Les retombées du stress oxydant sur la santé.

Les retombées du stress oxydant sur la santé sont nombreuses et concernent surtout les maladies dégénératives, étant donné que les défenses antioxydantes d’un organisme diminuent avec l’âge (Sohal et al., 2002).

I.2.5.1. Le stress oxydatif et les maladies cardiovasculaires

Les risques cardiovasculaires sont liés généralement au cholestérol LDL que l'on surnomme «tueur silencieux» à cause des conséquences de son accumulation pathologique sur la paroi interne des artères ; l'athérosclérose en est une des manifestations (Siaka, 2007).

L'athérosclérose concerne un ensemble d'affections qui se caractérisent par la modification des parois artérielles à cause des plaques d'athérome qui entraînent leur épaississement, leur endurcissement et leur fragilisation, provocant soit leur obstruction, soit leur rupture, et causant des dégâts d'une très grande gravité, souvent mortels (Siaka, 2007).

Steinberg et al. (1989) ont proposé l’hypothèse que l’athérosclérose découlait de modifications oxydatives des LDL. Cette hypothèse est basée sur la supposition que l’oxydation représente une modification biologique analogue aux modifications chimiques découvertes par Brown et Goldstein (Quinn et al., 1985) concernant les cellules spumeuses. En conséquence, On peut diviser l'évolution de la plaque athéroscléreuse en différentes étapes

(fig.4)(Cohen, 1997 ; Turpin et Bruckert, 1994): - Pénétration des LDL au niveau de l'intima. - Oxydation de ces LDL.

- Activation des cellules endothéliales ; adhésion des monocytes à l'endothélium et pénétration de ces monocytes au niveau de l'intima.

- Formation des cellules spumeuses à partir des macrophages et des cellules musculaires lisses (CML).

- Prolifération des cellules musculaires lisses (CML) et migration de ces CML de la media vers l'intima.

Figure 4: Formation de la plaque athéroscléreuse: vue générale et détail des étapes (CS : cellules spumeuses ; CML : cellules musculaires lisses ; LDL : Low Density Lipoprotein ; LDLox : LDL oxydée ; Lip. : lipides ; PG : protéoglycanne ; TC: tissu conjonctif) (Cohen, 1997).

- Sécrétion de collagène, de fibres élastiques et de protéoglycannes par les CML. - Accumulation de tissu conjonctif, de lipides, de CML et de cellules spumeuses.

- Formation du noyau lipidique à partir des éléments lipidiques accumulés. - Ulcération de la paroi vasculaire et mise à nu du sous-endothélium. - Adhésion et activation plaquettaire provoquant une thrombose.

Il est maintenant démontré que l’oxydation de la particule LDL, et par conséquent de sa partie protéique, l’apolipoproteine B-100, la rend susceptible d’être reconnue par le récepteur du macrophage (Steinbrecher et al., 1984).

Par ailleurs, plusieurs études indiquent que le stress oxydatif est une caractéristique de plusieurs facteurs de risque cardiovasculaire tels que l’obésité, le diabète, l’hypertension artérielle et le tabagisme (Fauvel, 2009).

De nombreuses études expérimentales ont observé une augmentation de la production des ERO au niveau des artères prélevées sur des animaux obèses en comparaison à des animaux normaux (Galili et al., 2007; Ketonen et al., 2010; Kobayasi et al., 2010).

De plus, Roberts et al. (2005) ont montré chez des rats obèses que la dysfonction endothéliale est liée à une activation du complexe NADPH oxydase au niveau vasculaire. D’autres études ont montré que le traitement antioxydant permet de corriger cette dysfonction endothéliale.

Dans cette même optique, Hayashi et al. (2005) ont démontré que l’inhibition de la NADPH oxydase par l’apocynine (est un composé qui possède un groupe vanillyle) améliore la dysfonction endothéliale chez le rat diabétique. Il a été rapporté également que l’administration de molécules antioxydantes réduit l’altération de la vasodilatation non dépendante observée chez des animaux atteints d’obésité (Javeshghani et al., 2009; Knight et

al., 2010). Ces observations nous montrent bien l’implication du stress oxydatif dans le développement de l’hypertension et de l’altération de la fonction vasculaire.

I.2.5.2. Stress oxydatif et affections respiratoires.

