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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)
5
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
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