Stress oxydant

Les espèces réactives oxygénées (abréviation anglaise : ROS) et leur système de détoxification (version simplifiée). SOD : superoxyde dismutase, GSH-peroxydase : glutathion peroxydase. Si ce système est submergé, il y a une situation de stress oxydant

Le stress oxydant (ou stress oxydatif) est un type d'agression des constituants de la cellule dû aux espèces réactives oxygénées^[1] (ROS, Reactive Oxygen Species en anglais) et aux espèces réactives oxygénées et azotées (RONS, N pour Nitrogen en anglais) oxydantes. Ces espèces sont, par définition, des radicaux libres. Par assimilation, le peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) est considéré comme une ROS car, en présence de fer (sous forme ionique), il se dismute en deux radicaux hydroxyle (OH^.) (réaction de Haber-Weiss).

Introduction

La production de ROS et RONS est normale pour tous les organismes vivant en aérobie et ne constitue pas, en soi, une situation de stress oxydant. En effet, la cellule dispose d'un système complexe de détoxification contre les ROS comprenant des enzymes (superoxyde dismutase, catalase, glutathion peroxydase…) et des petites molécules (vitamine E, vitamine C…). En situation physiologique, l'anion superoxyde (O₂^{• –} ) est produit essentiellement par les NADPH oxydases (NOX) dont on connaît 5 isoenzymes et le monoxyde d'azote (NO^.) par la famille des NO synthases(3 isoformes).

Situation pathologique

Le stress oxydant devient une situation pathologique dès que le système de protection est submergé par les ROS et RONS.

Ceci peut être par exemple dû à :

- l'introduction dans la cellule de radicaux libres ou d'espèces réactives oxygénées (polluants photochimiques pénétrant l'organisme via le système respiratoire, l'alimentation ou les muqueuses)

- une surproduction de ROS et RONS induite par des processus de type ischémie-reperfusion qui sont à l'origine d'une partie des rejets des greffes ou à la présences de certains composés chimiques prooxydants tels que le méthyl viologène.

- un défaut du système de protection, par exemple une mutation inactivant une des enzymes du système de protection ou une carence en une des vitamines.

- l'introduction dans la cellule ou dans un organe de molécules hautement réactives, par exemple des nanoparticules (très petites et à surface spécifique très développée). Si ces nanoparticules sont nombreuses, les macrophages n'arrivent plus à les traiter et peuvent libérer leurs oxydants dans l'organisme en provoquant une réaction inflammatoire exacerbée.

Le stress oxydant est un facteur d'inflammation et de mutagenèse, mais il est aussi considéré comme une des principales causes de cancer et jouerait un rôle dans la maladie d'Alzheimer, comme dans plusieurs pathologies plus courantes telles que les maladies cardio-vasculaires, les accidents cérébro-vasculaires, l’arthrite rhumatoïde ou les cataractes. Les antioxydants bien dosés pourraient théoriquement diminuer ces dégâts mais cela reste à démontrer.

Par ailleurs, les macrophages produisent, à l'aide de l'enzyme chloroperoxydase, des ions hypochlorite ClO^- qui cause la mort des bactéries pathogènes en provoquant une situation de stress oxydant dans celles-ci.

Exemples de ROS et RONS

• Le radical superoxyde O₂°^-
• Le peroxyde d'hydrogène H₂O₂
• L'ion hypochlorite ClO^-
• Le radical hydroxyle HO°
• Les radicaux peroxyde (ROO°), radical alkoxyle (RO°) où R est une chaîne carbonée
• Les radicaux dérivant d'acides gras insaturés
• Le peroxynitrite ONOO°
• Le monoxyde d'azote NO°
• Le dioxygène singulet ¹O²

Voir aussi

Articles connexes

• Denham Harman
• Apoptose
• Cancer
• Radical libre
• Cytokine

Notes et références

1. ↑ appelées aussi Dérivé réactif de l'oxygène

Documentation externe

Bibliographie

• (en) Current Medicinal Chemistry, Volume 12, Number 10, May 2005, pp. 1161-1208(48) Metals, Toxicity and Oxidative Stress.