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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
phytates, dérivés phosphorylés d’inositol, et les mélanines font aussi partie des
antioxydants.
La deuxième catégorie de molécules antioxydantes consiste en des systèmes
enzymatiques. Les superoxyde dismutases sont des métallo-enzymes transformant fanion superoxyde en peroxyde d’hydrogène et oxygène (Fridovich, 1995).
Il en existe différents types selon la nature du site actif métallique et la localisation subcellulaire chez les eucaryotes et les procaryotes. Le manganèse, le fer, le
nickel ou un complexe de cuivre et zinc forment le centre catalytique. Chez les
eucaryotes, les superoxyde dismutases à manganèse sont mitochondriales, les
autres cytosoliques ou excrétées. Chez les bactéries, les superoxyde dismutases à
Fe et Mn sont cytoplasmiques, tandis que la superoxyde dismutase à Cu et Zn est
périplasmique. Quelques bactéries possèdent une métallo-enzyme à fer, la superoxyde réductase, pour réduire Fanion superoxyde (Nivière et Fontecave, 2004).
Le peroxyde d’hydrogène est dismuté en eau et en oxygène par différents types
d’enzymes. Les catalases sont des hémo-enzymes, présentes en grande quantité
dans les peroxysomes, où se déroule le processus de détoxication de composés
nocifs (Genestra, 2007). Des catalases non hémiques à cofacteur manganèse sont
présentes chez certaines bactéries (Yoder et al., 2000).
Les peroxyrédoxines, enzymes ubiquitaires, réduisent les hydroperoxydes de
lipides et le peroxyde d’hydrogène. Elles fonctionnent généralement grâce à des
cystéines redox-actives et sont régénérées par des thiorédoxines. Les peroxyrédoxines jouent aussi un rôle essentiel dans la détoxication des espèces réactives de
l’azote (Flohé et Harris, 2007).
Enfin, il existe d’autres peroxydases de structures très diverses qui réduisent
le peroxyde d’hydrogène en eau et d’autres peroxydes en alcools à l’aide de divers
réducteurs.
Les principaux éléments influant sur l’équilibre redox sont rappelés dans le
tableau 1.
1.4. Autres types de stress redox
Bien que ce qui précède insiste sur le stress oxydant, les cellules peuvent aussi
subir un stress redox de nature réductrice : c’est le cas avec certaines molécules =
€
comme H2S, ou par limitation d’oxygène (hypoxie et anoxie). De façon appa- i
rentée, les phases ischémiques diminuent l’apport sanguin et donc d’oxygène aux I
tissus, alors que celles de réoxygénation (reperfusion) induisent un stress oxydant j
particulièrement délétère car agissant sur des cellules préconditionnées en absence î
d’oxygène (Hermes-Lima et Zenteno-Savin, 2002 ; Giordano, 2005).
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1.5. Conséquences physiologiques et pathologiques
des perturbations de l’homéostasie redox
La présence de certaines d’espèces chimiques est susceptible de déplacer l’équi- j
libre défini dans le paragraphe 1.1 en induisant soit une adaptation, soit la mise en «
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
phytates, dérivés phosphorylés d’inositol, et les mélanines font aussi partie des
antioxydants.
La deuxième catégorie de molécules antioxydantes consiste en des systèmes
enzymatiques. Les superoxyde dismutases sont des métallo-enzymes transformant fanion superoxyde en peroxyde d’hydrogène et oxygène (Fridovich, 1995).
Il en existe différents types selon la nature du site actif métallique et la localisation subcellulaire chez les eucaryotes et les procaryotes. Le manganèse, le fer, le
nickel ou un complexe de cuivre et zinc forment le centre catalytique. Chez les
eucaryotes, les superoxyde dismutases à manganèse sont mitochondriales, les
autres cytosoliques ou excrétées. Chez les bactéries, les superoxyde dismutases à
Fe et Mn sont cytoplasmiques, tandis que la superoxyde dismutase à Cu et Zn est
périplasmique. Quelques bactéries possèdent une métallo-enzyme à fer, la superoxyde réductase, pour réduire Fanion superoxyde (Nivière et Fontecave, 2004).
Le peroxyde d’hydrogène est dismuté en eau et en oxygène par différents types
d’enzymes. Les catalases sont des hémo-enzymes, présentes en grande quantité
dans les peroxysomes, où se déroule le processus de détoxication de composés
nocifs (Genestra, 2007). Des catalases non hémiques à cofacteur manganèse sont
présentes chez certaines bactéries (Yoder et al., 2000).
Les peroxyrédoxines, enzymes ubiquitaires, réduisent les hydroperoxydes de
lipides et le peroxyde d’hydrogène. Elles fonctionnent généralement grâce à des
cystéines redox-actives et sont régénérées par des thiorédoxines. Les peroxyrédoxines jouent aussi un rôle essentiel dans la détoxication des espèces réactives de
l’azote (Flohé et Harris, 2007).
Enfin, il existe d’autres peroxydases de structures très diverses qui réduisent
le peroxyde d’hydrogène en eau et d’autres peroxydes en alcools à l’aide de divers
réducteurs.
Les principaux éléments influant sur l’équilibre redox sont rappelés dans le
tableau 1.
1.4. Autres types de stress redox
Bien que ce qui précède insiste sur le stress oxydant, les cellules peuvent aussi
subir un stress redox de nature réductrice : c’est le cas avec certaines molécules =
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comme H2S, ou par limitation d’oxygène (hypoxie et anoxie). De façon appa- i
rentée, les phases ischémiques diminuent l’apport sanguin et donc d’oxygène aux I
tissus, alors que celles de réoxygénation (reperfusion) induisent un stress oxydant j
particulièrement délétère car agissant sur des cellules préconditionnées en absence î
d’oxygène (Hermes-Lima et Zenteno-Savin, 2002 ; Giordano, 2005).
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1.5. Conséquences physiologiques et pathologiques
des perturbations de l’homéostasie redox
La présence de certaines d’espèces chimiques est susceptible de déplacer l’équi- j
libre défini dans le paragraphe 1.1 en induisant soit une adaptation, soit la mise en «