Les poumons sont continuellement exposés à une grande variété d’agents oxydants. Ils sont la première ligne de défense contre les polluants atmosphériques. Les ERO ont été

impliquées dans la pathogénie de nombreuses maladies pulmonaires humaines comme le syndrome de détresse respiratoire aiguë, la bronchite chronique, l’asthme, la fibrose idiopathique pulmonaire et les lésions observées lors d’inhalation de fumée.

Chez l’homme, il a été montré que les ROS entraînaient des lésions pulmonaires de façon directe en initiant la peroxydation lipidique et la destruction des tissus, mais également indirectement en promouvant l’infiltration leucocytaire et l’œdème (Prouvost, 2001).

D’après de très nombreuses études, le stress oxydatif jouerait un rôle important dans la physiopathologie pulmonaire de la BPCO (La broncho-pneumopathie chronique obstructive) (Rahman et al., 1999 ; Langen et al., 2003).

Il y a présence d’oxydants dans la fumée de cigarette (McNee et al., 2000 ; Zang et

al.,1995), un excès d’oxydants dans les gaz d’origine respiratoire de patients BPCO (Dekhuijzen et al., 1996 ; Pinamonti et al., 1998), présence de lésions moléculaires, cellulaires et tissulaires susceptibles d’être induites par les oxydants (Boots et al., 2003 ; McNee et al., 2001). De plus, une concentration plasmatique élevée de produits de la péroxydation lipidique a été retrouvée chez les patients BPCO (Rahman et al., 1996).

Le rôle attribué au stress oxydatif pulmonaire dans la genèse et la perpétuation d’un processus inflammatoire au niveau respiratoire est bien démontré. À cet égard, le stress oxydant pulmonaire et ses effets potentiellement délétères sont aujourd’hui indissociables de la physiopathologie de l’asthme humain (Kirkham et Rahman, 2006).

Plus à titre expérimental que diagnostique, Hirt et al. (2002)ont détecté dans le plasma de chats asthmatiques des niveaux augmentés de TBARS (Thiobarbituric Acid Reactives Substances utilisées comme marqueurs du stress oxydant), conjointement à une diminution substantielle des antioxydants lipidiques, probablement liée à leur utilisation accrue.

Outre la mise en évidence d’un stress oxydatif chez les chats asthmatiques, ces travaux ouvrent des perspectives de recherche intéressantes pour juger de l’évolution de la maladie ou de l’efficacité thérapeutique de molécules à vertu anti-inflammatoire. Toutefois, ces indicateurs plasmatiques doivent au préalable être validés comme marqueurs d’un stress oxydatif pulmonaire et complétés par d’autres plus spécifiques(Leemans et al., 2009).

Parmi les marqueurs du stress oxydatif pulmonaire les plus recherchés chez le patient asthmatique figurent le peroxyde d’hydrogène (H2O2) dans les exhalations condensées, l’oxyde nitrique (NO) dans l’air exhalé ou encore la 8-iso prostaglandine F2α (8-isoPGF2α) dans le liquide de LBA (Lavage Broncho-alvéolaire) (Kirkham et Rahman, 2006).

Les isoprostanes sont des isomères de prostaglandines, générés in situ au niveau des phospholipides membranaires, principalement par la peroxydation spontanée de l’acide arachidonique (Morrow et Roberts, 2002).

I.2.5.3. Stress oxydatif et arthropathies

Prouvost (2001) a mis en évidence chez le cheval, une augmentation des produits de dégradation issus d’attaques oxydatives dans le liquide synovial d’articulations atteintes de maladie articulaire (arthrite traumatique et ostéochondrite disséquante). Ces produits de dégradation indiquent donc clairement la présence de ROS dans l’articulation.

De plus, certains auteurs considèrent que les microtraumatismes répétés au cours de l’exercice génèrent des radicaux libres par le phénomène d’ischémie-reperfusion. Il apparaît même qu’ils puissent se former sous une simple influence mécanique de type compression articulaire ou traumatique (Prouvost, 2001).

I.2.5.4. Stress oxydatif et vieillissement

La théorie radicalaire du vieillissement n’est plus remise en cause au plan fonctionnel cellulaire. Le phénomène global du vieillissement est maintenant considéré comme lié en grande partie à l’action des radicaux libres et du stress oxydatif cellulaire (Grandjean, 2005).

Dans une synthèse récente, Grandjean (2005) résume les effets d’une restriction énergétique alimentaire sur le statut oxydant de l’animal vieillissant: diminution des lésions oxydatives cellulaires, amélioration des défenses antioxydantes, ralentissement du processus de vieillissement cellulaire et amélioration de l’espérance de vie.