2.4
2.4.1 Stress oxydant
Les cellules de l’organisme sont constamment soumises à des agressions externes issues de l’environnement telles que les UV des rayons solaires, le tabac, la pollution de l’air, les médicaments, et une alimentation déséquilibrée ou une obésité, mais également internes telles que les infections, inflammations et le sport, provoquées par ce que l’on appelle globalement les radicaux libres. Un radical libre est une espèce chimique qui présente un électron célibataire sur sa couche périphérique lui conférant un pouvoir oxydant très destructeur pour la cellule. Parmi les radicaux libres figurent également les « Formes Réactives de l’Oxygène » (FRO) issues de l’oxygène que nous respirons. La production de radicaux libres au sein de l’organisme est associée au métabolisme cellulaire de l’oxygène et aux réactions d’oxydo-réduction notamment au niveau mitochondrial. Une production massive des radicaux libres dans l’organisme est susceptible d’attaquer les liaisons fragiles au sein des molécules du fait de leur grande réactivité. Le phénomène mis en jeu est l’oxydation.
Un petit rappel physico-chimique s’impose. Une molécule, à l’état stable, a une organisation caractéristique : un noyau fait de protons à charge positive autour duquel gravitent des électrons à charge négative sur différentes orbites. Les électrons de la couche la plus externe sont toujours appariés, en doublets. Lorsqu’un électron de cette couche plus externe est arraché, il se retrouve célibataire. La molécule n’est alors plus stable et va retrouver sa stabilité, en un temps réduit, en captant un électron à partir d’une molécule voisine afin de le mettre en commun sur sa couche externe avec l’électron célibataire. Cette perte d’électron chez la molécule voisine, entraîne de nouveau une instabilité. Ces entités chimiques qui ont perdu leur électron sont alors pourvues d’une structure « radicalaire ». Cette petite modification est en fait lourde de conséquence. Dans le cas précis des FRO, c’est la cascade radicalaire. L’oxygène ayant perdu un électron devient radicalaire et est appelé anion superoxyde. Puis deux anions « superoxydes » interagissent entre eux et avec l’hydrogène pour former du peroxyde d’hydrogène, lequel est normalement neutralisé sous la forme d’eau. Cependant, si ce peroxyde d’hydrogène se trouve en présence de fer à l’état ferreux (Fe2+), il se produit alors une réaction particulière aboutissant à la production du radical « hydroxyle » (OH)
108 extrêmement réactif et capable d’altérer les chaînes carbonées, les glucides, les protides et les acides gras polyinsaturés.
Les FRO, notamment, lorsqu’elles s’attaquent aux phospholipides membranaires, entrainent une désorganisation de la membrane cellulaire. La désorganisation de l’architecture des membranes peut provoquer des troubles de la perméabilité membranaire et un dysfonctionnement récepteur-ligands. La destruction des protéines peut provoquer l’altération des fonctions enzymatiques, la dégradation de la trame conjonctive provoquant une sclérose ou fibrose des tissus de soutien. Enfin, la dénaturation de l’ADN altère les synthèses protéiques et peut entraîner la cancérisation de la cellule. A tout moment, l’organisme fabrique des « radicaux libres », susceptibles d’endommager les molécules des cellules synthétisées par l’organisme. De nombreuses FRO se forment en permanence dans l’organisme, dans les mitochondries ou lors de la phagocytose et elles peuvent également se former au cours des mécanismes de détoxification ou après exposition à certaines substances chimiques ou sous l’effet de radiations.
Naturellement, le bruit de fond oxydant est compensé par des processus antioxydants présents dans les cellules et les tissus notamment grâce à un système de défense enzymatique, l’organisme n’en souffre alors pas. Elles peuvent même être bénéfiques dans la lutte de certaines infections. Elles peuvent cependant être produites en excès lors de certaines situations telles qu’une exposition intense au soleil, la consommation de tabac, l’ingestion excessive d’alcool, l’ingestion d’huile oxydée, une détoxification insuffisante des xénobiotiques, des réactions inflammatoires aigues ou chroniques (diabète et obésité), la pratique de sport d’endurance intensive. Une diminution des défenses par déficits enzymatiques, le vieillissement ou les déficits alimentaires en antioxydants peuvent être la cause d’un excès en FRO. Lorsque la production de radicaux libres est supérieure à la capacité de la neutralisation, c’est le stress oxydatif. Les conséquences d’une production accrue de radicaux libres peuvent avoir une action directe sur le vieillissement qui « se voit », tel qu’une perte d’élasticité de la peau ou l’opacification du cristallin, mais aussi une action plus sournoise avec atteinte membranaire au niveau cellulaire, risques cardiovasculaires, désordres fonctionnels en cascade, des problématiques inflammatoires et neurodégénératives, jusqu’à une altération de l’ADN. Une augmentation des radicaux libres doit être compensée par les apports en nutriments essentiels antioxydants : le zinc, le sélénium, le cuivre, le manganèse ou les polyphénols.
