ANTIOXYDANTS

Systèmes de protection de

l’organisme contre les radicaux

libres

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SOURCES DE RADICAUX LIBRES Oxygène que nous respirons est une source endogène de radicaux libres

À peu près tout l’oxygène consommé au cours du métabolisme énergétique secombine à l’hydrogène dans la mitochondrie pour former de l’eau

< 2% de l’oxygène respiré produira des dérivés oxygénés appelés radicaux librestels que :

Superoxyde (O2-)

Peroxyde d’hydrogène (H2O2)

Hydroxyde (OH-)

Un radical libre est une molécule hautement réactive

Radicaux libres sont produits aussi par des facteurs exogènes comme : Chaleur

Radiation ionisante

Fumée de cigarette

Alcool

Polluants atmosphériques

Ozone

Certains médicaments

Radicaux libres peuvent interagir avec d’autres substances pour générer denouveaux radicaux libres initiant des cascades

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CIBLES DES RADICAUX LIBRES

Accumulation de radicaux libres augmente le risque de dommagesintracellulaires par des réactions de peroxydation sur : ADN

Protéines

Lipides et AG polyinsaturés

Une caractéristique majeure des radicaux oxygénés c’est une grandeaffinité pour les AG polyinsaturés de la double couche de lipidesmembranaires. Cette membrane cellulaire contribue à protéger la celluledes substances nocives comme les toxines et les agents carcinogènes

Radicaux libres facilitent l’oxydation des LDL-cholestérol ce qui accélère leprocessus d’athérosclérose. LDL-cholestérol oxydé s’attarde aux zonesendommagées de la paroi artérielle et contribue à accroître les dommagesrésultant en la formation des plaques d’athéromes

Des évidences indirectes suggèrent que la peroxydation accentue le tauxde dommages cellulaires associés au : Vieillissement

Cancer

Diabète

Problèmes cardiaques

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SYSTÈMES ANTIOXYDANTS L’arrêt de la réduction de l’oxygène et de la production de radicaux libres

n’étant pas possible, le cytoplasme, la mitochondrie et le milieuextracellulaire disposent de plusieurs mécanismes de protection

Les systèmes de défense contre l’oxydation : Protéines métalliques

Enzymes d’épuration antioxydantes

Gluthation

Agents réducteurs nutritionnels (vitamines A, C et E)

-carotène, un précurseur de la vitamine A, offre une protection supplémentaire

Antioxydants agissent à différents niveaux : Neutraliser les radicaux libres

Enlever les catalyseurs qui accélèrent les réactions d’oxydation et ainsi minimiserla formation des radicaux libres

Réparer les dommages résultant de l’oxydation

Lier les ions métalliques libres pour prévenir leur liaison aux espèces réactives

Des agents nutritionnels réducteurs comme les vitamines A, C et E et la -carotène offrent une protection antioxydante car ils réagissent avec lesradicaux libres

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Toxic oxygen free radicals are continously created by our celles’ many metabolic activities. Under the prodding of

superoxide dismutase (an anitoxidant enzyme), free radicals combine with hydrogen ions to form hydrogenperoxide. To remove hydrogen peroxide, itself a potent free radical agent, the cell next enlists the talents of twomore antioxidant enzyme systems, catalase and glutathione peroxidase. Working together, catalase andglutathione peroxidase cleave the hydrogen peroxide molecules to produce harmless water and molecular oxygen.

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ENZYMES ANTIOXYDANTES Superoxide dismutase (SOD) accélère la conversion du superoxide

en peroxyde d’hydrogène

Catalase (CAT) enlève le peroxyde d’hydrogène

Glutathion peroxydase (GPX) enlève le peroxyde d’hydrogène,réduit les hydroperoxydes des lipides et prévient les dommages del’ARN et l’ADN

Peroxydase débarrasse le corps de l’excès de peroxyded’hydrogène

Les enzymes antioxydantes requièrent des minéraux comme co-facteurs : Cuivre et le zinc comme composants de la structure de la SOD

cytosolique

Manganèse dans la structure de la SOD des mitochondries

Fer dans la structure de la CAT

Des déficiences en ces minéraux peuvent résulter en des activitésamoindries des enzymes antioxydantes

D’autre part, les formes libres du fer et du cuivre peuvent accroîtreles dommages oxydatifs

