Preliminary safety and in vivo efficacy of Acmella oleracea extract-loaded glycolipid emulsion serum-Effects on ocular irritation, dermal absorption, and facial skin biophysical and microrelief properties

Int J Cosmet Sci. 2024 Dec 1. doi: 10.1111/ics.13034. Online ahead of print.

Abstract

Objective: Substantial efforts have been progressively devoted to developing innovative, safe, and effective topical anti-aging products that not only improve the appearance of aged skin but also prioritize environmental sustainability and the responsible use of natural resources. Thus, the current study targeted to evaluate novel, natural emulsion/serum comprising new glycolipid emulsifier (lauryl glucoside/myristyl glucoside/polyglyceryl-6 laurate) and Acmella oleracea plant extract as a model active.

Methods: The developed serum was assessed concerning its stability (freeze-thaw test, accelerated study), safety (in vitro screening of eye irritation potential, dermal absorption study) and efficacy (randomized, active/reference-controlled, half-face, in vivo study). Changes in skin biophysical properties, microrelief, roughness, texture, surface, and volume parameters were assessed in the periocular and perioral areas of human volunteers after 2 weeks of product application, utilizing several bioengineering and topography techniques.

Results: The stability study demonstrated favourable stability profile of the developed serum, with practically unaffected stability-indicating parameters (apparent viscosity, yield, flow point, storage and loss moduli, loss factor, pH, electrical conductivity) during freeze-thaw cycling and after 3 months of storage at 45°C. The hen's egg test on the chorioallantoic membrane of fertilized chicken eggs confirmed the absence of ocular irritation potential of investigated serum; no effects of haemorrhage, lysis or coagulation were occurred. Skin permeation study using diffusion cells revealed no permeation of spilanthol from the tested A. oleracea extract-loaded serum through the pig ear skin into the receptor medium, thus suggesting no absorption into systemic circulation. In vivo efficacy study corroborated beneficial effects of evaluated serum on the condition/appearance of facial skin, at both periocular and perioral areas-significant (p < 0.05) increase in skin hydration (10%-40%) and smoothness (~15%); significant (p < 0.05) decrease in roughness (20%-30%), scaliness (~30%), and wrinkles (~15%)-implying more hydrated, smoother, visibly milder skin.

Conclusion: The present findings confirmed the stability, preliminary safety (no ocular irritation, no dermal absorption, and good skin tolerability), and efficacy (improved skin hydration and microrelief) of the A. oleracea extract-loaded, glycolipid-based serum, supporting its potential as a safe and effective topical anti-aging product.

Objectif: Des efforts considérables ont été progressivement consacrés au développement de produits anti‐âge topiques innovants, sûrs et efficaces qui non seulement améliorent l’apparence de la peau âgée, mais donnent également la priorité à la durabilité environnementale et à l’utilisation responsable des ressources naturelles. L’étude actuelle visait donc à évaluer une nouvelle émulsion naturelle/un nouveau sérum naturel comprenant un nouvel émulsifiant glycolipidique (lauryl glucoside/myristyl glucoside/laurate de polyglycéryl‐6) et un extrait végétal d’Acmella oleracea en tant que modèle actif. MÉTHODES: Le sérum développé a été évalué en ce qui concerne sa stabilité (test de congélation‐décongélation, étude accélérée), sa sécurité d’emploi (dépistage in vitro du potentiel d’irritation oculaire, étude d’absorption cutanée) et son efficacité (étude in vivo randomisée, contrôlée par un traitement actif/de référence, sur un demi‐visage). Les changements dans les propriétés biophysiques de la peau, le microrelief, la rugosité, la texture, la surface et les paramètres de volume ont été évalués dans les zones périoculaires et périorales de volontaires humains après deux semaines d’application du produit, à l’aide de plusieurs techniques de bio‐ingénierie et de topographie. RÉSULTATS: L’étude de stabilité a démontré le profil de stabilité favorable du sérum développé, avec des paramètres indicateurs de stabilité pratiquement inchangés (viscosité apparente, rendement, point d’écoulement, modules de stockage et de perte, facteur de perte, pH, conductivité électrique) pendant les cycles de congélation‐décongélation et après 3 mois de conservation à 45 °C. Le test de l’œuf de poule sur la membrane chorioallantoïque d’œufs de poules fécondés a confirmé l’absence de potentiel d’irritation oculaire du sérum étudié ; aucun effet d’hémorragie, de lyse ou de coagulation n’a été observé. L’étude de perméation cutanée utilisant des cellules de diffusion n’a révélé aucune perméation du spilanthol du sérum testé chargé d’extrait d’Acmella oleracea à travers la peau de l’oreille de porc dans le milieu récepteur, ce qui suggère l’absence d’absorption dans la circulation systémique. L’étude d’efficacité in vivo a corroboré les effets bénéfiques du sérum évalué sur l’état/apparence de la peau du visage, dans les zones périoculaires et périorales : augmentation significative (p < 0,05) de l’hydratation de la peau (10 à 40 %) et de sa douceur (~15 %) ; diminution significative (p < 0,05) de la rugosité (20 à 30 %), de la desquamation (~30 %) et des rides (~15 %), ce qui implique une peau plus hydratée, plus lisse et visiblement plus douce.

Conclusion: Ces résultats ont confirmé la stabilité, la sécurité d’emploi préliminaire (absence d’irritation oculaire, absence d’absorption cutanée et bonne tolérance cutanée) et l’efficacité (amélioration de l’hydratation cutanée et du microrelief) du sérum à base de glycolipides chargé d’extrait d’Acmella oleracea, ce qui étaye son potentiel en tant que produit anti‐âge topique sûr et efficace.

Keywords: emulsions; safety testing; skin bioengineering techniques; skin penetration; skin topography; stability.