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Le stress oxydant est défini comme un déséquilibre entre des systèmes producteurs de ERO et des systèmes antioxydants, enzymatiques (SOD, glutathion peroxydases [GPx], etc.) ou non (glutathion [GSH], vitamineA, E, C, -caroténoïdes, coenzyme Q10, etc.). Ce stress est responsable de la modification des macromolécules (lipides, protéines, acides nucléiques) de notre organisme et de l’accumulation de dommages.
Les espèces réactives de l’oxygène (ERO) sont des composés chimiques possédant des propriétés d’oxydoréduction leur conférant une grande réactivité vis-à-vis des molécules organiques (glucides, lipides, protéines, acides nucléiques, etc.). Leur production au niveau de notre organisme est inévitable du fait du métabolisme aérobie. Cette production est sous la dépendance de nombreux systèmes enzymatiques (nicotinamide adénine dinucléotide phosphate [NADPH] oxydases, oxyde nitrique [NO] synthases, cytochromes, etc.) finement régulés, mais aussi de notre environnement (médicaments, polluants, radiations ionisantes, etc.) et de notre alimentation. Bien qu’étant à forte dose des entités toxiques pour les cellules, il est apparu que ces espèces oxygénées participaient à l’homéostasie de la cellule et étaient nécessaires à sa survie. Ainsi, l’oxygène et certaines de ses espèces réactives (O2, H2O2) peuvent être considérés comme des messagers cellulaires. Ces espèces radicalaires modulent un grand nombre de voies de signalisation cellulaire, dont les plus étudiées sont les kinases régulées par un signal extracellulaire (ERK), les janus kinases (JAK) ou encore les protéines kinases activées par un signal mitogène (MAPK).Ces kinases en agissant sur les facteurs de transcription vont induire la transcription d’un grand nombre de gènes dont ceux des enzymes productrices et consommatrices d’espèces réactives oxygénées modulant la réponse cellulaire. Dès lors, les systèmes enzymatiques permettant leur dégradation (superoxyde dismutase [SOD], peroxydases, catalases [CAT], hème oxygénases [HO]) ne sont plus uniquement des systèmes de détoxication, mais deviennent des systèmes de régulation et d’adressage, ou chanelling, du signal de la membrane cellulaire vers le noyau à travers le cytosol. L’ensemble de ces phénomènes participe à la compartimentation et à l’homéostasie cellulaire des ERO et joue un rôle physiologique capital. Ainsi, seules les espèces réactives les plus oxydantes (OH, 1O2, O3) sont à considérer comme réellement toxiques pour la cellule.
Marqueurs biologiques du stress oxydant
L’implication de phénomènes oxydoréducteurs dans la régulation de l’homéostasie cellulaire nous amène à revoir notre approche du stress oxydant. Un grand nombre de marqueurs utilisés actuellement ont montré leur limite dans cette exploration, tels que les protéines carbonylées ou la 8-oxo-7,8-dihydro-2-deoxyguanosine. De plus, certains d’entre eux présentent des propriétés physiologiques de signalisation, comme les isoprostanes , ou de régulation du statut oxydant comme les protéines glutathionylées et, par extension, les résidus cystéinyl. Ainsi, la recherche systématique de la seule accumulation de dégâts oxydatifs peut être infructueuse tant les systèmes de protection et de réparation cellulaire peuvent être efficaces. Dès lors, l’étude du statut d’oxydant devient incontournable. L’évaluation du stress oxydant, en plein développement en biologie clinique, doit se faire en parallèle de celle du statut oxydant afin de pleinement cerner ces deux faces de la même pièce. Les panels de marqueurs disponibles, tant du point de vue des dégâts oxydants que du statut antioxydant, peuvent permettre une appréciation pertinente de ces phénomènes en clinique. Ainsi, à l’heure actuelle, un choix judicieux de trois ou quatre marqueurs (comme le : MDA, HNE, GSH, LDL, DPNH, LC-M, GC-MS,ECD), couvrant à la fois la défense antioxydante et l’accumulation des dégâts oxydatifs, peut efficacement renseigner le clinicien sur l’ensemble de la réponse oxydative chez le patient, en particulier dans les pathologies cardiovasculaires ou métaboliques où certains de ces marqueurs ont prouvé leur utilité.
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