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GLUTATHION

Glutathion (GSH) est un tripeptide (ce n’est pas une enzyme) formé de3 acides aminés : acide glutamique, cystéine et glycine

Soufre de la cystéine est responsable du fort pouvoir antioxydant du GSH

Niveaux intracellulaires de GSH sont un indicateur sensible de la capacitédes cellules à résister à des chocs toxiques

Perte de GSH conduit à d’intenses dommages aux mitochondries et àl’apoptose

GSH est impliqué dans l’enlèvement du peroxyde d’hydrogène et laréduction des peroxydes des lipides

GSH aide à régénérer les autres antioxydants (ex: vitamine C)

Co-facteur de la glutathion peroxydase

Glutathion réductase (GR) converti le glutathion oxydé en glutathion réduit

N-acétyle cystéine en supplément est bien absorbé par l’intestin etfacilement transformé en GSH

Déficiences en GSH et maladies : Maladies du foie, des poumons

Vulnérabilité aux infections (HIV, hépatite)

Dégénérescences neuronales (Alzheimer, Parkinson)8

NUTRIMENTS AVEC DES ACTIVITÉS

ANTIOXYDANTES

Table 10.2 Nutrients Involved in Antioxidant Activities

Nutrient Primary antioxidant functions

Vitamin E (alpha-tocopherol) Halts lipid peroxidation

Vitamin C (ascorbic acid) Quenches singlet oxygen, regenerates the reduced of vitamin E

Beta-carotene Quenches singlet oxygen

Selenium Part of the glutathione peroxidase enzyme system

Ubiquinone (reduced coenzyme O10) Scavenges peroxyl radicals

Copper Part of the Cu-Zn SOD enzyme complex (in cytosol)

Zinc Part of the Cu-Zn SOD enzyme complex (in cytosol)

Iron Part of the catalase enzyme system

Manganese Part of the Mn-SOD enzyme complex (in mitochondria)

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VITAMINE E

Cette vitamine possède plusieurs activités antioxydantes dans le corpsincluant : Arrêter la peroxydation des lipides

Enlever l’oxygène singlet

Stabiliser les radicaux superoxydes

Protéger la b-carotène

Épargner le sélénium

Stabiliser la structure des membranes cellulaires Le rôle premier de la vitamine E est de protéger les AG polyinsaturés dans les membranes biologiques contre les dommages oxydatifs. La vitamine E en stoppant la peroxydation des lipides aide à maintenir la stabilité et la fluidité des membranes

La vitamine E inclut 8 composés distincts avec des activités biologiquesdifférentes

Alpha-tocophérol est le composé le plus actif de la vitamine E et sa fonctionpremière est celle d’un antioxydant

Sources principales de vitamines E inclut : Huiles végétales

Noix

Germe de blé

Céréales et pain à grain entier

Légumes à feuilles vertes

Haricots

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VITAMINE C

La vitamine C ou acide ascorbique est une vitamine hydrosoluble synthétisée par laplupart des plantes et des animaux mais non chez les primates incluant l’homme

Fonctionne comme un antioxydant surtout dans le liquide extracellulaire

Les actions antioxydantes sont : Stabiliser le radical hydroxyde

Neutraliser l’oxygène singlet

Réduire la forme oxydée de la vitamine E

Réduire les nitrosamines en espèces moléculaires moins dangereuses

Peut aider à protéger les poumons de l’ozone et de la fumée de cigarette. Les concentrations devitamine C du sang sont réduites chez les fumeurs et les personnes exposées à la fuméesecondaire

Peut aider à prévenir l’oxydation des LDL qui est dépendante des métaux

Concentrations sériques élevées de vitamine C augmentent la dissociation du fer de laferritine accélérant les dommages oxydatifs

Combiner des suppléments de vitamine C et de fer peut être un choix dangereux chezles personnes ayant des réserves importantes en fer. 6-10% des gens possèdent desprédispositions génétiques facilitant l’absorption du fer et son accumulation dans lecorps

Principales sources alimentaires de vitamine C : Agrumes et jus d’agrumes

Chou

Brocoli

Navet

Cantaloup

Réduire le temps de cuisson des légumes pour préserver la vitamine C qui est détruitepar la chaleur

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-CAROTÈNE ET VITAMINE A

-carotène est un membre de la famille des caroténoïdes. Ces dernierssont des composants des pigments rouge, orange et jaune trouvés dansplusieurs fruits et légumes

