Safety and efficacy of combined essential oils for the skin barrier properties: In vitro, ex vivo and clinical studies

To evaluate the safety and the synergistic effects of tea tree, lavender, eucalyptus and tangerine essential oils in combination on the skin using in vitro, ex vivo and clinical studies.The phototoxicity was predicted using 3T3 neutral red uptake phototoxicity test (OECD TG 432). Skin penetration was evaluated by confocal Raman microspectroscopy using direct application of essential oils to pig ears. For the clinical studies, 40 participants were enrolled and randomized in three groups: (1) lavender, eucalyptus and tangerine, (2) the same essential oils plus melaleuca and (3) placebo group. The skin was evaluated by noninvasive techniques before and after a 90-day period of topical use.The essential oils were non-phototoxic, but the tangerine oil showed dose-dependent cytotoxicity (IC50: 33.1 µg/ml), presenting 35% of penetration in the viable epidermis. On the contrary, 17.7 µg/ml in combination was applied per day in the clinical study and the penetration rate for the combinations (10%, 1.77 µg/ml achieving the viable epidermis) guaranteed the safety, since in the clinical study, the application of the four essential oils improved skin barrier and morphologic skin characteristics, as well as increased skin hydration and decreased sebum levels, with no unwanted effects reported.All essential oils studied were considered non-cytotoxic or non-phototoxic separately except tangerine, which present a dose-dependent cytotoxicity. Finally, the essential oils in combination in an appropriate amount were safe and effective in the improvement of the hydrolipidic balance and morphological properties of the skin.évaluer la sécurité d’emploi et les effets synergiques des associations d’huiles essentielles d’arbre à thé, de lavande, d’eucalyptus et de mandarine sur la peau à l’aide d’études in vitro, ex vivo et cliniques. MÉTHODES: la phototoxicité a été prédite avec le test de phototoxicité de fixation du rouge neutre 3T3 (OCDE TG 432). La pénétration cutanée a été évaluée par microspectroscopie confocale de Raman grâce à l’application directe d’huiles essentielles sur les oreilles de cochons. Pour les études cliniques, 40 participants ont été inclus et randomisés dans trois groupes : (1) lavande, eucalyptus et mandarine, (2) les mêmes huiles essentielles plus melaleuca et (3) un groupe placebo. La peau a été évaluée par des techniques non invasives avant et après une période d’utilisation topique de 90 jours. RÉSULTATS: les huiles essentielles se sont avérées non phototoxiques, mais l’huile de mandarine a montré une cytotoxicité dose-dépendante (CI 50 : 33,1 µg/ml), représentant 35 % de pénétration dans l’épiderme viable. À l’inverse, dans l’étude clinique, une quantité de 17,7 µg/ml par jour en association a été appliquée, et le taux de pénétration des associations (10 %, soit 1,77 µg/ml atteignant l’épiderme viable) a garanti la sécurité d’emploi, puisque dans l’étude clinique, l’application des quatre huiles essentielles a amélioré la barrière cutanée et les caractéristiques morphologiques de la peau, et a entraîné une augmentation de l’hydratation cutanée et une diminution des taux de sébum, sans signalement d’effets indésirables.chacune des huiles essentielles étudiées a été considérée comme non cytotoxique ou non phototoxique, à l’exception de la mandarine, qui présente une cytotoxicité dose-dépendante. Enfin, l’association d’huiles essentielles en quantité appropriée a démontré sa sécurité d’emploi et son efficacité dans l’amélioration de l’équilibre hydrolipidique et des propriétés morphologiques de la peau.