Ainsi, le stress radicalaire est à l’origine d’une désorganisation nette des membranes cellulaires et de l’altération de l’ensemble des molécules que les radicaux libres rencontrent. Ces perturbations affectent le bon déroulement des processus notamment la reconnaissance par les hormones, les neurotransmetteurs ou divers messagers de leurs récepteurs. Les fonctions qui en découlent vont donc en pâtir. Le stress oxydatif est la porte ouverte au vieillissement prématuré et à l’accélération
109 des maladies dégénératives. Pour y faire face, les cellules sollicitent un système de protection membranaire faisant appel à une série de molécules capables de piéger les radicaux libres et de mettre fin à la propagation de cette agression. Ce sont les « antioxydants »(3)(121).
2.4.2 Différents types d’antioxydants
Parmi les systèmes de défenses de l’organisme, il existe les systèmes enzymatiques qui désactivent les FRO et les systèmes non enzymatiques qui neutralisent les FRO. Le système enzymatique présent au niveau cellulaire comporte la superoxyde dismutase dont les cofacteurs sont très importants (Cu, Zn,Mn), la catalase (Fe), et la glutathion peroxydase (Se). Le système non enzymatique présent au niveau des tissus et du sang est représenté par la vitamine E, la vitamine A et caroténoïdes, la vitamine C, les flavonoïdes et le coenzyme Q10 notamment.
On distingue 4 types d’antioxydants :
- les inhibiteurs des sources de FRO : ce sont les inhibiteurs des oxydases à l’origine de la production de FRO. Il s’agit par exemple de l’allopurinol : inhibiteurs de la xanthine oxydase.Ce sont aussi les flavonoïdes, des composés polyphénoliques contenus dans le vin, le thé vert et noir et le chocolat notamment. Ils participent à l’inactivation des radicaux libres ;
- les piégeurs de FRO : ils éliminent les premières FRO de la cascade mais aussi ceux formés secondairement. Ce sont la vitamine A ou caroténoïdes, l’α-tocophérol, la vitamine C et les flavonoïdes.
Le β-carotène est un caroténoïde appelé aussi provitamine A. Il est transformé en vitamine A par l’organisme et son action complète celle de la vitamine E. Il protège notamment l’épiderme des agressions solaires en neutralisant l’oxygène singulet.
Les flavonoïdes sont des piégeurs efficaces des radicaux hydroxyles et peroxydes particulièrement impliqués dans le phénomène de peroxydation lipidique ;
- les chélateurs de métaux : ce sont les flavonoïdes, la vitamine C et le sélénium ;
- l’activité de coenzyme : les ions métalliques qui entrent dans la composition des enzymes anti- oxydantes sont le sélénium du site actif des glutathion peroxydases (GPx), le manganèse, le cuivre et le zinc des sites actifs des superoxydes dismutases (SOD). Ces enzymes neutralisent les radicaux libres.
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2.4.3 Quelle dose ?
La supplémentation en antioxydant doit être bien encadrée puisque l’activité bénéfique ou toxique est directement reliée à la dose. Alors que les antioxydants à doses physiologiques protègent contre les effets négatifs des FRO, une trop grande quantité peut inhiber l’expression des gènes codant pour les enzymes type GPx ou SOD ou avoir un effet pro-oxydant. De plus, les FRO induisent un processus génétiquement déterminé qu’est l’apoptose. Il s’agit d’un processus bénéfique protégeant contre le cancer et diverses anomalies immunitaires via la mort des cellules éventuellement endommagées afin de les éliminer.
