WEB : Stress oxydant et vieillissement cellulaire
Le vieillissement est caractérisé par une diminution des fonctions cellulaires et une accumulation de mutations au sein de l’ADN mitochondrial, observées en particulier dans des organes tels le cerveau, l’œil, la peau. Les radicaux oxygénés ont un impact important sur ces modifications cellulaires, de même que le degré d’insaturation des acides gras.
Radicaux libres et défenses antioxydantes En condition physiologique, l’oxygène produit en permanence des espèces oxygénées activées, au niveau de la mitochondrie, particulièrement toxiques pour l’intégrité de nos cellules. Ces radicaux libres, présentent des propriétés oxydantes, qui les amènent à réagir, dans l’environnement où ils sont produits, avec toute une série de substrats biologiques : lipides, glucides, protéines, ADN. Il existe également des facteurs environnementaux pouvant générer des radicaux libres : la pollution, l’exposition prolongée au soleil, le tabagisme, l’absorption d’alcool ou de médicaments, un exercice physique intense mal pratiqué ou mal géré, sont autant de situations qui induisent une surproduction de ces espèces oxygénées dans notre organisme. Pour se protéger des effets toxiques des dérivés de l’oxygène, notre organisme a développé des systèmes de défense qui permettent de réguler la production de ces espèces.
Les radicaux libres sont neutralisés par des systèmes enzymatiques (superoxyde dismutase, catalase et glutathion peroxydase), nécessitant des oligo-éléments pour fonctionner (respectivement cuivre et zinc, fer, sélénium), ainsi que par des agents antioxydants que sont les vitamines du groupe A (en particulier le bêta-carotène), les vitamines C et E.
Le stress oxydant : une question d’équilibre… De manière générale, le stress oxydant se définit comme étant le résultat d’un déséquilibre entre la balance des prooxydants et les systèmes de défense (enzymes et antioxydants), avec comme conséquence, l’apparition de dégâts souvent irréversibles pour nos cellules.
L’apparition de radicaux libres conduit à un affaiblissement des défenses antioxydantes, d’autant plus que notre alimentation actuelle n’est plus suffisamment saine et équilibrée pour apporter les antioxydants naturels, nécessaires au contrôle des effets nocifs de l’oxygène. De très nombreuses études ont montré qu’il existe une association étroite entre l’altération des systèmes de défense antioxydants estdéveloppement de plus de 200 pathophysiologies différentes allant de l’athérosclérose au cancer en passant par le SIDA, les maladies inflammatoires, le diabète et le vieillissement.
Nous ne sommes pas égaux devant le stress oxydant Nous ne possédons pas tous le même potentiel antioxydant : celui-ci dépend essentiellement de notre mode de vie, de nos caractéristiques génétiques ou de ’environnement dans lequel nous évoluons.
Les facteurs endogènes. Plusieurs systèmes biochimiques au sein de notre organisme peuvent être à l’origine de la production accrue d’espèces oxygénées réactives. L’altération de la chaîne respiratoire dans la mitochondrie est une première cause de l’augmentation du stress oxydant. Ce phénomène se produit lors du processus du vieillissement ou de toute situation caractérisée par un phénomène d’ischémie. L’activation de nos cellules immunitaires est également une source très importante de production de radicaux libres. Sous l’action d’agents étrangers, ces cellules passent d’un état quiescent à un état activé, qui se traduit par une augmentation de la consommation d’oxygène. Divers systèmes enzymatiques transforment cet oxygène en radicaux libres qui peuvent alors s’attaquer non seulement aux agents étrangers mais aussi à des tissus sains : c’est le phénomène de l’inflammation. D’autres systèmes interviennent dans la production de radicaux libres.
Les facteurs exogènes. Notre environnement et notre mode de vie sont également à l’origine d’une augmentation du stress oxydant dans notre organisme. Quelques exemples : expositions prolongées au soleil et aux radiations, contacts avec des agents cancérigènes et tabagisme, prise de médicaments (dont la pilule contraceptive), pratique intense ou mal gérée d’un sport, consommation excessive d’alcool, stress intellectuel ou thermique, pollution, agents infectieux…Tous ces éléments renforcent la production d’éléments pro-oxydants et favorisent le débordement des défenses et la survenue d’un stress oxydant.
L’alimentation. Si nous sommes ce que sont nos gènes, nous sommes également ce que nous mangeons. C’est particulièrement vrai pour le vieillissement et le stress oxydant. Pourquoi ? Parce que les antioxydants sont essentiellement apportés par l’alimentation, et en particulier les fruits et légumes, particulièrement riches en vitamines A, C, E, oligo-éléments et autres polyphénols. Or l’étude SU.VI.MAX a montré que, même dans un pays considéré comme développé et riche, la majorité de la population était sub-carencée pour ces éléments.
