Le potentiel redox, ou potentiel d’oxydoréduction, joue un rôle crucial dans le maintien de la santé neurologique. Il s’agit d’une mesure de la tendance d’une substance à acquérir des électrons et ainsi être réduite. Dans le contexte biologique, le potentiel redox influence de nombreux processus cellulaires essentiels, notamment la production d’énergie, la signalisation cellulaire et la protection contre le stress oxydatif notamment dans les troubles neurodégénératifs.
Le stress oxydatif et son rôle dans la neurodégénérescence
Le stress oxydatif se produit lorsqu’il y a un déséquilibre entre la production d’espèces réactives de l’oxygène (ERO) et la capacité du corps à les neutraliser. Dans le système nerveux central (SNC), ce déséquilibre peut avoir des conséquences particulièrement graves :
Dommages cellulaires
Les ERO peuvent endommager les lipides, les protéines et l’ADN des neurones, conduisant à leur dysfonctionnement ou à leur mort.
Inflammation chronique
Le stress oxydatif déclenche des réponses inflammatoires qui, si elles persistent, peuvent contribuer à la progression des maladies et troubles neurodégénératifs.
Perturbation de la signalisation cellulaire
Les ERO peuvent interférer avec les voies de signalisation normales dans les neurones, affectant leur fonction et leur survie.
Structures du SNC impliquées dans le stress oxydatif/nitrosatif
Plusieurs structures du SNC sont particulièrement vulnérables au stress oxydatif :
Neurones
Ils sont très sensibles au stress oxydatif en raison de leur forte consommation d’oxygène et de leur faible capacité de régénération.
Astrocytes
Ces cellules jouent un rôle crucial dans la protection des neurones contre le stress oxydatif, mais peuvent également devenir réactives et contribuer à l’inflammation en cas de stress prolongé.
Microglies
Les cellules immunitaires résidentes du cerveau peuvent être activées par le stress oxydatif, libérant des facteurs inflammatoires qui peuvent exacerber les dommages neuronaux.
Barrière hémato-encéphalique (BHE)
Le stress oxydatif peut compromettre l’intégrité de la BHE, permettant l’entrée de substances potentiellement nocives dans le cerveau.
La voie Nrf2-ARE : un mécanisme de défense clé
La voie Nrf2-ARE (Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 – Antioxidant Response Element) est un système de défense antioxydant majeur dans le corps. Nrf2 est un facteur de transcription qui, lorsqu’il est activé, se lie à l’ARE dans le noyau cellulaire, stimulant l’expression de gènes antioxydants et détoxifiants. Cette voie est particulièrement importante dans le contexte des troubles neurodégénératifs car son activation peut aider à protéger les neurones contre le stress oxydatif
Thérapies redox dans la neurodégénérescence
Plusieurs thérapies redox ont montré un potentiel prometteur dans le traitement des troubles neurodégénératifs :
1
Ginkgo Biloba et Coenzyme Q10
- Le Ginkgo Biloba est un puissant antioxydant qui peut améliorer la circulation cérébrale et la fonction cognitive.
- La Coenzyme Q10 joue un rôle crucial dans la production d’énergie mitochondriale et possède des propriétés antioxydantes.
- Ces deux composés ont montré des effets bénéfiques dans la maladie de Parkinson et la maladie d’Alzheimer.
2
Sélénium
- Cet oligo-élément est essentiel pour l’activité de plusieurs enzymes antioxydantes.
- Des études ont montré son potentiel dans la réduction du stress oxydatif dans diverses maladies et troubles neurodégénératifs.
3
Curcumine
- Composé actif du curcuma, la curcumine possède des propriétés anti-inflammatoires et antioxydantes puissantes.
- Elle a montré des effets prometteurs dans la réduction des plaques amyloïdes dans la maladie d’Alzheimer.
4
Acides gras oméga-3
- Ces acides gras essentiels, notamment l’EPA et le DHA, sont cruciaux pour la santé cérébrale.
- Ils peuvent réduire l’inflammation et le stress oxydatif dans le cerveau, offrant une protection contre la neurodégénérescence.
