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référence de la SOD   

-superoxyde dismutase

 

 

Tout commence avec l'Oxygène , indispensable à la vie aérobie.

 

La vie aerobie est celle qui nécessite de l'air et de façon plus précise de l'oxygène dont il est pourvu. Cet oxygène est indispensable à la respiration, première manifestation de la vie aerobie. C'est grâce à ses propriétés de capteur et de transporteur d'électrons que tout ceci est possible au coeur de l'intimité des cellules. En effet, l'apport d’oxygène au cours de la respiration, permet la transformation en énergie des nutriments apportés par l’alimentation au sein de

 la chaîne respiratoire mitochondriale.

(1)                  O2 + 4 e- + 4 H+    ....................................  2 H2O

Au cours de cette transformation des aliments en énergie, 2 à 4% des atomes d'oxygène vont garder un court instant un électron supplémentaire. Or dans une molécule les électrons vont habituellement par paires. On dit qu'ils sont appariés et qu'ils forment des doublets assurant la liaison entre les atomes. Ceci permet la cohésion de la molécule. Lorsqu'un électron n'est pas apparié, qu'il est donc seul, solitaire, on dit aussi célibataire, le composé sur lequel il est fixé est dit radical libre. L'oxygène avec un électron supplémentaire non apparié, célibataire est nommé

Superoxyde.

(2)            O2 + 1 e - .......................................................O2 .-

C'est le premier radical libre à l'origine de la production en cascade d'une série de nombreux radicaux libres.

Ces radicaux libres stimulent les réactions fondamentales au coeur des cellules. Ils sont donc Indispensables à la vie ! Mais ils deviennent néfastes dans certaines circonstances. La nature de leur effets, bénéfiques ou néfastes, est déterminée par la direction et l'intensité de leur flux. Leur régulation est sous l'autorité d'un chef d'orchestre organisant cette gestion des flux de radicaux libres

la SOD -superoxyde dismutase.

(3)        (O2 .-  +  O2 .-) + 2 H+.......SOD...........H2O2O2


L'Oxygène se combinant avec un composé entraine l'oxydation de celui ci.

Au cours de cette oxydation le composé perd ses électrons. Par extension s'oxyder est synonyme de perte d'électrons. Lorsque le fer s'oxyde au contact de l'oxygène de l'air il perd ses électrons. Chacun d'entre nous peut constater cette perte de substance progressive du fer laissé à l'air libre. Ainsi le trou que l'on observe sur la photo de gauche est due à une perte d'électrons par le fer dont est constituée cette rampe d'un vieux pont. Les électrons perdus ont été captés par l'oxygène de l'air humide.

L'oxygène est dit oxydant, "qui capte, qui est avide d'électrons".

Un oxydant est donc un composé qui attire, arrache, capte les électrons d'un autre composé avec une certaine  force. Plus cette force est grande plus l'oxydant est dit fort.

Un antioxydant est une substance, qui à faible concentration, retarde ou inhibe l'oxydation d'une autre substance. L'organisme a développé des systèmes très efficaces contre son oxydation.
Agissant en premier, et pour cela dit primaires, prévenant l'oxydation, les systèmes de défense enzymatiques:
1-les enzymes dismutant l'ion superoxyde:
                                                                les superoxydes dismutases -SOD.
 
2-les enzymes agissant sur les peroxydes:
                                                                les peroxydases -Catalase
                                                                les glutathion peroxydases-GPx)
3-les enzymes protégeant les protéines à fonction thiol
                                                                                       le système-Thiorédoxine
 Agissant en second, et pour cela dits secondaires, capables de pièger les radicaux libres formés, les antioxydants non enzymatiques:
glutathion, bilirubine, oestrogènes, acide urique, coenzyme Q10, mélanine, mélatonine, acide lipoïque, Vitamine E, Vitamine C, caroténoïdes...

 

 

La SOD -superoxyde dismutase  est l’antioxydant de première ligne, la clé de voute d’un système complexe et très performant de défenses enzymatiques.


