Que sont les « radicaux libres » ?

• Un radical libre est un atome ou une molécule possédant un ou plusieurs électrons non appariés.
• Les radicaux libres sont très instables et tentent d'atteindre la stabilité en gagnant l'électron nécessaire ; par conséquent, les radicaux libres sont très réactifs.
• Ils réagissent avec d'autres composés chimiques en capturant l'électron requis, déclenchant ainsi des réactions en chaîne avec la formation d'autres radicaux.
• Ces réactions sont non régulées et imprévisibles – elles peuvent généralement affecter toutes les structures biologiques. &et dommages aux molécules
• Les secteurs suivants sont particulièrement touchés :
  Composants cellulaires (z.BDommages au matériel génétique du noyau cellulaire ou à l'ADN)
  • Lipides (oxydation des lipoprotéines) et glucides
  • Protéines/Enzymes
  • Les acides aminés tels que z.BL-Cystéine (élément constitutif du glutathion)

Que signifient les termes « oxydation » et « réduction » ?

• Un antioxydant cède un électron au radical libre, le neutralisant ainsi ; le radical libre redevient une molécule « saine ».
• La libération d'électrons provoque l'oxydation (radicalisation) de l'antioxydant, puis sa réduction, etc.

Qu’est-ce que le « stress oxydatif » ?

• En cas de déséquilibre entre l'oxydation et la réduction, ou de présence de plus de radicaux libres (oxydants) que d'antioxydants, on parle de stress oxydatif dans l'organisme.

Comment se forment les radicaux libres ?

Les radicaux libres se forment à la fois de manière exogène (facteurs environnementaux) et endogène (par les processus propres à l'organisme) :

• Endogène:
  • Production d'énergie cellulaire dans les mitochondriesDans les mitochondries, l'oxygène est réduit en eau. Cependant, ce processus est incomplet : une partie de l'oxygène réduit se transforme en radicaux libres (composés d'oxygène et d'hydrogène ou d'azote). Pour éviter que la réaction entre l'oxygène et l'hydrogène ne produise une réaction chimique explosive dans l'organisme, les électrons sont transférés en plusieurs étapes ; ce processus se déroule au sein de la chaîne respiratoire (ou chaîne de transport d'électrons). Cette chaîne est constituée de plusieurs systèmes redox interconnectés dans lesquels les radicaux libres captent un électron d'une molécule, la radicalisant ainsi à son tour, et ainsi de suite. Par exemple, le NADH est oxydé en NAD+ par les radicaux libres, libérant des ions H+.
  • Défense immunitaire cellulaire et inflammation (« Explosion oxydative ») : dans les mitochondries des phagocytes activés (cellules phagocytaires telles que les granulocytes et les macrophages qui engloutissent les virus et les bactéries), des radicaux libres (par exemple, H2O2 et les radicaux hydroxyles) sont formés pour favoriser la destruction des germes phagocytés (virus, bactéries). Lorsque le système immunitaire est hyperactif (par exemple, en raison de maladies auto-immunes) et qu'il y a simultanément une carence en antioxydants, un stress oxydatif se produit !
  • détoxification (Phase de détoxification I) : Pour que les substances toxiques soient éliminées, elles doivent d'abord être radicalisées. d.h…devenir « réactifs ». Les produits de la phase I sont donc généralement plus agressifs que la toxine elle-même, ce qui rend importante une détoxification ou une excrétion rapide en phase II. Lors de la phase II, des molécules polaires hydrophiles telles que le glutathion ou la cystéine se lient aux métabolites de la phase I, les rendant disponibles sous une forme hydrosoluble pour leur élimination par les reins.
  • Métabolisme de l'homocystéine: Formation de radicaux H2O2, par exemple.par le biais d'interactions avec des métaux de transition ou des enzymes
  • Glucooxydation (en cas d'hyperglycémie ou de diabète) avec formation de H2O2
  • Les maladies chroniques en général: entraînent une inflammation et une libération accrue de radicaux libres
  • Stress physique (z.B(travail physique, sports de compétition)
• Exogène :
  • Lumière solaire et UV
  • Ozone O3
  • Rayonnement radioactif environnemental (z.B(en avion)
  • Rayonnement médical radioactif (z.BThérapie, mammographies et autres procédures diagnostiques)
  • médicament (z.B(Contraceptifs, paracétamol, antibiotiques, cytostatiques)
  • Cigarettes et alcool
  • Autres polluants environnementaux, z.BMétaux, smog, oxydes d'azote, gaz d'échappement, solvants, pesticides &et autres produits chimiques

Quels dommages peuvent causer les radicaux libres ?

