L'organisme a la nécessité d'avoir un équilibre entre les molécules oxydantes et antioxydantes. Le stress oxydatif, également appelé stress oxydant, est un déséquilibre entre ces deux éléments. L’oxygène est à l’origine de cet équilibre car son utilisation induit la formation de molécules oxydantes qui sont censées apporter des effets bénéfiques à l’organisme. Ces molécules sont considérées comme instables. De cette manière, il existe d’autres molécules permettant de les stabiliser : ce sont les antioxydants. Cependant, le mode de vie moderne favorise un déséquilibre entre la production de molécules oxydantes et les apports alimentaires en antioxydants (pollution, stress, alimentation déséquilibrée). Ainsi, ce stress oxydant induit des dommages sur les cellules provoquant certaines maladies comme le cancer ou la maladie d’Alzheimer, mais également des inflammations chroniques. De plus, cette oxydation cellulaire induit une accélération du vieillissement des cellules. Cela favorise une dégradation du système immunitaire et, par conséquent, une baisse de l’immunité. L’organisme est donc à la merci des différentes infections virales et bactériennes. Fort heureusement, une alimentation riche en antioxydants permet de minimiser les impacts de ces molécules oxydantes. Cet article reprend donc l’ensemble des connaissances sur le stress oxydatif, et sur les possibilités d’atténuation de ce phénomène.

Cet article a été mis à jour le 27/09/2022

Qu’est-ce que le stress oxydant ?

Les facteurs favorisant la formation d’un stress oxydant

Différents facteurs influent sur la formation d’un stress oxydatif et notamment :

  • Des facteurs internes : altération mitochondriale, dysfonctionnement endothélial (anomalie de la dilatation des vaisseaux sanguins du tissu endothélial), inflammation chronique (activation des globules blancs), surcharge en fer, hyperglycémie, hypercholestérolémie.

  • Des facteurs externes : pollution atmosphérique, exposition à l’amiante et aux nanoparticules, irradiation, opérations chirurgicales…

  • Le mode de vie : tabagisme, exposition au soleil, sédentarité, surpoids et obésité, exercice physique intense, alimentation pauvre en fruits et légumes, cuisson excessive (fritures, grill, barbecue), prise de médicaments (comme les pilules contraceptives), consommation de repas riches en lipides (stress oxydant post-prandial).

Causes du stress oxydatif

L’organisme a besoin d’un équilibre entre les molécules oxydantes et antioxydantes. En effet, ce dernier possède quelques avantages à être dans un état de stress oxydant. Les ERO jouent un rôle primordial dans la réponse inflammatoire, dans la signalisation cellulaire et dans les voies de signalisation impliquées lors d’un exercice comme la sensibilité à l’insuline et la formation des mitochondries (composant des cellules permettant la production d’énergie). Quant aux fameux radicaux libres, ils font partie des ERO et jouent un rôle bénéfique sur la production de force. C’est une des raisons pour lesquelles le stress oxydatif est grandement augmenté lors des efforts physiques, en plus de l’augmentation de la consommation d’oxygène.

Néanmoins, le mode de vie moderne expose la population à favoriser un stress oxydant bien supérieur à ce qu’il devrait être. Cet excès de radicaux libres amène donc des actions négatives sur l’organisme, et notamment sur l’oxydation des constituants cellulaires. En effet, les ERO sont des molécules instables composées d’un électron libre, et cherchant à tout prix à se stabiliser. Ils attaquent donc les constituants cellulaires des lipides (altération des membranes), des protéines (inactivation des dérivés carbonylés), et provoque également des mutations de l’ADN (Acide Désoxyribonucléique) et de l’ARN (Acide Ribonucléique). En effet, l’oxydation atteint généralement les protéines, mais cette dernière reste réversible. Cependant, en cas de déséquilibre du stress oxydant, l’oxydation devient irréversible et atteint également les lipides et l’ADN.

L’oxygène a donc des effets paradoxaux car il est à la fois indispensable au maintien de la vie, mais il est également responsable de la production d’ERO qui entraînent de graves dommages oxydatifs au niveau de l’organisme. La consommation d’antioxydants est donc primordiale puisque ces derniers permettent de lutter contre les effets néfastes d’un excès de radicaux libres.