Seuls les apports physiologiques d’une combinaison d’antioxydants majeurs ont un rôle protecteur. Ils pourront agir en synergie sur plusieurs sites sans saturation ni excès. En revanche, l’apport d’un seul type d’antioxydant à haute dose peut engendrer l’effet « prooxydant » si l’organisme est carencé en micronutriments permettant de recycler la molécule lorsqu’elle-même a été oxydée. L’apport en antioxydant doit se limiter à 1 à 3 fois les apports recommandés (121).
Cette sous partie avait pour seul but de révéler l’existence de ce maillon ultra complexe qu’est le système de la protection cellulaire au sein de l’organisme puisqu’il a toute sa place en micronutrition. Cependant, il est difficile à l’officine de l’appréhender.
En micronutrition, la stratégie adoptée est le recueil des troubles fonctionnels qui pourraient témoigner d’un stress oxydant mal géré (œil sec, arthrose, infection, inflammation, diabète, infections récidivantes) permettant d’identifier les sujets en état de stress oxydatif. Puis la prise de connaissance des antécédents familiaux et personnels du sujet est indispensable : atteintes vasculaires (infarctus du myocarde, accident vasculaire cérébral, phlébite), atteintes oculaires (cataracte, DMLA), atteintes cérébrales (Alzheimer, Parkinson) et atteintes articulaires (arthrose, arthrite). Enfin, un rapport concernant l’hygiène de vie et des habitudes « pro-oxydantes » (tabac, alcool, médicament..) du sujet sont à relever. Seule la présence d’un bilan clinique ou biologique (dosage des enzymes anti radicalaires : SOD et GPX, des marqueurs de l’inflammation et du taux de LDL-oxydé) pourra révéler l’existence d’un stress oxydatif dont la prise en charge va nécessiter l’introduction de changements au niveau des habitudes alimentaires et une supplémentation antioxydante appropriée.
La solution micronutritionnelle consiste plutôt à agir sur la cause du stress oxydatif en apportant des éléments nutritionnels de choix. On comprend alors pourquoi à l’officine, l’action du pharmacien est très limitée. Cependant il peut orienter le patient qu’il détecte comme « à risque oxydatif » vers une action préventive de fond, centrée sur l’alimentation qui doit apporter les éléments traces indispensables au bon fonctionnement des enzymes permettant la destruction des
111 radicaux libres tels que le zinc et le sélénium. Cette nutrition doit également apporter les éléments qui détruisent les radicaux libres tels que les vitamines A, E et C et des flavonoïdes, présents dans de nombreux produits d'origine végétale (vin, thés noir et vert…). Une alimentation riche en fruits et légumes frais ainsi qu’un apport équilibré en acide gras doit être conseillée.
Tableau 4 - Les antioxydants dans l'assiette
ANTIOXYDANTS ALIMENTATION
Vitamine C Acérola, cassis, persil, kiwi, brocoli, agrumes
Vitamine E Huiles végétales de 1ère pression à froid, olives, noix, graine de colza, crustacés
Caroténoïdes Patate douce, carotte, potiron, pissenlit, herbes aromatiques, laitue, épinard…
Zinc Fruits de mer, levure de bière, légumes secs…
Sélénium Fruits de mer, poissons, graines oléagineuses, abats…
Polyphénols Epices, herbes aromatiques, oignon, fruits rouges, noirs, aubergine, vin rouge, thé vert, cacao, légumes, légumineuses, céréales, soja…
La complémentation se fera au cas par cas, par des micronutriments anti-oxydants à dose nutritionnelle et en respectant les synergies. Des formulations adaptées sont proposées dans les compléments alimentaires. (OXYBIANE® Pileje : Vitamine A, vitamine E, vitamine B1, Vitamine B2, Niacine, Vitamine B6, Folates, vitamine C, zinc, polyphénols de raisin, extrait d’algue de Porphyra
umbilicalil ou BIORTHO® Nutergia : vitamine C, vitamine E, bêta-carotène, manganèse, cuivre,
sélénium, extraits de tagète, orange, thé vert, myrtille, vigne).
Dans le domaine de la micronutrition, l’approche nutritionnelle au-delà de satisfaire les besoins élémentaires garantissant le bon fonctionnement de l’organisme, doit définir un apport optimal et personnalisé en nutriments et micronutriments afin d’aider à bien vieillir, de réduire les risques de survenue des maladies chroniques, et à terme, d’améliorer la qualité de vie.
Maintenant qu’ont été décrit les quatre maillons faibles dont on fait référence en micronutrition, intéressons-nous à notre assiette.
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