• Dommages à l'ADN
• Dérégulation du métabolisme des glucides, des acides aminés et des lipides
• Accélération du vieillissement
• Réduction des performances
• Risque accru de ce qu'on appelle les « maladies liées aux radicaux libres » (qui affectent v.a. Les tissus à renouvellement d'oxygène élevé, tels que le muscle cardiaque, les muscles squelettiques, le cristallin, etc.) :
  • Les maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer
  • artériosclérose
  • Allergies
  • processus de vieillissement
  • Sclérose latérale amyotrophique (SLA) : Perturbation de la dégradation de la SOD et destruction des cellules nerveuses motrices par les radicaux libres
  • dégénérescence maculaire liée à la cataractogenèse
  • diabète
  • Cancer
• Accélération de la progression et aggravation de nombreuses maladies
• Risque accru de rechute dans de nombreuses maladies

Quels sont les rôles positifs des radicaux libres dans l'organisme ?

• Fonction d'entraînement : De petites quantités de radicaux entraînent le système redox.
  (favoriser les performances, la production d'antioxydants et la résilience), comparable à une vaccination
• Fonction immunitaire :
  • Les macrophages et les granulocytes forment des systèmes redox dans les mitochondries ; ce faisant, ils éliminent les radicaux libres. z.BBactéries et protozoaires en association avec des enzymes lytiques
  • De fortes doses de vitamine C à activité radicalaire ont un effet cytotoxique sur les cellules cancéreuses.
  • Les agents chimiothérapeutiques producteurs de radicaux libres et les radiations tuent les cellules cancéreuses ; ATTENTION : Par conséquent, les antioxydants ne doivent pas être pris pendant la chimiothérapie et/ou la radiothérapie !
• Fonction de signalisation : Les radicaux peuvent agir comme substances de signalisation, z.B. dans l'inflammation (stimulation du transport des cellules immunitaires vers le site de l'inflammation), dans la croissance des cellules nerveuses (z.B…après une lésion de la moelle épinière (dans le contexte de la neurogenèse adulte) et pendant la cicatrisation des plaies

Que sont les antioxydants ?

• Les antioxydants sont des « piégeurs de radicaux libres », d.hIls cèdent un électron au radical et le réduisent ainsi (et sont de ce fait détruits). i.d.R(auto-oxydé)
• Ils possèdent un groupe OH, SH ou NH réduit et réagissent plus rapidement avec les radicaux que d'autres structures biologiques (par exemple,(Une seule molécule de vitamine E antioxydante protège jusqu'à 1000 chaînes d'acides gras !)
• Les antioxydants agissent en synergie et se régénèrent mutuellement : ils forment un réseau. Antioxydants enzymatiques et non enzymatiques : Les vitamines C, E, la coenzyme Q10 (ubiquinone sous forme oxydée, ubiquinol sous forme réduite), le glutathion et l'acide alpha-lipoïque se régénèrent (se réduisent) mutuellement après oxydation.

Enzymatique (poids moléculaire plus élevé)	Non enzymatique (faible poids moléculaire)
• Formés dans l’organisme (« endogènes ») • Effets dépendants de la génétique (Enzymopathie) et taux de synthèse • Vitesse de réaction élevée • Ils ne se radicalisent pas eux-mêmes pendant la désintoxication. (Pas de réactions en chaîne !) • Nécessitent des cofacteurs pour être efficaces • Ne sont pas disponibles indéfiniment	• Sont principalement ingérés par le biais des aliments • Les effets dépendent de l'offre • Temps de réaction lent • Ils se radicalisent pendant la désintoxication elle-même (Il faut désamorcer la situation !) • Remplacement rapide possible • Sont (théoriquement) disponibles indéfiniment

Quelles sont les enzymes antioxydantes les plus importantes ?

