Stress oxydatif et maladies neuro-dégénératives, quel lien ?

Le stress oxydatif est reconnu depuis longtemps comme étant un facteur important dans l’étiologie de diverses maladies comme les cancers, les maladies cardiovasculaires ainsi que les maladies neuro-dégénératives. Pour ces dernières, notamment la maladie d'Alzheimer, le vieillissement reste le facteur de risque le plus important. La plupart des théories de vieillissement stipulent que le stress oxydatif cumulatif conduirait à des dommages cellulaires, eux-mêmes conduisant à la mort de divers types de cellules, y compris les neurones. Cependant, vu que le rôle du stress oxydatif devient de plus en plus reconnu dans le vieillissement et les maladies liées à l'âge, un certain nombre de questions commencent à émerger dans ce domaine : comment le stress oxydatif provoque le dysfonctionnement et la mort des neurones? Et si le stress oxydatif est vraiment fondamental à la pathogenèse de ces maladies, est ce qu’une thérapie basée sur les antioxydants serait efficace pour traiter ces maladies?

Qu'est-ce que le stress oxydatif ?

L'oxygène est essentiel pour le fonctionnement des organismes eucaryotes, son rôle dans la survie est lié au fait qu’il est un excellent agent oxydant capable d'accepter facilement des électrons à partir de substrats réduits. En effet, nos tissus ont besoin d’oxygène en fonction de leurs besoins métaboliques ; Les neurones et les astrocytes, les deux principaux types de cellules du cerveau, sont en grande partie responsables de la consommation massive d'oxygène et de glucose.

La toxicité et la réactivité chimique de l'oxygène dépendent de sa structure électronique. En effet , les formes réduites de l'oxygène sont très actives car le radical libre est très instable et doit soit accepter soit donner les électrons. Il existe de nombreuses variétés des dérivés réactifs de l’oxygène (en anglais, reactive oxygen species, ROS), comme le superoxyde (O • -2), le peroxyde d'hydrogène (H2O2), et le radical hydroxyle (OH •). En raison de l'activité élevée de ces éléments, ils interagissent chimiquement avec les molécules biologiques (ADN, ARN, protéines, phospholipides de la membrane cellulaire) conduisant à des altérations des fonctions cellulaires et à la mort par la suite. Le stress oxydatif est donc, une condition dans laquelle l'équilibre entre la production de ROS et le niveau d'antioxydants est considérablement perturbé et entraîne des dommages aux cellules [1].

Le stress oxydatif et maladies neuro-dégénératives : la maladie d’Alzheimer comme exemple

La prévalence de la démence sénile est estimée à environ 1 % en Europe. Elle toucherait les personnes âgées de 60 et 65 ans, atteignant jusqu’à près de 35 % des personnes de plus de 95 ans [2]. Dans plus de 50 % des cas, la démence dégénérative est due à une maladie d’Alzheimer, qui touche 6 à 8 % des personnes de plus de 65 ans, avec une prévalence qui augmente rapidement [3]. Cette maladie se caractérise par le dépôt de protéines caractéristiques : les plaques amyloïdes qui se trouvent au niveau extracellulaire des neurones ainsi que le dépôt intracellulaire des protéines tau.

(http://thebrain.mcgill.ca/flash/d/d_08/d_08_cl/d_08_cl_alz/d_08_cl_alz.html)

Plusieurs hypothèses physiopathologiques ont été proposées, faisant intervenir les radicaux libres ou certains composés réactifs. Les principaux sont le radical hydroxyle (OH·–), le composé réactif peroxynitrite (ONOO–) ainsi que ses précurseurs le monoxyde d’azote et l’anion superoxyde, et le peroxyde d’hydrogène (H2O2) [4].

Le stress oxydant est mis en évidence par une élévation des produits terminaux ou de certains intermédiaires réactifs : l’élévation des produits de lésions oxydatives d’ADN et de protéines ainsi que de lipoperoxydation [5]. Plusieurs mécanismes de lutte contre les radicaux libres sont également perturbés [5]. Ces anomalies sont dues à un déséquilibre entre la production des ROS donnant lieu à des anomalies cellulaires et à des mécanismes de défense lors de la maladie.

L’utilisation de la thérapie antioxydante dans le traitement de la maladie d’Alzheimer :

Plusieurs produits qui diminuent la concentration des radicaux libres ont été testés dans la maladie, avec des effets variables :

• La vitamine E (qu’on peut trouver dans les huiles vierges d’olive et de colza, dans les amandes, les noisettes, les cacahuètes, les épinards et l’avocat) et la sélégiline ainsi que l’association des deux traitements ralentissent l’évolution de la maladie en bloquant la production de H2O2 et ses effets toxiques et donc l’inhibition de la formation des agrégats protéiques, mais n’entraînent pas d’amélioration cognitive [5].

• Un régime riche en vitamine C (persil, navet, kiwis, agrumes, crucifères, poivrons, fraises, cassis, orange), dont les effets antioxydants sont bien connus, est associé à un faible risque de développer la maladie d’Alzheimer [5].

• L’extrait de Ginkgo Biloba (espèce d’arbre cultivée) réduit la lipoperoxydation cérébrale. Il a également un effet favorable proche de celui de la tétrathydroaminacridine, une molécule utilisée pour ralentir la dégradation cognitive lors de la maladie [5].

• En revanche, d’éventuels effets positifs antiradicalaires de certains régimes alimentaires (fruits et végétaux, supplémentation en folates, vitamine B12) restent insuffisamment documentés.

Références :

[1] Gandhi S et Abramov A, Mechanism of Oxidative Stress in Neurodegeneration. Oxidative Medicine and Cellular Longevity 2012 :1-11

[2] Deschamps V, Barberger-Gateau P, Peuchant E, Orgogozo JM. Nutritional factors in cerebral aging and dementia: epidemiological arguments for a role of oxidative stress. Neuroepidemiology 2001;20:7–15.

[3] Nourashémi F, Gillette-Guyonnet S, Andrieu S, Ghisolfi A, Ousset PJ, Grandjean H, et al. Alzheimer disease: protective factors. Am J Clin Nutr 2000;71(suppl):643S–9S.

[4] Christen Y. Oxidative stress and Alzheimer disease. Am J Clin Nutr 2000;71(suppl):621S–9S.

[5] J.C. Desport et P. Couratier , Stress oxydant et maladies neurodégénératives. Nutrition clinique et métabolisme 16 (2002) 253–259