Vieillissement et stress oxydant

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Stress oxydant et Vieillissement
Isabelle Petropoulos
Equipe Biologie Cellulaire du Vieillissement
UR4, Vieillissement, stress et Inflammation
Module de Gérontologie Fondamentale
18 janvier 2011
Le Vieillissement
Vieillissement : Processus progressif et irréversible de modification des
structures et des fonctions de l’organisme et de sa capacité d’adaptation aux
conditions de l’environnement.
Altération voire perte des fonctions physiologiques
Augmentation de la susceptibilité de l’apparition des maladies
Diminution de la résistance au stress
77,5 ans pour les hommes
84,4 ans pour les femmes
Augmente d’un trimestre tous les ans
16,2 % des personnes en France
ont plus de 65 ans
Chiffres INSEE 2007
Les 3 âges de la femme, Klimt

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Usure de l’organisme suite à l’accumulation
d’altérations subies au cours du temps
Les changements associés au vieillissement sont dus à
l’accumulation des dommages produits pas les Espèces
Réactives de l’Oxygène (ERO).
Production des ERO
Défenses antioxydantes
Systèmes de maintenance qui aident la cellule à
répondre au stress oxydant
Théorie des radicaux libres
Effet de l’hyperoxie
(Baret et al., 1994)
L’hyperoxie entraîne une diminution de la durée de vie des drosophiles et accélère le
processus de vieillissement
Pas de modification du taux métabolique (respiration) mais des ERO
Les altérations dues à l’oxygène (oxydations) représentent une part importante dans
le vieillissement normal

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Défenses antioxydantesSources endogènes Sources exogènes
ERO
ONOO-
H2O2ROO.O.2
NO.
NO2
OH.
•Systèmes enzymatiques :
CAT, SOD, GPx
•Systèmes non-enzymatiques :
Glutathion
vitamines (A, C et E)
Taux basal Taux élevé
•Mitochondries
•Péroxysomes
•Lipoxygénases
•NADPH oxydase
•Cytochrome P450
•UV, Radiations ionisantes
•polluants
•Xénobiotiques oxydants
•inflammation (cytokines)
Homéostasie
• Croissance normale
• métabolisme normal
Altération des fonctions physiologiques
• vieillissement
• maladie
• mort cellulaire
Origine et réponses cellulaires aux ERO
Production mitochondriale des ERO

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Systèmes de défenses cellulaires
O2°-+ O2°-+ 2H+H2O2+ O2
H2O2 +H2O22 H2O + O2
H2O2 +2GSH GSSG +2 H2O
ROOH+2GSH GSSG + H2O + ROH
SOD
CAT
GPx
Les principales cibles des ERO
L’ADN
- Mutations : la guanine peut réagir avec 1 radical hydroxyl
- 8-OH-dG : 8 hydroxydesoxyguanine
- Coupures simple brin et double brins
- Délétions (ADN mitochondrial)
Les lipides
Oxydation des phospholipides des membranes.
Formation de peroxydes lipidiques Aldéhydes
- 4-hydroxynonenal (4-HNE)
- malonaldéhyde (MDA)
Les protéines
Modifications oxydatives multiples (carbonyles)

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Principales modifications oxydatives de
l’ADN
L’oxydation de l’ ADN peut provoquer des
mutations
N
N
O
H2N
HN N
N O
H
H
N
N
O
H2N
HN N
N OH
H
N
NH
H
H
N
N
O
H2N
N
N
O
HH
HH
H
N
N
N
A d e n i n e
8 O H -G u a (e n o l ) 8 o x o -G u a (k e t o ) B a s e p a i r s
A T
G C
8 O H d G A
8
88
8 O
OO
O H
HH
H -
--
-G
GG
G u
uu
u a
aa
a
8-hydroxyguanine