-carotènes sont liposolubles, transportés dans le sang par deslipoprotéines et entreposés dans les tissus adipeux

-carotène est un précurseur de la vitamine A signifiant que cette vitamineest synthétisée par le corps

Plus de 600 caroténoïdes de connus et la lycopène (tomate) et la lutéine(légumes avec feuilles vertes) possèdent des capacités antioxydantes plus puissantes que celles du -carotène

-carotène est un antioxydant relativement faible en comparaison de lavitamine E

-carotène agit sur les portions lipidiques des membranes cellulaireset des LDL en : Neutralisant l’oxygène singlet

Protégeant contre la peroxydation des lipides

Vitamine A protège les LDL-cholestérol contre l’oxydation

Des suppléments de vitamine A pour des personnes sans déficience esttrès toxique

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Au contraire de la vitamine A, -carotène peut être pris en supplémentsavec des risques faibles de toxicité

Un effet secondaire de la prise du -carotène est une coloration jaune de lapeau

Quoique le -carotène soit converti en vitamine A, des doses élevées nerésultent pas en des niveaux toxiques de vitamine A

Sources alimentaires de -carotène : Légumes à feuilles vertes foncées comme les épinards

Carottes

Brocoli

Navet

Betterave

Patate douce

Courge d’hiver

Abricot

Cantaloup, etc.

COMBINAISON -CAROTÈNE, VITAMINES C ET D

Effets synergiques validés par des études épidémiologiques : Réduit et prévient les risques de maladies cardiaques en diminuant l’oxydation

des LDL

Abaisse la mortalité due aux cancers

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EFFETS NÉFASTES DES SUPPLÉMENTS

DE VITAMINES ANTIOXYDANTES

La prise de suppléments en excès peut être associée à une variété derisques pour la santé

Suppléments de vitamine E : Réponse autoimmune accrue et des maladies immunitaires (asthme, allergies,

diabètes, arthrite rhumatoïde)

Suppléments de vitamine C en combinaison avec le fer augmentent lesrisques de : Calculs rénaux

Problèmes cardiaques

Suppléments de -carotène augmentent les risques de : Cancer du poumon

Maladies cardiovasculaires

Il faut être prudent car des évidences indiquent que les suppléments denutriments antioxydants peuvent être potentiellement dangereux pour lasanté

La plupart des études sur les effets des nutriments antioxydants sont decourts termes. Les effets de suppléments sur la santé à long terme(plusieurs années) sont inconnus

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SÉLÉNIUM

Métal en trace dont la fonction première est due à sa liaison avec l’enzymeantioxydante glutathion peroxydase (GPX)

La consommation de sélénium varie considérablement avec la localisationgéographique reflétant sa présence dans le sol

Principales sources alimentaires de sélénium sont : Noix de Brésil

Fruits de mer

Viandes (muscles, foie, reins)

Grains selon la nature du sol

Céréales complète

Champignons, ail, oignons, crucifères

Toxicité peut facilement survenir avec des suppléments car la marge entre unedéficience et un excès est plus étroite qu’avec les autres minéraux

Effets antioxydants : Freine l’oxydation des lipides qui est souvent un facteur à l’origine de maladies

cardiovasculaires

Préviendrait le cancer (poumons, prostate)

Efficacité démontrée dans le traitement de l’arthrose

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AUTRES NUTRIMENTS AVEC DES

PROPRIÉTÉS ANTIOXIDANTES Plusieurs nutriments semblent jouer un rôle dans le métabolisme antioxydant. Ce

sont souvent des substances qui agissent comme co-facteurs dans les réactions quiprotègent le corps contre les dommages oxydatifs.

Les rôles exacts de ces autres nutriments dans les processus antioxydants fontencore l’objet d’études

Table 10.4 Compounds in Food That Have Been AttributedAntioxidant and Disease-Fighting Properties

Compound Food source Function

Allylic sulfides Garlic and onion Glutathione precursor

Carotenoids Carrots, parsley, vegetables Antioxidant, vitamin A precursor

Bioflavonoids Tea, red wine, vegetables, fruits Antioxidants (catechins, tannins)

Indoles Cabbage, Brussels sprouts Blocks steroid hormone synthesis

Thiocyanates Horseradish, radish Detoxification

Limonoids Citrus fruits Detoxification

Lycopenes Tomatoes Antioxidants

Monoterpenes Vegetables Antioxidants

Reprinted from Karlsson 1997.

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