Le vieillissement cellulaire
Les bases moléculaires du vieillissement restent encore inconnues, mais la plupart des études impliquent les radicaux libres ainsi que la mitochondrie dans ce processus biologique. En effet, les radicaux libres peuvent attaquer différentes macromolécules, mais les dégâts causés sur l’ADN restent de loin les plus importants dans le processus du vieillissement. L’ADN mitochondrial est en effet situé à proximité du site de la chaîne respiratoire, qui est la principale source de production de radicaux libres. Il a été prouvé récemment chez la souris que la survenue de mutations dans l’ADN mitochondrial accélérait le vieillissement cellulaire. De même, une étude a comparé deux groupes de mouches : les premières sont placées dans un environnement leur laissant toute liberté de mobilité ; les secondes sont placées dans un environnement suffisamment petit pour que tout mouvement leur soit rendu impossible. La première surprise, c’est que les décès sont plus précoces dans le premier groupe (on peut se poser des questions sur les bienfaits du sport !). Mais le point le plus remarquable, c’est qu’in fine, les deux groupes ont consommé la même quantité totale d’oxygène. Tout se passe comme si notre capacité à survivre aux effets toxiques de l’oxygène (par l’intermédiaire des radicaux libres) était le point déterminant pour notre longévité.
Les conséquences de ces processus oxydatifs peuvent probablement être limitées par l’intervention des antioxydants, qui constituent un véritable système de défense de nos cellules vis à vis du stress oxydant d’origine exogène. Ces effets protecteurs sont très importants dans la prévention du vieillissement prématuré des populations humaines dû à des conditions de vie sub-optimales. Un taux important de radicaux libres dans la mitochondrie peut donc être une cause essentielle dans l’accumulation de mutations de l’ADN mitochondrial. Ce phénomène est propre à chaque espèce : cette accumulation survient après 70 ans chez les humains, mais après 50 ans chez les chimpanzés, et après 2-3 ans chez les souris. Autres éléments intervenant dans le processus de vieillissement : les acides gras insaturés. Les acides gras insaturés sont les macromolécules cellulaires les plus sensibles aux radicaux oxygénés et leur sensibilité à la lipoperoxydation augmente exponentiellement avec le nombre de doubles liaisons.
Des études récentes ont montré qu’une augmentation induite d’acides gras insaturés dans le foie et le cerveau favorisait la dégradation de l’ADN mitochondrial. Ainsi, une protection vis à vis des acides gras insaturés pourrait diminuer le stress oxydant de la cellule. Des études ont été réalisées afin de confirmer la causalité du stress oxydant dans le vieillissement cellulaire. La restriction calorique est la seule manipulation connue qui ralentisse ce processus.
Bien que la restriction calorique ne touche pas les acides gras insaturés, il a été prouvé qu’elle diminuait la production mitochondriale de radicaux libres ainsi que leurs effets délétères sur l’ADN mitochondrial accord avec le rôle crucial des espèces oxygénées activées dans le vieillissement cérébral, de nombreuses études ont mises en évidence leur présence dans les cellules neuronales et les pathologies neurodégénératives. Il est maintenant acquis que les radicaux libres peuvent causer la mort des neurones ou des astrocytes par apoptose et nécrose.
De même, la plupart des études s’accordent pour dire que le stress oxydant contribue à la dégénération des cellules dopaminergiques dans la maladie de Parkinson. Il existe également des preuves indiquant que le stress oxydant est un phénomène survenant très tôt dans la maladie d’Alzheimer. Le stress oxydant semble être impliqué non seulement dans d’autres pathologies neurodégénératives, telles que la sclérose amyotrophique latérale, mais aussi dans des pathologies touchant l’œil, comme la dégénérescence musculaire liée à l’âge ou DMLA, ou le vieillissement cutané.
Pour conclure :
Deux caractéristiques contrôlent le stress oxydant et sont en corrélation avec la longévité : le taux de radicaux libres générés au niveau de nos mitochondries et le degré d’insaturation des acides gras des membranes. Une production mitochondriale peu importante de radicaux libres s’accompagnent de peu de lésions touchant l’ADN mitochondrial.
Il est donc actuellement admis que les espèces oxygénées activées provoquent des dommages cellulaires importants pouvant conduire à des défaillances au sein de nos organes, que ce soit le cerveau, l’œil ou la peau. Dans cette optique, le processus de stress oxydant est de plus en plus impliqué dans le vieillissement cellulaire.
par le Dr Luc Buhannic, spécialisé en micronutrition.
Source : http://www.imaage-paris.com/actu/article.php3?id_article=41
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