SEARCH

SEARCH BY CITATION

Keywords:

  • catalase;
  • cell culture;
  • colour cosmetics;
  • genetic analysis;
  • SERM ;
  • skin pigmentation

Synopsis

Objectives

Physical appearance has significant importance psychologically and socially, with skin and hair being of prime relevance. Effective ingredients that modulate melanin synthesis are of growing interest. Tamoxifen, a widely used selective oestrogen receptor modulator, SERM, was described occasionally in medical case reports as causing grey hair repigmentation. This work aimed to study, in vitro, the effect of tamoxifen and 4-hydroxy-tamoxifen, one of its most bioactive derivatives, on melanin production in human melanocytes.

Methods

Adult normal human epidermal melanocytes (NHEM) were treated with physiological concentrations of tamoxifen and 4-hydroxy-tamoxifen during 72 hours. Cytotoxicity was evaluated by lactate dehydrogenase (LDH) leakage. Total melanin was quantified by spectrophotometry, and cyclic adenosine monophosphate (cAMP) was determined by competitive ELISA. The relative mRNA levels of several genes involved in melanogenesis were investigated by real-time PCR.

Results

Under the conditions used, the results showed that tamoxifen and 4-hydroxy-tamoxifen treatments, none of them toxic to NHEM, induced a time-dependent increase in the amount of melanin released to the culture medium. cAMP, one of the major second messenger in signalling pathways important to melanogenesis, was decreased after treatment. The transcript levels of genes coding for catalase, premelanosome protein and melan-A, directly related to skin and hair pigmentation, showed an increased tendency upon tamoxifen and 4-hydroxy-tamoxifen treatment. Induction of catalase gene expression in NHEM points towards a promelanogenic effect mediated by ROS.

Conclusion

According to the results, even in such a short treatment period, tamoxifen and 4-hydroxy-tamoxifen promoted melanin extrusion and they seem to act as melanogenesis stimulators at the molecular level. Our data suggest that SERMs might be a new tool for increasing melanogenesis and might be of great interest for topical formulations in cosmetic industry.

Résumé

Objectif

L'apparence physique a une grande importance psychologique et sociale, la peau et les cheveux étant d'un intérêt primordial. Les ingrédients efficaces qui modulent la synthèse de mélanine sont d'un intérêt croissant. Le tamoxifène, un modulateur sélectif des récepteurs d'oestrogène largement utilisé (SERM), a été décrit dans les rapports de cas médicaux comme causant une re-pigmentation des cheveux gris. Ce travail visait à étudier, in vitro, l'effet du tamoxifène et du 4-hydroxy-tamoxifène, un de ses dérivés les plus bioactifs, sur la production de mélanine dans les mélanocytes de l'homme.

Methodes

Des mélanocytes épidermiques adulte humains normaux (NHEM) ont été traités avec des concentrations physiologiques de tamoxifène et de 4-hydroxy-tamoxifène pendant 72 heures. La cytotoxicité a été évaluée par la sécrétion de la lactate-déshydrogénase (LDH). La mélanine totale a été quantifiée par spectrophotométrie et l'adénosine monophosphate cyclique (AMPc) a été déterminée par ELISA. Les niveaux relatifs d'ARNm de plusieurs gènes impliqués dans la mélanogénèse ont été étudiés par PCR en temps réel.

Resultats

Dans les conditions utilisées, les résultats ont montré que les traitements au tamoxifène et au 4-hydroxy-tamoxifène, aucun d'entre eux n'étant toxique pour les NHEM, induisent une augmentation en fonction du temps, de la quantité de mélanine libérée dans le milieu de culture. L'AMPc, un des messagers sécondaires importants dans les voies de signalisation principales de la mélanogénèse, a diminué après le traitement. Les niveaux de transcription des gènes codant pour la catalase, la protéine pré-mélanosome et mélan-A, directement liées à la pigmentation de la peau et des cheveux, ont montré une tendance à l'augmentation par le tamoxifène et le 4-hydroxy-tamoxifène. L'induction de l'expression du gène de la catalase dans les NHEM pointe vers un effet pro-mélanogénique médié par les ROS.

Conclusion

Selon les résultats, même dans une période de traitement de courte durée, le tamoxifène et le 4-hydroxy-tamoxifène promeuvent l'extrusion de la mélanine et ils semblent agir comme stimulateurs de la mélanogénèse au niveau moléculaire. Nos données suggèrent que les SERMs pourraient devenir un nouvel outil pour augmenter la mélanogénèse et peut-être avoir un grand intérêt pour les formulations topiques dans l'industrie cosmétique.