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Date de la soirée : 16 / 03 / 2004

Date de dernière modification : 14/01/2005  

MICRONUTRITION

 Mise au point en Médecine Générale

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Le concept selon lequel l’oxygène, molécule indispensable à la vie, pourrait devenir un agent toxique en formant des Formes Réactives de l'Oxygène (FRO) toxiques (radicaux libres, peroxyde d’hydrogène, oxygène singulet, acide hypochloreux, peroxynitrite, …) est encore actuellement mal perçu dans le milieu médical. Ce paradoxe de l’oxygène fut pourtant décrit dès le siècle dernier par Louis Pasteur qui démontra que des organismes anaérobies mourraient très rapidement après une exposition à de l’air contenant les 21% d’oxygène indispensables à la vie des organismes aérobies.

Ce n’est toutefois qu’à partir de 1969 que la découverte de la superoxyde dismutase (enzyme présent dans les globules rouges, capable de détruire le radical anion superoxyde) par les Américains McCord et Fridovich, dévoile l’implication du stress oxydatif dans le développement de nombreuses pathologies humaines. (cancer, maladies cardiovasculaires, diabète, athérosclérose, …)

De nombreux travaux ont démontré que la durée de vie en atmosphère enrichie en oxygène était nettement diminuée. Sur ces constatations s'est développée la théorie des effets néfastes des radicaux libres et en particulier de leur rôle dans le vieillissement. On parle aujourd'hui de "stress oxydatif" quand la balance entre la production des radicaux libres et leur destruction physiologique est positive, c'est-à-dire en présence d'un excès de radicaux libres.

L'oxygène que nous respirons comporte sur son orbite externe deux électrons. 

De nombreuses enzymes à fer ferreux (aconitases, fumarases, déshydratases) sont responsables de la production de OH‾• et de RO‾• (R pour radical) en général. Le NO est lui aussi un radical libre.

Toutes ces molécules physiologiques sont fabriqués en permanence et jouent des rôles capitaux dans notre organisme. Elles sont impliquées en particulier dans la fonction respiratoire, où elles participent à la transformation des aliments en énergie utilisables par les cellules (les radicaux libres seraient « l'âme » de la matière vivante) et dans la lutte anti-infectieuse (bactéricidie des phagocytes). Cependant, elles entraînent aussi de nombreuses altérations à l'échelon moléculaire et c'est l'excès de radicaux libres appelé "stress oxydatif " qui est pathologique.  

Les radicaux libres ont une demi-vie très courte (millionième de seconde), mais pendant ce laps de temps, ils réagissent avec toutes les molécules environnantes. C'est ce que l'on appelle "Les chaînes oxydatives".

Il peut se produire une altération de tous les constituants des cellules : 

• Les protéines de soutien (le collagène créant une fibrose), les enzymes en altérant leurs fonctions.

• Les membranes phospholipidiques, où ils forment avec les acides gras insaturés des ponts époxydes (peroxydation lipidique) avec altération de ces membranes,

• jusqu'au noyau cellulaire, où ils altèrent des chaînes d'ADN (cancérisation ou mauvaise lecture avec formation de protéines aberrantes, mode d'entrée dans les maladies auto immunes)

• mais c'est au niveau des mitochondries, où ils sont produits en abondance, qu'ils sont les plus toxiques. (5 à 10% de l'O2 utilisé)

Les phénomènes environnementaux agissent aussi par l'intermédiaire du stress oxydatif . 

L'anion superoxyde (  0‾• ) est produit : Lors des phénomènes d'ischémie / reperfusion, (que ce soit dans l'IDM mais aussi au quotidien chez le sportif) la xanthine- déshydrogénase est transformée en xanthine-oxydase. C'est ce qui explique, en particulier l'augmentation d'acide urique après un match. Lors de l'oxydation simple par l'intermédiaire des métaux lourds qui vont lui donner un électron. A partir de 2 ) qui reprend un électron. Dans les cytochromes qui sont les premières enzymes d’épuration de l’organisme Par les macrophages par l’intermédiaire de la NADPH oxydase Et pour une grande partie par les mitochondrie lors de la respiration cellulaire. Physiologiquement, plusieurs enzymes permettent d'éliminer les radicaux libres : Les superoxyde-dismutases (SOD) catalysent la conversion de 0‾• en eau oxygénée. Elles ont toutes, en commun, un cofacteur qui est le Zn. On trouve une SOD à Mn/ Zn dans les mitochondries et des SOD à Cu/Zn dans le cytoplasme et les espaces extracellulaires. Les catalases et peroxydases (glutathion peroxydase : GPX) à sélénium transforment l'eau oxygénée en molécule d'eau. Si les systèmes enzymatiques sont dépassés, l'eau oxygénée se transforme en radical hydroxyle qui ira oxyder une protéine ou un glucide ou un lipide. Cette peroxydation lipidique est à l'origine d'une altération de membrane cellulaire par exemple.    Celle-ci pourra être réparée par la chaîne suivante : La vitamine E et des caroténoïdes (liposolubles dans les membranes) sont les principaux épurateurs des radicaux libres lipidiques. Sa propre régénération est assurée par la vitamine C (ou Ubiquinol (Co-enzyme Q10) ou Ac. lipoïque) qui est elle régénérée par le glutathion (2ème niveau de la glutathion peroxydase : GPX) lui même régénéré par le NADP (ou vit. B3) puis la glucose 6 phosphate et enfin le cycle des pentoses.