Santé-Maladie et Vieillissement 

Voyage au cœur des cellules

Qui ne s’est pas un jour posé la question de savoir pourquoi et comment la maladie s’installe, disparait puis apparait à nouveau ? Quel est le processus qui conduit au vieillissement. Sommes-nous simples victimes de ce qui se passe ou sommes-nous aussi acteurs  de ces événements ?

L’étude des représentations du fonctionnement du vivant que l’homme a pu avoir au travers du temps et de sa culture, nous permet de mieux comprendre ses comportements lorsqu’il s’agit de sa santé, sa maladie et de son vieillissement.

Dans la conscience collective, quelque soit les pays et les cultures, le monde du vivant englobe aussi bien les Plantes les Animaux que les Hommes car instinctivement l’être humain sent bien que ces trois règnes ont un  dénominateur commun. Ce dénominateur est la capacité à réagir. 

Les connaissances extraordinairement croissantes en biologie nous confirment jour après jour que la cellule est l'unité de base du monde vivant.

 

Un voyage au cœur des cellules grâce aux prodigieux moyens modernes en biotechnologie nous  permet d’approcher ces mécanismes intimes du fonctionnement  du vivant.

 

 

 

Cette nouvelle approche nous confirme l’incroyable intuition de certains de nos anciens qui a permis comme dans toutes les sciences de progresser par hypothèses plus ou moins heureuses,  par des découvertes fruits de longs travaux  ou tout simplement par le fait du hasard.

 

La plus ancienne des représentations de la maladie et qui reste solidement ancrée dans notre conscience collective nous vient de l’Égypte antique peu de temps après la découverte de l’écriture vers 2800 ans avant JC au temps des pyramides avec le célèbre architecte et médecin

IMHOTEP. Dans cette conception par essence l’organisme est sain et le mal y entre et en sort comme par la porte. Rejeter le mal c’est récupérer la santé. Les vers, le poison, les microbes, les mauvais sorts tout cela peut être extirpé ou détruit par l’intervention humaine des prêtres et des médecins. Cette capacité d’intervention de l’homme nous rassure. Cette représentation reste  toujours la plus spontanée, y compris de nos jours. 

 

La seconde représentation nous vient de la Grèce antique 440 avant JC avec  le célèbre médecin HIPPOCRATE pour qui la nature est harmonie et équilibre. Pour les Grecques l’être vivant est  à l’image de cette nature. Les circonstances extérieures sont des occasions de déséquilibre et non des causes. La lutte de l’organisme pour retrouver son équilibre constitue la maladie. Ici c’est la nature qui trouvera les voies de la guérison. C’est donc la capacité à réagir de l’organisme qui rassure dans cette représentation.

« La pensée des médecins n’a pas fini d’osciller de l’une à l’autre de ces deux représentation de la maladie » CANGUILHEM -1904-1995) : Le Normal et le Pathologique.

Après la révolution Française, sous Napoléon III (1852-1870), trois grands scientifiques marquent de leur empreinte l’avancée de la médecine.

Claude BERNARD(1813-1879) en 1865 défini la  notion importante de « constance du milieu intérieur », l’homéostasie. La physiologie est le  fonctionnement normal des organes pour lequel sont établies des normes, taux de glucose (0,85g +ou- 20%), de cholestérol (le bon HDL >0,6, le mauvais LDL <1,60g/l)… et la pathologie c’est ce qu’il y a en trop (hyper) ou ce qu’il y a en moins (dys). Cette médecine normative est confortable pour le patient et le médecin. Si les analyses sont dans les normes tout le monde  est rassuré car on en déduit que les organes fonctionnent correctement. Dans le cas contraire l’intervention de l’homme de l’art fait ce qu’il faut pour se rapprocher des normes physiologique.

Johann MENDELmoine de son état (1892-1884) définit la génétique et démontre  la transmission des caractères héréditaires selon sa fameuse loi dite de Mendel qui met à mal la théorie de l’imprégnation. Mais ce n’est qu’en 1944 que l’américain Oswald AVERY émet l’idée que l’ADN serait le support de l’hérédité. Deux physiciens, James WATSON et Francis CRICK, vont en 1953 percer le mystère de la structure hélicoïdale de l’ADN et permettre dans les  cinquante ans qui suivent des progrès énormes dans la compréhension des mécanismes du vivant.