• Superoxyde dismutases (SOD)
  • Ils catalysent la conversion du radical superoxyde (O2-) en H2O2 + O2
  • avec le cuivre (Cu)/zinc (Zn) comme cofacteur dans le cytoplasme et l'espace extracellulaire
  • avec le manganèse (Mn) comme cofacteur dans les mitochondries
• Catalases
  • Ils catalysent la réduction du H2O2 en H2O (prévention des radicaux hydroxyles).
  • Avec le fer (Fe) comme cofacteur
  • a. dans les cellules du foie, de la peau, des reins et les érythrocytes
• Peroxydases
  • Catalyser la réduction de H2O2 en H2O dans un milieu cellulaire aqueux
  • peroxydases indépendantes du sélénium (dépendantes du fer (Fe))
  • glutathion peroxydase hydroperoxyde de phospholipides dépendante du sélénium
  • a. dans les érythrocytes, le foie, les poumons et les reins

Quels sont les antioxydants non enzymatiques les plus importants ?

• Caroténoïdes
  • Bêta-carotène: Effet antioxydant par inactivation (ou « extinction ») des composés réactifs
  • Zéaxanthine
  • Lutéine
  • Lycopène
• Polyphénols --&> acte v.a. grâce à leurs groupes OH phénoliques, ils sont antioxydants ; le nombre de groupes OH influence l'effet antioxydant.
  • Resvératrol --&> 3 groupes OH
  • Quercétine --&≤ 5 groupes OH et donc un effet antioxydant particulièrement puissant
  • Matcha: Avec une valeur ORAC de 1 711 unités/g, il possède la valeur ORAC la plus élevée connue dans un produit naturel (ORAC signifie « capacité d'absorption des radicaux oxygénés », d.h. la capacité à réduire les radicaux oxygénés)
  • Brahmi: Des études scientifiques ont v.aL’effet antioxydant du brahmi en relation avec les maladies neurodégénératives a été étudié (voir https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4564646/ )
• Vitamines
  • Vitamine C (soluble dans l'eau)
  • Vitamine E (liposoluble)
  • Le tocophérol E-OH est oxydé en radical tocophéroxyle puis réduit en tocophérol E-OH par la vitamine C ou le glutathion comme donneur d'hydrogène.
  • La vitamine E contribue à, « Pour protéger l’ADN, les protéines et les lipides contre les dommages oxydatifs. » (Allégation de santé officielle)
  • Vitamine B2 (soluble dans l'eau) : «La vitamine B2 (riboflavine) contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif. (Allégation de santé officielle)
  • Vitamine A (liposoluble)
  • Vitamine K (liposoluble)
• Thiole (avec groupe SH)
  • Glutathion
  • L-cystéine
  • Acide alpha-lipoïque
  • Il peut traverser la barrière hémato-encéphalique et régénérer les antioxydants utilisés tels que les vitamines C et E, la coenzyme Q10 ou le glutathion ; il constitue donc un composant clé des complexes antioxydants synergiques.
  • Journal des pharmaciens allemands : « Une étude clinique menée chez des patients atteints de démence d’Alzheimer légère à modérée a montré que l’administration supplémentaire d’acide alpha-lipoïque aux inhibiteurs de l’acétylcholinestérase ralentit considérablement la progression de la maladie. » (cf. https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2009/daz-3-2009/liponsaeure-bei-alzheimer-demenz )
• Autres acides aminés soufrés
  • Taurine
  • L-méthionine
• Les champignons médicinaux, en particulier Cordyceps: Le pouvoir antioxydant de l'extrait de Cordyceps a été démontré lors de tests en laboratoire (voir [référence]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11114006/ )
• Coenzyme Q10
• L-Carnitine
• NADP (vitamine B3 active)
• Cofacteurs des antioxydants enzymatiques
  • Sélénium (Se)
  • Zinc (Zn)
  • Fer (Fe)
  • Manganèse (Mn)
  • Cuivre (Cu)

Quels sont les aliments particulièrement riches en antioxydants ?

