OBJECTIVE: Human skin is the first line of defence from environmental factors such as solar radiation and is susceptible to premature ageing, including a disruption in epidermal differentiation and homeostasis. We evaluated the impact of a Galactomyces Ferment Filtrate (GFF) on epidermal differentiation and response to oxidative stress.
METHODS: We used transcriptomics, both spatial and traditional, to assess the impact of GFF on epidermal biology and homeostasis in keratinocytes (primary or immortalized) and in ex vivo skin explant tissue. The effect of GFF on cell adhesion rates, cellular ATP levels and proliferation rates were quantitated. Oxidative phosphorylation and glycolytic rates were measured under normal and stress-induced conditions.
RESULTS: Transcriptomics from keratinocytes and ex vivo skin explants from multiple donors show GFF induces keratinocyte differentiation, skin barrier development and cell adhesion while simultaneously repressing cellular stress and inflammatory related processes. Spatial transcriptomics profiling of ex vivo skin indicated basal keratinocytes at the epidermal-dermal junction and cornifying keratinocytes in the top layer of the epidermis as the primary cell types influenced by GFF treatment. Additionally, GFF significantly increases crosstalk between suprabasal and basal keratinocytes. To support these findings, we show that GFF can significantly increase cell adhesion and proliferation in keratinocytes. GFF also protected overall cellular bioenergetics under metabolic or oxidative stress conditions.
CONCLUSIONS: Our findings provide novel insights into cellular differences and epidermal spatial localization in response to GFF, supporting previous findings that this filtrate has a significant impact on epidermal biology and homeostasis, particularly on spatially defined crosstalk. We propose that GFF can help maintain epidermal health by enhancing keratinocyte crosstalk and differentiation/proliferation balance as well as promoting an enhanced response to stress.
OBJECTIVE: La peau humaine constitue la première ligne de défense contre les facteurs environnementaux tels que le rayonnement solaire et est susceptible de vieillir prématurément, notamment d’une perturbation de la différenciation épidermique et de l’homéostasie. Nous avons évalué l\'impact d\'un filtrat de ferment Galactomyces (GFF) sur la différenciation épidermique et la réponse au stress oxydatif. MÉTHODES: Nous avons utilisé la transcriptomique, à la fois spatiale et traditionnelle, pour évaluer l\'impact du GFF sur la biologie épidermique et l\'homéostasie des kératinocytes (primaires ou immortalisés) et des explants cutanés ex vivo. L\'effet du GFF sur les taux d\'adhésion cellulaire, les niveaux d\'ATP cellulaire et les taux de prolifération ont été quantifiés. La phosphorylation oxydative et les taux de glycolytique ont été mesurés dans des conditions normales et induites par le stress. RÉSULTATS: La transcriptomique des kératinocytes et des explants cutanés ex vivo provenant de plusieurs donneurs montrent que le GFF induit la différenciation des kératinocytes, le développement de la barrière cutanée et l\'adhésion cellulaire tout en réprimant simultanément le stress cellulaire et les processus inflammatoires associés. Le profilage transcriptomique spatial de la peau ex vivo a indiqué que les kératinocytes basaux à la jonction épidermique‐dermique et les kératinocytes cornifiants dans la couche supérieure de l\'épiderme étaient les principaux types de cellules influencés par le traitement GFF. De plus, le GFF augmente considérablement la diaphonie entre les kératinocytes suprabasaux et basaux. Pour étayer ces résultats, nous montrons que le GFF peut augmenter considérablement l’adhésion cellulaire et la prolifération des kératinocytes. Le GFF a également protégé la bioénergétique cellulaire globale dans des conditions de stress métabolique ou oxydatif.
CONCLUSIONS: Nos résultats fournissent de nouvelles informations sur les différences cellulaires et la localisation spatiale épidermique en réponse au GFF, confortant les découvertes précédentes selon lesquelles ce filtrat a un impact significatif sur la biologie épidermique et l\'homéostasie, en particulier sur la diaphonie spatialement définie. Nous proposons que le GFF puisse aider à maintenir la santé de l\'épiderme en améliorant la diaphonie des kératinocytes et l\'équilibre de différenciation/prolifération, ainsi qu\'en favorisant une réponse améliorée au stress.