Les piégeurs de FRO (ou "radicals scavengers") se trouvent dans le cytoplasme (glutathion, vitamine C) et dans les membranes cellulaires. ( a tocophérol, carotène)

Les antioxydants sont de plusieurs types :

• Les inhibiteurs de source de FRO : allopurinol, flavonoïdes.

• Les chélateurs de métaux : sélénium, vit. C, flavonoïdes.

• Les facteurs co-enzymatiques des enzymes antioxydants : Zc, Cu, Mn, Se.

• Les vitamines qui régénèrent le radical peroxyle :  E, b carotène, elles même régénérées par diverses autres substances : Ubiquinol, flavonoïdes, glutathion, la vitamine B3.

Les facteurs augmentant les taux de FRO :

• Augmentation de la formation intracellulaire : efforts physiques, déficits en antioxydants, vieillissement, désordres mitochondriaux génétiques ...

• Augmentation de la formation extracellulaire : inflammations, maladies auto-immunes ...

• Augmentation intracellulaire et extracellulaire : rayonnement (soleil), polluants, alcool, tabac, paracétamol, contraceptifs ...

 

3. Les conséquences du stress oxydatif :

L'excès de radicaux libres du stress oxydatif concourt au développement de nombreuses pathologies: athérosclérose et ses complications ischémiques coronariennes et cérébrales, maladies neurodégénératives (Alzheimer, Parkinson, SLA), complications du diabète, rétinopathies, cataracte, phénomènes inflammatoires... Globalement, le stress oxydatif aggrave l'ensemble des phénomènes liés au vieillissement et participe aux lésions cellulaires pouvant entraîner l'apparition des cancers : ils altèrent l’ADN générant la phase d’initiation cancéreuse, et par leur effet sur l’Epithelial Grow Factor (dimérisation de l’EGF) ils stimulent la synthèse de facteurs de croissance cellulaire.  

Le stress oxydatif peut être à l'origine de la maladie, dans d'autres cas il est un cofacteur, enfin il peut amplifier les effets de la maladie.

Oxydation des LDL et athérogenèse : 

Toutes les cellules possèdent des récepteurs (à apo E  ou apo B) pour reconnaître le LDL natif . La cellule va l'incorporer pour fabriquer des hormones stéroïdiennes, de la vitamine D, etc. Quand le LDL (natif)  est reconnu par la cellule qui en a besoin, il n'est pas athérogène. 

Ce qui crée la plaque d'athérome est le LDL oxydé car il va changer de forme et ne sera plus reconnu par les récepteurs cellulaires. Il sera absorbé par les macrophages qui se transformeront  ensuite en cellules spumeuses dans la plaque d'athérome.

Il est donc nécessaire, avant de traiter un patient présentant un LDL élevé, de faire la part du LDL oxydé par rapport au LDL natif. Le dosage d'anticorps anti LDL oxydés existe mais n'est pas pratiqué par tous les laboratoires. (environ 12 Euros non remboursés)

Comment combattre l'excès de radicaux libres?

D'une part par une action préventive de fond, centrée sur la nutrition. Celle-ci doit apporter les éléments traces indispensables au bon fonctionnement des enzymes qui détruisent les radicaux libres : sélénium et zinc en particulier. 

Elle doit aussi être riche en éléments qui détruisent les radicaux libres (piégeurs de FRO ou "radicals scavengers") tels que les vitamines A, E et C et des flavonoïdes, présents dans de nombreux produits d'origine végétale (vin, thé ... ). 

Enfin, la nourriture doit comporter suffisamment d'acides gras poly-insaturés, en particulier oméga 3, pour éviter des carences très fréquentes dans notre alimentation : le ratio idéal  oméga 6/oméga 3 est de 3/1 à 5/1 et les régimes occidentaux apportent généralement un ratio de l’ordre de 20/1….  Les oméga 3 se transforment en écosanoïdes anti-inflammatoires et ont des actions inhibitrices de la carcinogenèse sur toutes les étapes de la maladie.

D'autre part, la recherche s'oriente vers l'utilisation de substances, la plupart naturelles, possédant une action antiradicalaire. Certaines molécules spécifiques sont à l'étude; d'autres sont déjà commercialisées, mais leur action sur le stress oxydatif fait encore l'objet de travaux. 

Ainsi, on explique en partie l'action favorable du carvédilol et l'effet inotrope positif de la vitamine C dans l'insuffisance cardiaque par un effet anti-oxydant. 

Autre exemple de l'extrait l'effet anti-oxydant de l'extrait de Ginkgo biloba pourrait être d'un grand intérêt dans le traitement ou la prévention de la maladie d'Alzheimer.

 

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