Louis PASTEUR (1822-1895) découvre le rôle des microbes, met fin à la notion de génération spontanée, impose l’antisepsie, l’asepsie, la pasteurisation et la vaccination. Il a dit « le microbe n’est rien, le terrain est tout ». Sa vision était grecque et on ne retient souvent que l’aspect égyptien de ses découvertes.

Il est impossible de passer sous silence les découvertes d’Alexander  FLEMING (1881-1955) en particulier la pénicilline en 1928 qui ne fût utilisée en médecine qu’en 1940 ! On a connu l’extraordinaire réussite des antibiotiques et aussi de toute une panoplie de médicaments anti…qui renforce la conception égyptienne de la maladie.

 

Toutes ces découvertes nous permettent de mieux vivre, de repousser sans cesse l’âge fatidique de notre départ. Mais les questions demeurent, identiques, parfois obsédantes : pourquoi sommes nous malades, en bonne santé, comment mieux vieillir ? Quelle est la bonne théorie ?

 

Est-ce le mal extérieur qui entre et nous détruit ou est-ce notre organisme qui ne résiste pas à la charge du mal ? Et pourquoi ce ne serait pas un peu des deux ?

La biologie cellulaire nous apporte un nouvel éclairage précieux.
On pourrait comparer l’organisme vivant à une société d’artisans que sont les cellules. Elles ont chacune leur savoir faire, elles échangent, communiquent entre elles, sont interdépendantes, fonctionnent en harmonie. On peut aussi les assimiler aux ateliers de base du monde du vivant.
Les cellules forment comme des « petits sacs de gelée » séparées de leur environnement par une membrane formant frontière. Mais ce n’est pas qu’une frontière, c’est aussi le véritable cerveau de la cellule : en effet elle reçoit des informations de son environnement grâce à ses nombreux capteurs à l’instar de nos sens. Puis, en fonction de ces informations reçues, elle transmet des ordres à
son noyau véritable bureau administratif. Le noyau par l’intermédiaire de son ADN exécute ces ordres en utilisant une panoplie de  recettes qu’il a à sa disposition inscrites dans son ADN.

Dans cette usine il y a des générateurs d’énergie, les mitochondries, qui marchent à l’oxygène. Il y a aussi un atelier de fabrication de protéines près du noyau, le réticulum endoplasmique, doublé d’un atelier d’emballage et d’étiquetage (appareil de golgi) qui vont expédiée les protéines à destination. Enfin il y a un centre de traitement des déchets, les lysosomes. Si chaque atelier de l’usine est en état de marche il n’y a pas de problème.

Comment fonctionne cette usine de base qu’est la cellule ?

Reprenons la métaphore de l’artisan : pour fabriquer ses produits l’artisan a besoin d’une source d‘énergie et de matières premières. Le reste c’est son savoir faire.
L’énergie des êtres vivants leur vient du soleil sous forme de photons, les grains de soleil. Mais seules les plantes sont capables de transformer cette énergie lumineuse en énergies électriques grâce à la photosynthèse (chloroplastes) avec un extraordinaire rendement puisqu’il est de 100% !

Les matières premières qu’utilisent les cellules végétales se trouvent dans le sol, la mer (eau, minéraux, oligoéléments) et dans l’air (Carbone, Hydrogène, Azote, Oxygène).

Le savoir faire de ces  artisans que sont les cellules, est écrit, stocké dans leur noyau dans cette fabuleuse protéine qu’est l’ADN (génétique). On peut comparer cet ADN à un livre de recettes spécifique à chaque espèce.

Avec tout ça, comme l’artisan, les plantes peuvent fabriquer tous les éléments dont elles ont besoin. Les plantes savent tout fabriquer ! Mais ce n’est pas le cas des animaux ni des hommes.

Ceux-ci sont  incapables d’utiliser directement l’énergie solaire et sont donc totalement dépendants de l’utilisation de l’énergie accumulée par les plantes.

