LE RESVERATROL A L’OFFICINE

Anti-Oxydant

Le stress oxydant est classiquement défini comme l’altération de la balance oxydants/antioxydants en faveur des oxydants (Roberts et al, 2000). En d’autres termes, le stress oxydant se caractérise par un déséquilibre entre la production des radicaux libres (RL) et les capacités anti oxydantes de l’organisme. Un radical libre est un atome ou molécule ayant un ou plusieurs électrons non appariés sur une orbitale. Cette absence d’appariement lui confère une grande réactivité et donc une durée de vie très coutre de l’ordre de 10-3 à 10-6 secondes. En effet, un radical libre aura toujours tendance à remplir son orbitale en captant un électron pour devenir plus stable: il va donc se réduire en oxydant un autre composé (lipides, protéines, ADN…) (Halliwell, 1996b). Afin de contrecarrer l’action des RL, notre organisme dispose d’un système de défense: les antioxydants enzymatiques et non enzymatiques. Un antioxydant est une substance qui retarde ou empêche l’oxydation d’un substrat oxydable : protéines, hydrates de carbones, acides gras (Dekkers et al, 1996). 

Classification des radicaux libres

Il existe trois principales catégories de radicaux libres : · Les espèces oxygénées actives (EOA) : comme par exemple le radical superoxyde (O2●-) et le radical hydroxyle (OH●). Les EOA incluent des radicaux libres et des composés réactifs oxydants non radicalaires (sans électrons libres dans leur couche externe) comme le peroxyde d’hydrogène (H2O2), l’acide hypochloreux (HOCl), et l’ozone (O3). · Les espèces azotées actives (EAA) : comme par exemple l’ion peroxynitrite (ONOO●), le dioxyde d’azote (N2O●), le monoxyde d’azote (NO●). · Les espèces soufrées actives (ESA) : comme le radical thiyl(RS●) · Les recherches s’intéressant au stress oxydatif lié à l’exercice physique mettent l’accent, la plupart du temps, sur l’étude des espèces oxygénées actives dans la mesure où les espèces azotées actives et les espèces soufrées actives peuvent être considérées comme secondaires vis à vis des EOA. En effet, celles-Ci sont produites après réaction des EOAavec d’autres molécules (Giles et al, 2002).Les principaux types et effets des radicaux libres sont présentés dans le tableau Tableau 1 : principaux types et effets des espèces réactives oxydantes Radicaux libres Abréviations Effets Especes oxygénées actives Radical superoxyde EOA O2●- 28 Peroxyde d’hydrogène Radical hydroxyle Ozone H2O2 OH● O3 Oxydation des lipides, des protéines et de l’ADN Espèces azotées actives Monoxyde d’azote Dioxyde d’azote Peroxynitrite EAA NO● N2O● ONOO● Oxydation des lipides, des protéines et de l’ADN Espèces soufrées actives Radical thiyl ESA RS● Oxydation protéique, ADN Production EOA. 

Formation des radicaux libres

Formation des Espèces oxygénées actives

La majeure partie de l’oxygène dans la chaine respiratoire mitochondriale subit une réduction tétravalente (addition de 4 électrons, réaction 1) conduisant à la production d’eau et d’énergie. Cette réaction est catalysée par le cytochrome C (coenzyme Q), accepteur terminal d’électrons présent dans le complexe IV de la chaîne du transport des électrons. O2+ 4 e-+ 4 H+→ 2 H2O (réaction 1) 29 Toutefois, cette chaîne de transport laisse fuir une certaine proportion d’électrons qui vont réduire l’oxygène, mais en partie seulement. C’est ainsi qu’environ 2 % de l’oxygène subit une réduction monoélectronique (addition d’un seul électron, réaction 2) conduisant à la formation du radical superoxyde (O2●-) (réaction 2). O2+ 1 e-→ O2●- (réaction 2). Le radical superoxyde, qui présente une certaine toxicité, est éliminé entièrement ou maintenu à un niveau de concentration basse par les enzymes superoxyde dismutases (SOD) qui catalysent sa disparition par dismutation (réaction 3) SOD 2 H+ + O2●-+ O2●-→ H2O2+ O2 (réaction 3) La concentration de H2O2 issue de la réaction 3 est régulée par des enzymes telles que la catalase et la glutathion peroxydase. La catalase accélère la réaction de dismutation de l’eau oxygénée en oxygène et en eau (réaction 4). La glutathion peroxydase (GPX) accélère la réaction d’oxydation du glutathion (GSH) par l’intermédiaire de l’eau oxygénée pour former la glutathion oxydée(GSSG) (réaction 5). Catalase H2O2+ H2O2→ 2 H2O + O2 (réaction 4) 30 GPX H2O2+ GSH → 2 H2O + GSSG (réaction 5) La majeure partie de la toxicité de l’eau oxygénée provient de sa capacité à générer le radical hydroxyle OH● en présence de cations métalliques tels que Fe2+ selon la réaction dite de «Fenton » (réaction 6). H2O2+ Fe2+→ OH-+ Fe3++ OH● réaction de Fenton (réaction 6) Figure 4:principales étapesde la production des EOA 

Formation des espèces azotées actives

Le NO● est synthétisé par voie enzymatique à partir d’un atome d’azote de l’acide aminé L-arginine et d’une molécule d’oxygène. Les réactions du NO● avec l’oxygène et l’O2●-forment respectivement le dioxyde d’azote (NO2●) et l’anion peroxynitrite (ONOO●-) (réaction 7 et 8). 31 Les conséquences délétères de ces deux dérivés sont considérées comme des effets indirects du NO● (Marnett et al, 2003). 2NO●+ O2→2NO2● (réaction 7) NO● + O2●-→ONOO●-(réaction 8)

Source de production des radicaux libres

Sources endogènes 

La mitochondrie

Les éléments clés dans le fonctionnement de la mitochondrie sont d’une part, les réactions enzymatiques d’oxydation des substrats et d’autre part, la chaîne du transport des électrons ou chaîne respiratoire. L’oxydation des substrats par le cycle de Krebs ou la β-oxydation entraîne la réduction du NAD+ en NADH et du FAD en FADH2. Ces intermédiaires sont appelés équivalents réducteurs et fournissent des électrons à la chaîne respiratoire. Cette dernière est composée de cinq complexes: NADH-ubiquinone oxydoréductase (complexe I), succinate déshydrogénase (complexe II), ubiquinol cytochrome C réductase (complexe III), cytochrome C oxydase (complexe IV) et ATP synthase (complexe V). Ces complexes contiennent de multiples centres d’oxydo-réduction: flavines, quinones, centres fer-soufre, hèmes et ions cuivres. Nous allons présenter dans la suite le fonctionnement de chaque complexe de la chaine du transport des électrons.