Espèces réactives de l'oxygène (ERO) : sources et régulation

Les espèces réactives de l'oxygène (ERO) sont des molécules dérivées du dioxygène (O₂) qui possèdent une grande réactivité chimique. Les trois principales sont l'anion superoxyde (O₂•⁻), le peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) et le radical hydroxyle (HO•). Elles sont produites en continu par nos cellules, notamment lors de la respiration mitochondriale. À faible concentration, elles jouent un rôle de messagers dans la signalisation cellulaire. Mais en excès, elles peuvent endommager les lipides, les protéines et l'ADN.

La principale source d'ERO dans la cellule est la mitochondrie, lors du transport des électrons dans la chaîne respiratoire. Environ 1 à 2 % de l'oxygène consommé est converti en superoxyde à cause de fuites d'électrons au niveau des complexes I et III. D'autres enzymes produisent aussi des ERO : la NADPH oxydase des phagocytes, qui génère un 'burst oxydatif' pour détruire les bactéries, et la xanthine oxydase. Ces productions sont régulées et servent parfois à des fonctions physiologiques.

De nombreux facteurs extérieurs augmentent la production d'ERO dans notre organisme. La fumée de cigarette contient des radicaux libres et des métaux qui stimulent la production de superoxyde dans les poumons. La pollution atmosphérique, notamment les particules fines, et les rayons UV du soleil induisent également la formation d'ERO dans la peau et les voies respiratoires. Une alimentation riche en graisses oxydées ou une consommation excessive d'alcool peut aussi contribuer. Ces agressions répétées peuvent dépasser les capacités de défense antioxydante et conduire à un stress oxydatif.

Pour contrôler les ERO, l'organisme dispose d'un système antioxydant très efficace. Les enzymes comme la superoxyde dismutase (SOD), la catalase et la glutathion peroxydase transforment les ERO en produits moins toxiques. Des molécules non enzymatiques, comme les vitamines C et E, le glutathion ou les polyphénols, neutralisent directement les radicaux libres. L'équilibre entre production d'ERO et défenses antioxydantes est essentiel : s'il est rompu, le stress oxydatif s'installe et peut contribuer à de nombreuses maladies (cancers, maladies cardiovasculaires, neurodégénératives).