Ils ne savent pas non plus tout fabriquer, comme les vitamines, certains Acides aminés, certaines Acides gras (graisses) et doivent ici aussi allé chercher dans les plantes, ou les animaux qui ont mangé les plantes ces éléments dits essentiels. Ces carences en éléments essentiels sont à l’origine de mauvais fonctionnements, de la détérioration des ateliers de base que sont les cellules. La plus célèbre de ces carences est sans doute du au principe de LIND ou Vitamine C, responsable du scorbut. On dit qu’elle a contribuée à la victoire de la bataille de Trafalgar par le Vice Amiral Nelson en 1805 car sa troupe connaissait ce principe de LIND et utilisait des agrumes qui contiennent de la Vit C. Or en face la troupe de Napoléon ne connaissait pas les vertus des agrumes, oranges et  citrons.

 

Qu’en est-il de l’énergie dont nous avons besoin ?

 

 Pour récupérer de l’énergie les animaux et les hommes  doivent « brûler » les plantes, comme de vulgaires usines à charbon. Pour cela les cellules animales et humaines utilisent de l’oxygène. Comme un feu qui brûle dans l’âtre, ce feu intérieur libère de la « fumée » toxique. En effet  certaines molécules d’oxygène (2 à 4%) gardent un électron supplémentaire et forme ce qu’on appelle le superoxyde le premier des « radicaux libres ». Ce superoxyde à l’origine de la production en cascade d’une série de radicaux libres, molécules qui ont toutes en commun d'avoir un électron dit solitaire, non couplé à un second comme c'est habituellement le cas .

Ces radicaux libres sont nécessaires au bon fonctionnement biologique des organismes vivants car ils déclenchent et stimulent les réactions fondamentales du corps comme les étincelles d’un moteur. Mais en quantités trop importantes ces radicaux libres vont oxyder, « rouiller » les cellules.

 

La première attaque concerne la membrane de la cellule, le cerveau du système. Celle-ci  est constituée de deux couches de lipides dont la composition détermine ses caractéristiques. Pour sa rigidité elle a besoin de graisse saturée dont le cholestérol (25%) et pour sa fluidité de graisse insaturée (des huiles) à courte chaine (18 carbones) et longue chaine (22 carbones).
 Parmi les graisses insaturées deux groupes ont des propriétés particulières. Il s'agit des Oméga 6 (acide arachidonique pro inflammatoire) et des Oméga 3 à longue chaine (DHA et EPA anti-inflammatoire). Les proportions de ces graisses sont déterminées par notre ration alimentaire. Attaqué par les radicaux libres l’acide arachidonique, Oméga 6, entraine une cascade inflammatoire avec des troubles graves : inflammation chronique, maladies dégénératives, cancers, maladies cardiaque, sclérose latérale en plaque, dégénérescence maculaire, athérosclérose, arthrite rhumatoïde, pneumopathies liées au tabac…

 

Pour bien fonctionner cette membrane doit contenir de l’acide arachidonique et de la DHA plus EPA dans des rapports de 1 à 5 maximum. Nous en sommes rendu à des rapports de 1 à 20 voir 50 ! Ce déséquilibre nous met dans une situation inflammatoire potentielle permanente.

Le vieillissement trouve t il son origine dans ce même mécanisme ?

La première théorie fait la relation entre la capacité de multiplication des cellules d’une espèce et sa longévité potentielle.

Ainsi les souris vivent entre 2 et 3 ans, les éléphants entre 50 et 60 ans, les hommes de 80 à 120 ans, les tortues des Galápagos de 150 à 175 ans.

Hayflick constate que les cellules de souris en culture cellulaires se multiplient entre 14 et 28 fois puis meurent.

Les cellules des tortues des Galápagos se multiplient entre 90 et 120 fois.

Les cellules humaines se multiplient au maximum 50 fois.

Il en déduit que l’espérance de vie de l’homme est 150 ans !

