce qui signifie que la majorité des substances étrangères ne peuvent pas facilement pénétrer et diffuser à travers ses couches. La couche cornée, la couche la plus externe de la peau, fonctionne comme une barrière efficace contre la plupart des particules inorganiques de taille nanométrique. Ce mécanisme de protection empêche les particules externes, notamment les toxines, d’atteindre les tissus internes. Néanmoins, certains contextes médicaux nécessitent l’entrée contrôlée de particules dans l’organisme via la peau. Les applications médicales potentielles d’un tel transfert transdermique de particules ont stimulé les progrès de la nanomédecine et de la biologie visant à améliorer la perméabilité cutanée. Une application notable de l’administration transcutanée de particules concerne la localisation et le traitement du cancer. Les recherches nanomédicales se concentrent sur le ciblage de l'épiderme et d'autres couches cellulaires prolifératives, permettant aux nanoparticules d'interagir directement avec les cellules présentant des mécanismes de croissance dérégulés, telles que les cellules cancéreuses. Cette interaction directe offre un potentiel pour un diagnostic plus précis de caractéristiques spécifiques de la tumeur ou pour une intervention thérapeutique via l'administration de médicaments spécifiques aux cellules.

Nanoparticules

Les nanoparticules d'un diamètre de 40 nm ou moins ont démontré une pénétration cutanée réussie. Des études corroborent que les nanoparticules dépassant 40 nm de diamètre ne dépassent pas la couche cornée. Alors que la majorité des particules pénétrantes diffusent à travers les cellules de la peau, un sous-ensemble peut migrer le long des follicules pileux pour atteindre la couche dermique.

Des études ont également exploré la perméabilité cutanée en relation avec diverses morphologies de nanoparticules. Les résultats indiquent que les particules sphériques présentent des capacités de pénétration cutanée supérieures à celles des particules oblongues (ellipsoïdales), un phénomène attribué à la symétrie tridimensionnelle des sphères. Une étude comparative a révélé que les particules sphériques étaient localisées profondément dans l’épiderme et le derme, tandis que les particules ellipsoïdales restaient principalement dans la couche cornée et les couches épidermiques superficielles. Les nanotiges, utilisées dans des expériences en raison de leurs propriétés fluorescentes distinctives, n'ont démontré qu'une efficacité de pénétration modérée.

Les limites de perméabilité de la peau ont été mieux élucidées grâce à des études impliquant des nanoparticules composées de divers matériaux. De nombreuses expériences utilisent des nanoparticules d’or d’un diamètre de 40 nm ou moins, qui pénètrent dans l’épiderme. À l’inverse, l’oxyde de titane (TiO₂), l’oxyde de zinc (ZnO) et les nanoparticules d’argent se sont révélés inefficaces pour traverser la couche cornée. Les points quantiques de séléniure de cadmium (CdSe), dans des conditions spécifiques, ont démontré une pénétration très efficace. Compte tenu de la toxicité inhérente du CdSe pour les organismes vivants, ces particules nécessitent une encapsulation avec un groupe de surface. Une étude comparant la perméabilité de points quantiques recouverts de polyéthylène glycol (PEG), de PEG-amine et d'acide carboxylique a conclu que les modifications de surface du PEG et du PEG-amine facilitaient le plus haut degré de pénétration des particules. En revanche, les particules recouvertes d'acide carboxylique n'ont pas réussi à pénétrer au-delà de la couche cornée.

Augmentation de la perméabilité

Historiquement, le consensus scientifique considérait que la peau constituait une barrière efficace contre les particules inorganiques. Il a été postulé que les facteurs de stress mécaniques causant des dommages représentaient le seul mécanisme permettant d'améliorer sa perméabilité.

Récemment, des méthodes plus simples et plus efficaces pour augmenter la perméabilité cutanée ont été développées. Le rayonnement ultraviolet (UVR) endommage légèrement la surface de la peau, induisant un défaut dépendant du temps qui facilite la pénétration des nanoparticules. La haute énergie des UV provoque une restructuration cellulaire, compromettant ainsi l’intégrité de la frontière entre la couche cornée et la couche épidermique. Les dommages cutanés sont couramment quantifiés par la perte d'eau transépidermique (TEWL) ; cependant, le TEWL nécessite généralement 3 à 5 jours pour atteindre sa valeur maximale. En atteignant ce pic TEWL, la peau présente une perméabilité maximale aux nanoparticules. Bien que l'exposition aux UV améliore la perméabilité de la peau, entraînant une perméation accrue des particules, les caractéristiques précises de perméabilité de la peau après une exposition aux UV, en particulier concernant les particules de tailles et de compositions variables, restent non quantifiées.