Conséquences d’un excès de radicaux libres

Les dommages oxydatifs induisent des mutations cellulaires et ont un impact sur les noyaux des cellules. Une surexposition au stress oxydant est donc à l’origine de nombreuses conséquences sur l’organisme :

  • Différents types de maladie :

    • Maladie par oxydation des protéines : Alzheimer (modification des peptides bêta-amyloïdes par oxydation des protéines) ; Parkinson (endommagement des cellules du cerveau par oxydation des protéines).

    • Maladie par oxydation des lipides : ischémie myocardique, athérosclérose, hypertension, cardiomyopathie, hypertrophie cardiaque, insuffisance cardiaque congestive (due au peroxynitrite, un radical libre).

    • Maladie par oxydation de l’ADN : Cancers.

  • Inflammations chroniques : asthme, arthrite rhumatoïde, tendinite, arthrose, glomérulonéphrite aiguë, insuffisances rénales et allergie.

  • Accélération du vieillissement cellulaire : dégradation du système immunitaire (infections virales et bactériennes), vieillissement prématuré des tissus (peau, cheveux…) et des organes.

  • Baisse des performances pour les sportifs : l’exercice physique intense entraîne une surproduction de radicaux libres, ce qui provoque une insuffisance veineuse à l’origine des douleurs musculaires, des crampes et des blessures.

Comment limiter le stress oxydatif ?

Augmenter la consommation d’antioxydants

Pourquoi augmenter les apports en antioxydants ?

Halliwell et Gutteridge ont donné la définition suivante aux antioxydants : « Substance qui inhibe ou retarde significativement l’oxydation d’un substrat, alors qu’elle présente une concentration très faible dans le milieu où elle intervient ». Chimiquement, un antioxydant est donc un composé réducteur qui réagit avec un ERO pour le neutraliser, et ce, en stabilisant la charge négative du radical libre avec une charge positive. Les antioxydants protègent donc les molécules de l’oxydation et des dommages qui peuvent en découler. Il est donc recommandé d’augmenter les apports en antioxydants grâce à l’alimentation. De manière générale, ces antioxydants ont un rôle de piège, et particulièrement dans le piégeage de l’ion superoxyde O2-. Cette molécule d’oxygène porte un électron supplémentaire et constitue un radical libre hautement réactif et toxique. L’alimentation moderne est trop pauvre en antioxydants, ce qui amène un excès de radicaux libres. Les antioxydants alimentaires les plus connus sont la vitamine C, la vitamine E, le bêta-carotène, le zinc, le sélénium ou encore certains polyphénols comme la curcumine, la quercétine...

Il a été prouvé que le surpoids et l’obésité optimisaient l’oxydation. Une alimentation déséquilibrée est également un grand facteur de stress oxydatif. Il a été remarqué que des hyperglycémies (taux élevés de glucides sanguins) et des hypercholestérolémies (taux élevés de cholestérol) chroniques favorisaient la formation de radicaux libres. Enfin, pour des sportifs de haut niveau réalisant des activités intenses, la consommation d’oxygène est décuplée, provoquant parallèlement une augmentation des ERO. Il est donc recommandé d’optimiser les apports alimentaires en antioxydants car il n’est pas possible de diminuer l’augmentation de la consommation d’oxygène induite par l’effort.

Le cas spécifique des polyphénols

Les polyphénols ont d’ailleurs fait l’objet de nombreuses études récemment, et il a été admis qu’ils ont un rôle très particulier dans le stress oxydant. En effet, ils agissent en hormésie, c’est-à-dire qu’ils s’adaptent en fonction du stress oxydatif. De ce fait, si l’oxydation est importante, les polyphénols agiront comme des antioxydants. À l’inverse, ils peuvent jouer le rôle de molécules oxydantes quand ils sont apportés en faible quantité. Ils permettent ainsi d'entretenir les systèmes antioxydants de l'organisme et leur capacité à "réagir" en cas de stress oxydant plus important. Ainsi, les récentes études prônent l’augmentation de leur consommation dans l'alimentation courante, avec davantage de produits frais et colorés, de plantes aromatiques et d'épices. Les polyphénols sont très répandus chez les végétaux, et ils sont connus pour leur abondance dans le vin rouge et le thé vert. Attention tout de même à la consommation de vin rouge. En effet, l’induction d’un stress oxydatif fait partie des mécanismes de toxicité de l’alcool. De plus, étant donné les impacts d’une surconsommation d’alcool sur la santé, il est recommandé de ne pas consommer plus de 2 verres de vin rouge par jour.