Tout se passe comme si, au cours des divisions cellulaires, l’organisme faisait des photocopies de photocopies et au bout d’un certain nombre de fois en fonction de la qualité de l’original il n’est plus possible de faire des photocopies « lisibles ». Les cellules auraient atteint ce qu’on appelle la limite de Hayflick et meurent. Or lorsqu’on met en culture des cellules de personnes âgées de 90 ans elles se multiplient encore 20 fois ! La limite de Hayflick n'est donc pas atteinte à 90 ans. Il y a autre chose qui explique le vieillissement. Voici une hypothèse interressante. Nous avons reçu un potentiel génétique qui nous donnerait la possibilité de vivre jusqu’à un âge avancé, mais des dégradations cellulaires ne le permettent pas.

La raison de cette différence entre le potentiel génétique et la réalité de notre longévité serait, selon une hypothèse maintenant admise, l’effet toxique des radicaux libres qui oxydent nos cellules.

Tout commence avec l’oxygène qui nous est indispensable à la vie mais qui nous tue à petit feu. Ces électrons supplémentaires qui restent sur l’oxygène créent le superoxyde dont le flux est contrôlé par une molécule la SOD -superoxyde dismutase-. La SOD -superoxyde dismutase- détruit le superoxyde réduisant son flux toxique. Mais fabriqué en quantité insuffisante la SOD -superoxyde dismutase-laisse libre cours à la génération de radicaux libres dangereux qui détériorent nos cellules, les rouillent. Or une cellule qui rouille perd ses électrons, perd son énergie et par conséquent se dégrade.

 

Ainsi la SOD -superoxyde dismutase-règle le flux du superoxyde en ne laissant passer qu’une petite quantité, comme « étincelles » nécessaire au processus physiologiques. La SOD -superoxyde dismutase-détruit le reste qui sinon, provoquerait une cascade d’oxydation, de rouille entrainant des troubles graves: inflammation chronique, maladies dégénératives, cancers, maladies cardiaque, sclérose latérale en plaque, dégénérescence maculaire, athérosclérose, arthrite rhumatoïde, pneumopathies liées au tabac…

 

Théodore MONOD (1902-2000) disait : la SOD -superoxyde dismutase-sera l’une des grandes molécules du 21éme siècle. C’est en effet « une molécule clé au cœur de l’équilibre biologique » sans laquelle aucun être vivant utilisant l’oxygène ne peut vivre.

Quand sommes-nous en manque de SOD -superoxyde dismutase-?

 

De façon simple on peut résumer en disant qu’à chaque fois que notre consommation d’oxygène augmente et à chaque fois que notre fabrication de SOD -superoxyde dismutase- diminue.

 

L’augmentation de la consommation d’oxygène accompagne l’effort intellectuel et physique, une vie intense. C’est le cas des sportifs à tous les niveaux, des personnes ayant un travail physique pénible, des chefs d’entreprise trépidents et actifs, des cadres hyperactifs…

Ce besoin supplémentaire en SOD -superoxyde dismutase-se fait sentir aussi dans les contextes  oxydants : fumée de cigarette, pollution des villes, pesticides à doses chroniques, intoxication aux métaux lourds, chaleur, lumière, radiations, alimentation excessive…

La SOD -superoxyde dismutase-protège de l’oxydation de nombreuses molécules précieuses à notre santé dont les acides gras de nos membranes cellulaires au niveau du cœur et du cerveau. Le régime crétois explique en grande partie la longévité de cette population (poisson, olive, vin, pourprier, escargot…)

Les besoins en SOD -superoxyde dismutase-augmentent au cours du  stress qui est un pourvoyeur très important de radicaux libres attaquant de surcroit l’EPA et la DHA, soutiens importants de notre bien être émotionnel.

La fabrication de la SOD -superoxyde dismutase-décline avec l’âge et les carences en vitamines et oligoéléments dont le sélénium et le zinc. Combler ce déclin et ces carences permet de conserver à notre organisme cet élan vital de la jeunesse.

Les progrès de notre condition de vie, l’amélioration de notre alimentation et l’accès aux soins allongent notre espérance de vie. Un des grands objectifs des années qui viennent est de continuer à avoir le plaisir de vivre malgré l’usure du temps.

La SOD -superoxyde dismutase  y contribue efficacement.

 

                 François DESBORDES