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CORRELATIONS ENTRE STRESS OXYDANT ET DIVERSES PATHOLOGIES
Le stress oxydant est impliqué dans de nombreuses maladies multifactorielles telles que la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson, les maladies cardio-vasculaires, les rhumatismes etc..
Stress oxydant et maladie d’Alzheimer
La maladie Alzheimer est une démence neurodégénérative qui résulte de l’installation progressive et irréversible de deux types de lésions dans l’ensemble du cortex cérébral : les plaques séniles (dépôt de peptide b amyloïde) et les dégénérescences neurofibrilliaires. L’état démentiel associe un déficit de la mémoire, une détérioration de la capacité du langage, une perturbation des réalisations gestuelles et du comportement, et des troubles de praxies. Dans la maladie d’Alzheimer, les ROS agissent par interaction ou induction de facteurs variés impliqués dans cette pathologie : cytokines, ions métalliques et peptide b-amyloïde (Christen et al., 2000; Tabet et al., 2000). De nombreux travaux rapportent l’implication des ROS dans les actions neurotoxiques du peptide b-amyloïde, ces ROS modifiant les flux calciques intracellulaires et générant des dommages cellulaires (Goodman et al., 1994 ; Hensley et al., 1994 ; Harris et al., 1995). L’hypothèse la plus fréquemment avancée serait que les ROS générées par peroxydation lipidique membranaire engageraient certaines molécules d’APP dans la voie amyloïdogénique générant le peptide amyloïde qui induit à son tour la formation de ROS. Les ROS vont d’une part endommager les cellules voisines et d’autre part modifier la concentration en calcium cytosolique. Ce calcium augmente alors la production mitochondriale de ROS, qui entraine des dommages oxydatifs intracellulaires et la mort cellulaire (Mattson et al., 1995 ; Becker et al.,1996.
Stress oxydant et maladie de Parkinson
La maladie de Parkinson est l’une des pathologies neurologiques les plus fréquentes. La prévalence de cette affection augmente avec l’âge et façon exponentielle après 50 ans (Tanner et al., 1999). D’un point de vue clinique, la maladie de Parkinson est un syndrome extrapyramidal qui associe un tremblement des extrémités des membres au repos, une hypotonie plastique et une akinésie. Elle est caractérisée par une dégénérescence progressive des cellules de la substance noire du cerveau, dont l’étiologie reste encore inconnue. Dans la maladie de Parkinson, la mort cellulaire aurait lieu en partie par apoptose mais également par stress oxydatif. En effet, l’observation des lésions du locus niger a mis en évidence les stigmates d’un stress oxydatif caractérisé entre autres, par une déplétion en glutathion réduit et un déficit mitochondrial. Des auteurs ont montré que l’oxydation de la neuromélanine contenue dans la substance noire est à l’origine de la production de radicaux libres. En outre, le catabolisme des monoamines endogènes, telle que la dopamine, produit des radicaux libres dont l’effet le plus important est d’accélérer l’oxydation de l’ADN (Vidailhet et al., 1999). La production élevée de radicaux libres qui en résulte, ainsi que l’insuffisance de leur détoxification peuvent être responsables de la destruction des neurones.
Stress oxydant et diabète
Selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), le diabète est la première épidémie non-infectieuse qui touche l’humanité. Le diabète de type 2, la forme la plus répandue, se caractérise par une altération de la sécrétion de l’insuline par le pancréas et notamment au niveau du muscle squelettique. Des anomalies du métabolisme lipidique ont été mises en évidence dans le muscle squelettique de patients diabétiques, notamment une diminution de l’oxydation des acides gras et une accumulation de lipides intramusculaires. En outre, des altérations mitochondriales ont également été démontrées dans le muscle des patients diabétiques, ainsi que chez les apparentés de patients diabétiques, suggérant qu’il s’agit d’un défaut précoce qui pourrait jouer un rôle causal dans le développement de l’insulino-résistance. Les mitochondries, organites intracellulaires fournissant de l’énergie aux cellules, sont le siège de l’oxydation des lipides.
Systèmes antioxydants
Ces systèmes peuvent être d’origine endogène ou exogène.
Systèmes antioxydants endogènes
Système enzymatique
a. Superoxydes dismutases
Les superoxydes dismutases (SOD) sont des métalloprotéines responsables de la dismutation spontanée du radical superoxyde en peroxyde d’hydrogène selon la réaction ci- dessous. 2O2●˗ + 2H+ H2O2 + O2 Elles sont de trois types :
– une SOD à cuivre et à zinc (Cu/Zn-SOD), intercellulaire, située dans le cytoplasme et dans l’espace inter-membranaire des mitochondries ? Elle exerce une action antioxydante importante dans l’espace intermédiaire mitochondriale où il y a une accumulation importante de protons.
– une SOD à cuivre et à zinc extracellulaire, localisée principalement dans la matrice extracellulaire des tissus et à un degré moindre dans les liquides extracellulaires des tissus (plasma, lymphe). Elle joue un rôle important dans la
protection des surfaces cellulaires et des protéines de la matrice extracellulaire contre l’action des O2●˗.