Les sources alimentaires d’antioxydants

Les antioxydants sont généralement présents dans la plupart des épices et aromates, ainsi que dans les fruits et légumes. Il est recommandé de varier les sources alimentaires afin de diversifier les apports en molécules antioxydantes.

  • Vitamine E (tocophérol et tocotriénol) : Les besoins en vitamine E sont estimés à 10 mg par jour par l’ANSES (Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l’Alimentation). Les sources alimentaires de vitamine E sont : huile de germe de blé, huile de tournesol, huile végétale d’Avocat, huile végétale d’Amande Douce, huile de foie de morue, fruits à coque (graines de tournesol, amandes, noisettes) et germes de céréales.

  • Vitamine C (acide ascorbique) : Les besoins en vitamine C sont estimés à 110 mg par jour par l’ANSES. Les sources alimentaires de vitamine C sont : poudre d’acérola, goyave, cassis, persil, thym, avocat, mâche, épinards, cresson, ail, choux, asperges, choux de Bruxelles, brocolis, betterave et poivrons (rouges surtout).

  • Bêta-carotène (précurseur de la vitamine A) : Les besoins en vitamine A sont estimés par l’ANSES à 750 µg par jour pour les hommes, et à 650 µg par jour pour les femmes. Les sources alimentaires de bêta-carotène sont principalement les aliments d’origine végétale suivants : patate douce, carotte, potiron, pissenlit, persil, laitue, épinard, mangue et melon.

  • Zinc : Les besoins en zinc sont estimés autour des 11 mg par jour en moyenne par l’ANSES. Les sources alimentaires de zinc sont : viandes (bœufs notamment), poissons, œufs, produits laitiers, huîtres, crabe, germes de blé et sésame.

  • Sélénium : Les besoins en sélénium sont estimés à 70 µg par jour par l’ANSES. Les sources alimentaires de sélénium sont : kombu royal, noix du Brésil, poissons (cabillaud, baudroie rousse, grenadier, thon), œuf, viandes (rognon de porc, mulet cru, foie de canard).

  • Polyphénols : De manière générale, on retrouve ces polyphénols dans les épices et les aromates, mais également dans tous les fruits et légumes de couleur :

    • Fruits et légumes rouges (anthocyanines, lycopènes) : betterave, cerise, chou rouge, fraise, tomate, oignon rouge, poivron rouge, pomme rouge et radis rouge.

    • Fruits et légumes bleu-mauve (polyphénols, flavonoïdes) : aubergine, cassis, framboise, mûre, prune, pruneau, raisin.

    • Fruits et légumes verts (polyphénols) : avocat, brocoli, épinard, kiwi, chou de Bruxelles, haricot vert, poire verte et poivron vert.

    • Fruits et légumes jaune-orange (bêta-carotène, lutéine, zéaxanthine, quercétine) : abricot, ananas, carotte, citron, mangue, orange, papaye, pêche et poivron jaune.

  • Composés soufrés : ail notamment.

Limiter la production de radicaux libres

Il existe différents moyens de limiter la formation des ERO. Tout d’abord, il est recommandé de :

  • privilégier des produits naturels et limiter la consommation de polluants alimentaires présents dans les industries alimentaires et cosmétiques (contaminants, conservateurs, colorants, édulcorants...).

  • limiter les cuissons excessives telles que les barbecues, les grillades, les planchas, les fritures et les cuissons à l'huile à haute température. En effet, elles induisent rapidement une réaction de Maillard (réactions entre un sucre réducteur et des protéines) qui donnent des arômes et des colorations particulièrement agréables à certains aliments. Malheureusement, cet ensemble de réaction est un grand invocateur de stress oxydant.
  • réduire la consommation d’alcool et de tabac.

  • ne pas abuser des expositions au soleil (surtout sans écran total).