antioxydant	Épiceries
Vitamine C Vitamine E sélénium Glutathion β-carotène Lycopène Sulforaphan Resvératrol Spermidine	Citrons, oranges, pamplemousses, kiwis Huile d'olive, huile de germe de blé, germe de blé Germe de blé, graines de sésame, produits céréaliers complets, poisson d'eau salée, vivaneau rouge Avocat, pastèque, asperges, brocoli, épinards Carottes, tomates, abricots Jus de tomate brocoli Vin rouge (avec modération !), baies, cacahuètes germe de blé, soja

Indicateurs et facteurs de risque du stress oxydatif (Plus on répond « oui » aux questions, plus le risque de stress oxydatif est élevé.; ne remplace pas u.g. Diagnostics !)

• plaintes
  • Je suis souvent fatigué(e).
  • Je souffre d'un manque de motivation.
  • J'ai plus de 3 rhumes p.a.
  • Mes performances physiques et mentales sont insatisfaisantes.
• habitudes de vie
  • Je fume.
  • Je consomme plus de 20 g d'alcool plusieurs jours par semaine.
  • Je passe souvent du temps au soleil et/ou je fréquente des salons de bronzage.
  • Je fais du sport intensif plusieurs fois par semaine.
• fardeaux
  • Je suis régulièrement stressé(e).
  • Je suis exposé(e) à des polluants environnementaux (par exemple, à l'amalgame dentaire ou aux radiations).
  • Je fais souvent des régimes.
  • Je travaille beaucoup sur ordinateur.
• Maladies et risques pour la santé
  • Embonpoint
  • Troubles du métabolisme lipidique
  • diabète sucré
  • Maladie cardiaque
  • maladies rhumatismales
  • Maladies intestinales
  • Maladies respiratoires
  • Allergies
  • Cancer
• Prise de médicaments
  • analgésiques
  • Préparations hormonales
  • Contraceptifs
  • Agents chimiothérapeutiques
• Nutrition
  • Je consomme moins de 3 portions de fruits frais et de légumes légèrement cuits par jour.
  • Je bois moins de deux verres de jus de fruits ou de légumes par jour.
  • Mon alimentation ne comprend pas régulièrement de lait et de produits laitiers.
  • Je bois moins de 1,5 litre de liquide par jour.
  • Je ne mange pas de poisson régulièrement.

Diagnostic du stress oxydatif

• page sur les antioxydants
  • Détermination des taux sanguins d'antioxydants les plus importants
    • Substances non enzymatiques telles que le glutathion, les vitamines C et E, la coenzyme Q10 et les cofacteurs sélénium et zinc
    • Enzymes telles que la superoxyde dismutase (SOD) et la glutathion peroxydase (GPx).
  • Dépistage pour évaluer la protection antioxydante : Capacité antioxydante totale (TAS)/Potentiel antioxydant (TEAC) (capacité à réagir avec les radicaux libres)
    • Au laboratoire : z.BSérum du patient (avec antioxydants) + quantité définie de radicaux libres ; mesure de la quantité résiduelle de radicaux après détoxification (réaction de coloration) :
      Quantité initiale – quantité résiduelle = Potentiel antioxydant (valeur normale : 1,3-1,77 mmol/l sang)
    • En pratique: z.B.FORD (Défense contre les radicaux libres oxygénés) dans le sang capillaire
• Côté radical
  • Mesure de la peroxydation lipidique : Malondialdéhyde (MDA-LDL en tant que valeur à long terme sur 7 à 10 jours), car l'aldéhyde est un produit de dégradation mesurable des radicaux libres.
    • 4-Hydroxnonénal HNE (alcénal/aldéhyde) : dommages oxydatifs aux acides gras polyinsaturés
    • 8-Ispoprostane F2 α (8-iso-Prostaglandine F2 α) : dommages oxydatifs à la synthèse des prostaglandines (à partir de l'acide arachidonique)
    • 2-Propénal (acroléine/aldéhyde) : dommages oxydatifs aux acides gras polyinsaturés
  • Détection des dommages oxydatifs au matériel génétique : test de désoxyguanosine (oxydation de l’ADN/8-OHdG) (excrétion de 8-hydroxy-désoxyguanosine dans l’urine en conséquence de dommages oxydatifs aux acides nucléiques/ADN ; biomarqueur pour l’évaluation des effets mutagènes/cancérigènes individuels du stress oxydatif)
  • Détection de l'oxydation des protéines : Nitrotyrosine (oxydation de la tyrosine par le peroxynitrite)
  • Résonance paramagnétique électronique (RPE) : Détection directe des radicaux (principe : absorption du rayonnement micro-ondes par les électrons non appariés ; mais non établie en raison du manque de disponibilité et de la courte durée de vie des radicaux)