– une SOD à manganèse (Mn-SOD) qui est située à la fois dans la matrice et au niveau de la membrane interne de la mitochondrie. Le peroxyde d’hydrogène formé peut être à son tour éliminé par deux autres enzymes : la catalase et la glutathion peroxydase (Beguel, 2012).
b. La catalase
La catalase est une enzyme composée de quatre chaines polypeptidiques. Son site catalytique permet l’élimination du peroxyde d’hydrogène, présent à haute concentration.
c. Glutathion peroxydase
La glutathion peroxydase (GPX) est une enzyme dépendante du sélénium qui a une forte affinité pour le peroxyde d’hydrogène; elle permet donc l’élimination du peroxyde d’hydrogène, même présent à faible concentration. Le maintien de l’activité de la GPX nécessite la régénération du glutathion (GSH) assurée par la glutathion réductase.
Système non enzymatique
a. Le glutathion
Le glutathion est un tripeptide (acide glutamique-cystéine-glycine). Il est le thiol (-SH) majoritaire au niveau intracellulaire (l’albumine étant son équivalent plasmatique) ou il est présent sous forme essentiellement réduite (GSH). Dans des conditions physiologiques, sa forme oxydée (GSSG) est en concentration très faible. Le rapport GSH/GSSG est considéré comme un excellent marqueur de la peroxydation lipidique et permet d’objectiver l’importance du stress. Lors du vieillissement ou d’un exercice intense, ce rapport tend à diminuer. Les autres propriétés antioxydantes du GSH sont nombreuses : cofacteur de la GPX, chélateur des métaux de transition, régénérateur final des vitamines E et C à partir de leurs formes radicalaires (Wang, 1997).
b. La bilirubine
La bilirubine est un produit de la dégradation de l’hème et résulte essentiellement du catabolisme de l’hémoglobine par les cellules réticulo-endothéliales. Composé non hydrosoluble, elle se lie à l’albumine dans un rapport stœchiométrique 1/1, ce qui empêche sa pénétration dans les tissus riches en lipides tel que le cerveau. La bilirubine est capable de piéger le radical peroxyde et l’oxygène singulet. Ainsi, elle protège l’albumine et les acides gras liée à l’albumine des attaques radicalaires.
c. L’acide urique
L’acide urique est un produit terminal majeur du métabolisme des purines chez l’homme. Il est à pH physiologique majoritairement ionisé sous forme d’urates, un piégeur puissant des radicaux libres (OH●, ROO●, NOO● …). Ces réactions conduisent à des espèces radicalaires qui seront à leur tour réduites (notamment la vitamine C). Les antioxydants de l’urate peuvent, in vivo, être appréciées indirectement par le fait qu’un produit de réaction de l’urate avec les EOA, l’allantoïne, est présent à des taux élevés lors d’un stress oxydant (Delattre et al., 2005).
Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE I : PRESENTATION DE COMBRETUM PANICULATUM VENT (COMBRETACEAE)
I.1. SYNONYMES ET DENOMINATIONS
I.1.1. Synonymes
I.1.2. Dénominations particulières
I.2. BOTANIQUE
I.2.1. Position taxonomique
I.2.2. Description botanique
I.3 REPARTITION GEOGRAPHIQUE
I.4. CHIMIE
I.5. PHARMACOLOGIE
I.5.1. Usages ethnopharmacologiques
I.5.2. Propriétés pharmacologiques
CHAPITRE II : RAPPELS SUR LES RADICAUX LIBRES ET LES ANTIOXYDANTS
II.1.Définition
II.2. Espèces réactives de l’oxygène
II.2.1. Le radical superoxyde
II.2.2. Le radical hydroxyle
II.2.3. Le peroxyde d’hydrogène
II.3. Conséquences moléculaires du stress oxydant
II.3.1. Action sur les protéines
II.3.2. Action sur les acides nucléiques
II.3.3. Action sur les lipides
II.4 CORRELATIONS ENTRE STRESS OXYDANT ET DIVERSES PATHOLOGIES
II.4.1 Stress oxydant et maladie d’Alzheimer
II.4.2 Stress oxydant et maladie de Parkinson
II.4.3 Stress oxydant et diabète
II.5. Systèmes antioxydants
II.5.1. Systèmes antioxydants endogènes
II.5.1.1. Système enzymatique
a. Superoxydes dismutases
b. La catalase
c. Glutathion peroxydase
II.5.1.2. Système non enzymatique
a. Le glutathion
b. La bilirubine
c. L’acide urique
d. Le coenzyme Q10
II.5.2. Antioxydants exogènes
II.5.2.1. Vitamine C
II.5.2.2. Vitamine E
II.5.2.3. Oligo- éléments
a. Le sélénium
b. Le cuivre
c. Le zinc
II.5.2.4. Les caroténoides
II.5.2.5. Les polyphenols
CHAPITRE III : PRINCIPE DE LA METHODE ABTS
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
CHAPITRE I : MATERIEL ET METHODES
I.1 Matériel et réactifs
I.1.1. Matériel végétal
I.1.2. Le matériel de laboratoire
I.1.3. Les principaux réactifs utilisés
I.2. Méthodes
I.2.1.Extraction et fractionnement