  • s’éloigner des environnements stressants et de réduire son stress quotidien. Pour diminuer ce dernier, il est possible de s’orienter vers des techniques de méditation et de respiration (cohérence cardiaque). De plus, les huiles essentielles sont très efficaces contre le stress. Les infusions permettent également de limiter le stress quotidien tels que la Verveine Odorante, la Rose ou encore la Lavande. Le sommeil joue également un rôle important dans la formation de ce dernier, induisant également du stress oxydant.

  • trouver du temps dans la journée pour bien se reposer, et notamment la nuit. En effet, même des siestes de 15 à 30 minutes peuvent avoir un impact réellement bénéfique à l'organisme, et particulièrement sur le stress.

  • d’éviter les repas trop copieux, trop gras et trop sucrés. En effet, il a été prouvé que le surpoids et l’obésité optimisaient l’oxydation. Une alimentation déséquilibrée est également un grand facteur de stress oxydatif. Il a été remarqué que des hyperglycémies (taux élevés de glucides sanguins) et des hypercholestérolémies (taux élevés de cholestérol) chroniques favorisaient la formation de radicaux libres.

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Bibliographie

Publication : Pincemail, J., Bonjean, K., Cayeux, K., & Defraigne, J.-O. (2002). Mécanismes physiologiques de la défense antioxydante. Nutrition Clinique et Métabolisme, 16(4), 233–239. Doi :10.1016/s0985-0562(02)00166-8

Publication : Brieger, K., Schiavone, S., Miller, J., & Krause, K. (2012). Reactive oxygen species : from health to disease. Swiss Medical Weekly. https://doi.org/10.4414/smw.2012.13659

Publication : Starkov, A. A. (2008). The Role of Mitochondria in Reactive Oxygen Species Metabolism and Signaling. Annals of the New York Academy of Sciences, 1147(1), 37‑52. https://doi.org/10.1196/annals.1427.015

Publication : Yang, B., Chen, Y., & Shi, J. (2019). Reactive Oxygen Species (ROS)-Based Nanomedicine. Chemical Reviews, 119(8), 4881‑4985. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00626

Publication : J A Knight. (2000). Review : Free radicals, antioxidants, and the immune system. Ann Clin Lab Sci. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10807157/

Publication : Finaud, J., Lac, G., & Filaire, E. (2006). Oxidative Stress. Sports Medicine, 36(4), 327‑358. https://doi.org/10.2165/00007256-200636040-00004

Publication : Groussard, C., Machefer, G., Rannou, F., Faure, H., Zouhal, H., Sergent, O., Chevanne, M., Cillard, J., & Gratas-Delamarche, A. (2003). Physical Fitness and Plasma Non-Enzymatic Antioxidant Status at Rest and After a Wingate Test. Canadian Journal of Applied Physiology, 28(1), 79‑92. https://doi.org/10.1139/h03-007

Publication : Miao, L., & St. Clair, D. K. (2009). Regulation of superoxide dismutase genes : Implications in disease. Free Radical Biology and Medicine, 47(4), 344‑356. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2009.05.018

Publication : Boveris, A., & Chance, B. (1973). The mitochondrial generation of hydrogen peroxide. General properties and effect of hyperbaric oxygen. Biochemical Journal, 134(3), 707‑716. https://doi.org/10.1042/bj1340707

Publication : Halliwell, B., & Gutteridge, J. M. (1990). [1] Role of free radicals and catalytic metal ions in human disease : An overview. Oxygen Radicals in Biological Systems Part B : Oxygen Radicals and Antioxidants, 1‑85. https://doi.org/10.1016/0076-6879(90)86093-b

Ouvrage : C. (2021). Alimentation, nutrition et régimes. STUDYRAMA.

Ouvrage : Ferreira, A., Petretti, C., & Vasina, B. (2015). Biologie de l’alimentation humaine (2e éd.). Studyrama.

Ouvrage : Joël PINCEMAIL, & Floriane MINET. (2016). LES POLYPHÉNOLS, CES ANTIOXYDANTS ENCORE MÉCONNUS. Les Éditions de la Province de Liège.

Site Web : Ciqual Table de composition nutritionnelle des aliments. (s. d.). Ciqual - ANSES. https://ciqual.anses.fr/