5
Mélatonine
- Hormone régulant le cycle circadien, la mélatonine est également un puissant antioxydant.
- Elle a montré des effets neuroprotecteurs dans plusieurs modèles de maladies et troubles neurodégénératifs.
6
Cannabinoïdes
- Les composés dérivés du cannabis ont montré des propriétés neuroprotectrices et anti-inflammatoires.
- Ils pourraient offrir un potentiel thérapeutique dans divers troubles neurodégénératifs.
7
Vitamines E et C
- Ces vitamines antioxydantes jouent un rôle crucial dans la protection des cellules contre les dommages oxydatifs.
- Des études ont montré leur potentiel dans la réduction du risque et de la progression de certains troubles neurodégénératifs.
Application des thérapies redox dans les troubles neurodégénératifs spécifiques
Maladie de Parkinson (MP)
- Les thérapies redox visent à protéger les neurones dopaminergiques contre le stress oxydatif.
- La Coenzyme Q10 et le Ginkgo Biloba ont montré des résultats prometteurs dans le ralentissement de la progression de la MP.
Maladie d’Alzheimer (MA)
- Les antioxydants comme la curcumine et les vitamines E et C peuvent aider à réduire la formation de plaques amyloïdes.
- Les acides gras oméga-3 pourraient améliorer la fonction cognitive et ralentir le déclin cognitif.
Glaucome
- Les thérapies redox visent à protéger les cellules ganglionnaires de la rétine contre les dommages oxydatifs.
- La mélatonine et les antioxydants ont montré des effets prometteurs dans la réduction de la pression intraoculaire.
Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA)
- Les thérapies antioxydantes visent à ralentir la dégénérescence des motoneurones.
- Le sélénium et la vitamine E ont montré des effets potentiellement bénéfiques dans certaines études.
Sclérose en Plaques (SEP)
- Les thérapies redox visent à réduire l’inflammation et le stress oxydatif dans le système nerveux central.
- Les acides gras oméga-3 et les antioxydants comme la vitamine C pourraient aider à moduler la réponse immunitaire et à protéger les neurones.
Conclusion et perspectives futures
Les thérapies redox offrent une approche prometteuse dans le traitement des troubles neurodégénératifs en ciblant le stress oxydatif, un facteur clé dans la progression de ces maladies. Cependant, il est important de noter que ces thérapies doivent être adaptées à chaque trouble spécifique et à chaque patient individuel. Les recherches futures devraient se concentrer sur :
- Le développement de thérapies combinées ciblant plusieurs aspects du stress oxydatif.
- L’amélioration de la biodisponibilité et de la pénétration cérébrale des antioxydants.
- L’identification de biomarqueurs du stress oxydatif pour personnaliser les traitements.
- L’étude des effets à long terme des thérapies redox sur la progression des maladies neurodégénératives.
En conclusion, bien que les thérapies redox montrent un grand potentiel, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour optimiser leur efficacité et leur sécurité dans le traitement des troubles neurodégénératifs. Une approche multidisciplinaire, combinant ces thérapies avec d’autres stratégies de traitement, pourrait offrir les meilleures perspectives pour les patients atteints de ces maladies complexes et dévastatrices.
Source :
Auteur : Elzbieta Miller (1) , Lukasz Markiewicz (2) , Jacek Kabzinski (3) , Dominik Odrobina (4) , Ireneusz Majsterek (3)
Titre : Potentiel des thérapies redox dans les troubles neurodégénératifs
Affiliations :
(1) Department of Physical Medicine, Medical University of Lodz, Hallera Square, 1, Lodz, Poland, elzbieta.dorota. miller@umed.lodz.pl.
(2) Department of Chemistry and Clinical Biochemistry, Medical University of Lodz.
(3) Department of Chemistry and Clinical Biochemistry, Medical University of Lodz, Hallera Square 1, Lodz, Poland.
(4) Department of Pathology, Faculty of Health Sciences, Jan Kochanowski Memorial University of Kielce, Kielce, Poland, and Ophthalmology Clinic Boni Frates Lodziensis, Lodz, Poland.
Date de publication : Mars 2017
DOI : 10.2741/e797
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