[tel-00433556, v1] Relation entre Stress Oxydant et Homéostasie ...

tel-00433556, version 1 - 20 Nov 2009
1. Radicaux libres et stress oxydant
1.1. L"oxygène, ce poison vital
INTRODUCTION GENERALE
! De très nombreuses fonctions physiologiques génèrent des radicaux libres
(production d"énergie, défenses immunitaires, etc.), mais toutes utilisent la molécule
d"oxygène, l"un des oxydants les plus puissants qui soit dans la nature. Par bien des
aspects, l"oxygène peut être considéré comme un poison vital. Ce sont les mêmes propriétés
oxydantes de l"oxygène qui font de lui le meilleur accepteur final d"électrons au sein de la
chaîne respiratoire, étape nécessaire à une synthèse d"ATP suffisamment élevée.
Historiquement, cette contradiction pour les organismes aérobies trouve son origine dans les
temps primitifs, ère dans laquelle la vie se passait d"oxygène jusqu"à ce que 95% des
espèces disparaissent au cours de “l"holocauste par l"oxygène”, en résultat du succès
évolutif des organismes à photosynthèse (de Duve, 1995). L"espèce humaine, à l"instar des
autres organismes aérobies, serait la digne héritière des 5% survivantes, et l"une des
stratégies qu"elle aurait adopté pour se prémunir de la toxicité de l"oxygène aurait été de se
munir d"un système “antioxydant”. Ce système antioxydant originel repose sur un
mécanisme permettant de transformer l"oxygène en eau, tout en produisant de l"énergie
(inverse de la photosynthèse) ; il constitue probablement l"ancêtre de la chaîne respiratoire
(Fig. I2). L'obtention d'un compromis subtil entre les stratégies pro- et anti-oxydantes
constitue en cela un pré-requis à la vie (Barja, 1993).
Fig. I2. La mitochondrie : centrale énergétique de la cellule. La vie implique l'interaction
entre la structure et l'énergie. C"est ce même principe cosmique qui engendra, il y a 2
milliards d'années, la symbiose entre une cellule glycolytique et une bactérie qui évoluèrent
respectivement en noyau et mitochondrie (Lang et al., 1997 ; Gray et al., 1999). Plus d"un
milliard d'années auront été nécessaires pour que les différents arrangements et
réorganisations génomiques expérimentés par les descendants unicellulaires de la symbiose
originelle, conduisent in fine à un design dans lequel la mitochondrie devint spécialisée dans
la production d'énergie, et le noyau dans la structure. C"est ce même phénomène qui donna
l'impulsion au développement de la multicellularité, et à l'évolution des plantes et des
animaux (Wallace, 2007).
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Introduction — Stress oxydant