Research Article

Oily formulations challenge: how to evaluate their beneficial effects in hydrophilic cell-based models?

Le défi des formulations huileuses : comment évaluer leurs effets bénéfiques sur des modèles cellulaires hydrophiles ?

¹ UMR CNRS 8638-Chimie Toxicologie Analytique et Cellulaire, Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de Pharmacie de Paris, 4 Avenue de l’Observatoire, 75006 Paris, France
² Société Oleos-Hallstar, 50, rue du Rajol–Fréjorgues Est, 34130 Mauguio, France
³ Recherche et Développement, Laboratoire d’Évaluation Physiologique, Yslab, 2 rue Félix le Dantec, 29000 Quimper, France

^* Correspondences: elodie.eolivier@gmail.com; patrice.rat@parisdescartes.fr

Received: 21 August 2018
Accepted: 27 September 2018

Abstract

In the European Union, Israel and India, testing cosmetic products or their ingredients on animals is prohibited. In this context, in vitro cell models play a pivotal role in the evaluation of both safety and beneficial effects of cosmetics. Oily formulations, widely used in cosmetics, are complex to study on cell models due to their lipophilic nature that doesn’t match with hydrophilic culture medium. Organic solvents are then required to solubilize oily formulations, but they can interfere with the cellular response. To avoid the use of organic solvents, we developed a method based on cells to evaluate potential beneficial effects of oily formulations. Our method, suitable for high throughput screening, consists in: (1) incubating cells with oily formulations for a short time followed by a recovery period in culture medium and (2) studying cell parameters using robust techniques such as cytofluorometry and fluorescence resonance energy transfer (FRET). Depending on the studied cell parameter, various beneficial effects can be revealed like antioxidant, anti-inflammatory and skin regeneration. The field of cell parameters is open and can be extended to new perspectives in the development of oily formulations.

Résumé

Au sein de l’Union Européenne, en Israël et en Inde, il est interdit de tester les produits cosmétiques sur les animaux. Dans ce contexte, les modèles cellulaires in vitro jouent donc un rôle primordial dans l’évaluation de la sécurité et des effets bénéfiques des produits cosmétiques. Les formulations huileuses, très largement utilisées dans le domaine des produits cosmétiques, sont complexes à étudier sur des modèles cellulaires du fait de leur nature lipophile alors que le milieu de culture est de nature hydrophile. Par conséquent, des solvants organiques sont nécessaires pour solubiliser les formulations huileuses, mais ces solvants peuvent interférer avec les réponses cellulaires. Afin d’éviter le recours aux solvants organiques, nous avons développé une méthode cellulaire pour évaluer les potentiels effets bénéfiques des formulations huileuses. Notre méthode, utilisable pour le criblage à haut débit, consiste à (1) incuber les cellules avec les formulations huileuses pendant une courte durée suivie d’une période de récupération dans le milieu de culture et (2) étudier les paramètres cellulaires en utilisant des techniques robustes telles que la cytofluorimétrie et la fluorimétrie par transfert d’énergie (FRET). Selon les paramètres cellulaires étudiés, différents effets bénéfiques peuvent être révélés comme les propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires ou la régénération cellulaire. Le champ des paramètres cellulaires à étudier est vaste et peut être étendu à de nouvelles perspectives permettant la mise en évidence des effets bénéfiques des formulations huileuses.