Exemples d'applications des antioxydants

• processus de vieillissement
• Sports (axés sur la performance)
• Maladies cardiovasculaires (z.B. Artériosclérose)
• neurologue && Psyché (z.Bmaladie d'Alzheimer, maladie de Parkinson, SLA, schizophrénie) (3)
• Système immunitaire et inflammation en général (rhumatismes, parodontite, pancréatite aiguë)
• Troubles induits par les médicaments
• Autres pollutions environnementales (z.B(Alcool, tabac, polluants)
• diabète
• Maladies respiratoires
• maladies oculaires (z.B(Cataracte)
• Médecine reproductive et infertilité (2)
• Prévention du cancer (Remarque : les antioxydants doivent être évités pendant la chimiothérapie/radiothérapie, car ils peuvent empêcher la mort cellulaire (dans ce cas) souhaitée !) (1)

(1) Antioxydants et risque de cancer

Suite à SU.VI.MAXUne étude française menée auprès de 12 741 adultes (prévention primaire, contrôlée par placebo, en double aveugle, avec suivi des taux sanguins), réalisée sur cinq ans, a confirmé que l'administration à long terme d'un complexe antioxydant à doses nutritionnelles (vitamine C 120 mg/jour, vitamine E 30 mg/jour, bêta-carotène 6 mg/jour, sélénium 100 mcg/jour, zinc 20 mg/jour) entraînait une réduction de 31 % du risque de cancer et une réduction de 37 % de la mortalité chez les personnes ayant un apport insuffisant d'antioxydants sous forme de fruits et légumes (voir [référence]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20104528/ ).

(2) Antioxydants et infertilité

Le stress oxydatif endommage les spermatozoïdes. Ces dommages peuvent être contrés par les défenses antioxydantes naturelles de l'organisme.
Le risque de malformations congénitales peut être réduit. Chez les partenaires féminines d'hommes infertiles ayant pris des antioxydants dans le cadre d'un programme de procréation, le taux de natalité a augmenté. Voir : Revue de 34 essais contrôlés randomisés portant sur 2876 couples ; Showell et al., Antioxydants pour la subfertilité masculine ; Cochrane 2012; DOI : 10.1002/14651858.CD007411.pub2 Le stress oxydatif peut endommager les spermatozoïdes. Ces dommages peuvent être atténués par les défenses antioxydantes naturelles de l'organisme. Les antioxydants peuvent être apportés par l'alimentation et pris sous forme de compléments alimentaires.On pense que dans de nombreux cas de subfertilité inexpliquée, et également dans les cas où il peut y avoir un problème lié aux spermatozoïdes, la prise d'un supplément antioxydant par voie orale peut augmenter les chances de conception d'un couple suivant un traitement de fertilité.

(3) Antioxydants et démence
Les radicaux mitochondriaux sont en partie responsables de la formation d'agrégats amyloïdes-β.
β induit à son tour un dysfonctionnement mitochondrial et une augmentation des ROS (cf. Leuner K et al. ; mitochondrion derived ROS lead to enhanced amyloid-beta-formation ; Antioxid Redox Signal 2012 ; 16 ; 1421-1433 ; « Conclusion : Plusieurs éléments de preuve montrent que les ROS d'origine mitochondriale entraînent une augmentation du traitement amyloïdogène de la protéine précurseur amyloïde, et que Aβ Cela entraîne un dysfonctionnement mitochondrial et une augmentation des niveaux de ROS. Nous proposons que, à partir de ce dysfonctionnement mitochondrial, un cercle vicieux se déclenche, contribuant à la pathogenèse de la maladie d'Alzheimer sporadique.