Les méthodologies alternatives permettant d'augmenter la pénétration des nanoparticules par modification cutanée comprennent : le décapage du ruban adhésif, qui implique l'application et le retrait ultérieur d'un ruban adhésif pour détacher la couche épidermique superficielle ; abrasion cutanée, entraînant l'élimination mécanique des 5 à 10 μm supérieurs de la surface cutanée ; amélioration chimique, utilisant l'application topique d'agents tels que la polyvinylpyrrolidone (PVP), le diméthylsulfoxyde (DMSO) et l'acide oléique pour améliorer la perméabilité cutanée ; et l'électroporation, qui augmente la perméabilité de la peau grâce à l'administration de brèves impulsions de champ électrique à haute tension. Ces impulsions sont caractérisées par une tension élevée et des durées en millisecondes. Suite à une exposition à des impulsions de champ électrique, les molécules chargées présentent un taux de perméation à travers la peau plus élevé que les molécules neutres. Des études ont démontré que des molécules d'une taille d'environ 100 μm pénètrent facilement dans la peau électroporée.

Applications

Au sein de la nanomédecine, le patch transdermique représente un domaine d'intérêt important en raison de son potentiel d'administration indolore d'agents thérapeutiques avec des effets indésirables minimes. Historiquement, les dispositifs transdermiques ont été limités à l'administration d'une gamme limitée de médicaments, tels que la nicotine, principalement en raison des limitations inhérentes à la perméabilité cutanée. Cependant, les progrès des techniques conçues pour augmenter la perméabilité cutanée ont élargi le répertoire de médicaments délivrés via des patchs transdermiques, offrant ainsi des options thérapeutiques plus larges aux patients.

Une perméabilité cutanée améliorée facilite la pénétration des nanoparticules, permettant leur administration ciblée vers les cellules cancéreuses. En conjonction avec des techniques d'imagerie multimodales, les nanoparticules ont été utilisées pour le diagnostic non invasif du cancer. La peau hautement perméable a permis à des points quantiques, fonctionnalisés en surface avec des anticorps pour un ciblage actif, de pénétrer et d'identifier avec succès les tumeurs cancéreuses dans des modèles murins. Cette capacité de ciblage des tumeurs est avantageuse car ces particules peuvent être excitées via la microscopie à fluorescence, émettant ensuite de l'énergie lumineuse et de la chaleur capables d'éliminer les cellules cancéreuses.

Crème solaire et crème solaire

Bien que la crème solaire et la crème solaire offrent une protection solaire complète, elles représentent des catégories distinctes de produits de soins de la peau essentiels.

La crème solaire est une formule opaque qui offre une protection supérieure par rapport à la crème solaire, bloquant efficacement la majorité des rayons UVA/UVB et du rayonnement solaire, éliminant ainsi le besoin d'une réapplication fréquente tout au long de la journée. Les principaux ingrédients actifs de la crème solaire comprennent le dioxyde de titane et l'oxyde de zinc.

La crème solaire, qui apparaît plus transparente lors de l'application cutanée, offre également une protection contre les rayons UVA/UVB ; cependant, ses ingrédients actifs ont tendance à se dégrader plus rapidement lors de l’exposition au soleil, permettant à une certaine quantité de rayonnement de pénétrer dans la peau. Pour garantir une efficacité optimale, une nouvelle application constante et la sélection d'un produit avec un facteur de protection solaire (FPS) plus élevé sont impératives.

Régime

La vitamine A, qui englobe la famille des rétinoïdes, confère des bienfaits dermatologiques en normalisant la kératinisation, en réduisant la production de sébum (un facteur dans la pathogenèse de l'acné) et en atténuant ou en traitant les photodommages, les vergetures et la cellulite.

La vitamine D et ses analogues sont utilisés pour moduler le système immunitaire cutané et inhiber la prolifération épithéliale, favorisant simultanément la différenciation cellulaire.

En tant qu'antioxydant, la vitamine C joue un rôle crucial dans la régulation de la synthèse du collagène, facilitant la formation de lipides barrières, régénérant la vitamine E et offrant des effets photoprotecteurs.

La vitamine E fonctionne comme un antioxydant lié à la membrane, protégeant contre les dommages oxydatifs et offrant une défense contre les rayons ultraviolets nocifs.

De nombreuses recherches scientifiques ont démontré que les modifications de l'état nutritionnel de base d'un individu influencent de manière significative la santé dermatologique.

La Mayo Clinic identifie plusieurs catégories d'aliments bénéfiques pour la santé de la peau, notamment les fruits, les légumes, les céréales complètes, les légumes-feuilles foncés, les noix et les graines.

Références

Références

"Affections cutanées." MedlinePlus. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis. Récupéré le 12 novembre 2013.

• "Affections cutanées". MedlinePlus. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis. Consulté le 12 novembre 2013.Source : Archives de l'Académie TORIma