Les oxydants et les antioxydants cellulaires... un aperçu bref
Les oxydants et les antioxydants cellulaires.. Un aperçu bref
Pr. Dr. Qutaiba Farhan Dawood Al-Rawi - Département de chimie
eps.kutayba.farhan.dawood@uoanbar.edu.iq
Les espèces réactives de l'oxygène (ROS), de l'azote (RNS) et du soufre (RSS, récemment identifiées) ont la capacité de causer des dommages oxydatifs aux lipides, aux protéines et à l'ADN. Ces espèces réactives peuvent être des radicaux libres ou des agents oxydants qui ne sont pas des radicaux libres. Les radicaux libres sont instables en raison de la présence d'un électron célibataire, et sont généralement chargés électriquement, ce qui les pousse à se stabiliser en réagissant avec d'autres substances, entraînant ainsi l'oxydation. Les espèces réactives de l'oxygène, les espèces réactives de l'azote et les RSS sont les trois principales catégories d'oxydants (Oxidants) qui se forment dans nos corps.
Les espèces réactives de l'oxygène jouent le rôle le plus important dans le processus d'oxydation cellulaire, et parmi ces radicaux, les plus notables sont les superoxydes (O2−⋅) et les radicaux hydroxyles (.OH), tandis que les principaux oxydants non radicaux libres sont : le peroxyde d'hydrogène (H2O2) et l'acide hypochloreux (HOCl). Les espèces réactives azotées les plus notables sont ; l'oxyde nitrique (NO) et le peroxy nitrite (−ONOO), et en ce qui concerne les espèces réactives soufrées, elles incluent RS ainsi que RSS (formées par la réaction des ROS avec les thiols).
Comme mentionné précédemment, les acides nucléiques, les sucres, les lipides et les protéines sont considérés comme les principales cibles de ces agents oxydants. Les effets nocifs des espèces réactives ROS et RNA, tels que les superoxydes, les radicaux hydroxyles et les peroxydes d'hydrogène, ainsi que les radicaux peroxy nitrites, contribuent à provoquer des changements dans les biomolécules organiques telles que les acides gras polyinsaturés dans les membranes lipidiques, l'oxydation des protéines, la dégradation de l'ADN (ADN), l'oxydation de l'ARN (ARN), et la mort cellulaire programmée.
Malgré ce qui précède, les espèces oxydantes sont essentielles à de nombreuses fonctions physiologiques des organismes vivants, car elles contribuent aux processus physiologiques et aux mécanismes de protection fondamentaux que ces organismes utilisent pour leur survie, notamment leur rôle dans la défense immunitaire, l'action antibactérienne, et en tant que facteurs de signalisation dans diverses voies cellulaires connues sous le nom de "signaux d'oxydation et de réduction", en particulier (H2O2 et ONOO).
Dans des conditions normales, les cellules peuvent éliminer les espèces réactives grâce à des antioxydants (Antioxidants), capables de réagir directement avec ces agents oxydants pour réduire leur capacité d'oxydation. Parmi les exemples d'antioxydants, on trouve la superoxyde dismutase (SOD), la catalase (CAT), et la glutathion peroxydase (GPx). De plus, il existe certaines substances chimiques telles que les polyphénols et d'autres composés naturels, qui peuvent inhiber l'activité des enzymes génératrices d'oxydation comme la xanthine oxydase (XO). Ces composés chimiques peuvent être d'origine naturelle ou synthétique, soit hydrophiles comme la vitamine C, soit hydrophobes comme l'alpha-tocophérol (α-tocophérol).
Les antioxydants peuvent prévenir la génération d'espèces oxydantes ou réduire les effets du métabolisme et des oxydants toxiques, protégeant ainsi nos corps contre des maladies graves ou chroniques telles que le diabète, le cancer et les tumeurs, tout en aidant à contrôler de nombreuses inflammations bactériennes et virales et à prévenir les dommages cellulaires et tissulaires progressifs. Dans les cellules normales, il existe un équilibre délicat entre la production de ROS et les antioxydants qui protègent les cellules. L'état de déséquilibre entre la production d'espèces réactives de l'oxygène et la capacité des antioxydants à les neutraliser est appelé stress oxydatif (Oxidative stress). Le stress oxydatif se produit en raison d'une augmentation de la production d'espèces réactives de l'oxygène et/ou d'une faiblesse des antioxydants.
En général, les antioxydants peuvent être d'origine endogène (Endogenous antioxidants), qui sont produits par le métabolisme dans le corps, et peuvent être enzymatiques ou non enzymatiques.
Les principaux antioxydants enzymatiques :
1-Superoxyde dismutase (SOD),
2- Catalase (CAT),
3-( Glutathion peroxydase (GPx
4-( Glutathion réductase (GR
Tandis que les antioxydants ci-dessous sont considérés comme non enzymatiques :
1- Glutathion (GSH).
2- Acide urique
bilirubine-3
4- Albumineز
En revanche, les antioxydants exogènes (Exogenous antioxidants) comprennent les vitamines C, A, E, les caroténoïdes, les flavonoïdes et de nombreux autres composés, qui participent directement aux réactions des radicaux libres et influencent la transmission des signaux cellulaires ainsi que l'activité des enzymes et des gènes impliqués dans la mort cellulaire et les processus de réparation de l'ADN. Par conséquent, les antioxydants internes et externes sont très importants pour réduire les niveaux d'espèces réactives de l'oxygène et prévenir le stress oxydatif.