Le stress oxydatif joue un rôle majeur dans la maladie de Parkinson .
Mais d’abord : qu’est-ce que le stress oxydatif ?
Le stress oxydatif fait référence à une surabondance de radicaux libres, qui endommagent les composants cellulaires.
Les radicaux libres sont de minuscules particules qui volent des électrons à d’autres atomes (le vol d’électrons est appelé « oxydation »). Étant donné que les électrons servent de « colle » pour maintenir les atomes ensemble dans les structures moléculaires, ce vol d’électrons perturbe et endommage ces structures.
En d’autres termes, les radicaux libres endommagent les protéines, l’ADN, les lipides membranaires et d’autres composants cellulaires.
Les radicaux libres sont également appelés « espèces réactives de l’oxygène (ERO) » car ils « réagissent » rapidement (volent des électrons) aux molécules environnantes.
Les exemples de radicaux libres sont les superoxydes, les radicaux hydroxyles et le peroxyde d’hydrogène.
La plupart des radicaux libres sont des sous-produits du métabolisme cellulaire normal. En particulier, nos mitochondries produisent de nombreux radicaux libres en tant que sous-produit de la production d'énergie pour nos cellules.
Lorsque trop de radicaux libres sont produits, les cellules et leurs composants sont endommagés, ce qui peut éventuellement conduire à leur mort.
Mécanismes du stress oxydatif dans la maladie de Parkinson
Plusieurs mécanismes contribuent au stress oxydatif dans la maladie de Parkinson, créant un cercle vicieux de dommages cellulaires, en particulier dans les cellules qui produisent la dopamine :
1. Dysfonctionnement mitochondrial
Les mitochondries sont la principale source de radicaux libres dans les neurones. Dans la maladie de Parkinson, les mitochondries sont endommagées (apprenez-en plus sur le rôle des mitochondries endommagées dans la maladie de Parkinson ici), en particulier dans les cellules de la substance noire, une région du cerveau impliquée dans le mouvement.
Ces dommages mitochondriaux provoquent la génération de grandes quantités de radicaux libres dans les neurones, les endommageant.
Certaines causes génétiques de la maladie de Parkinson impliquent des mutations dans des gènes tels que PINK1 et PRKN, qui perturbent le contrôle de la qualité mitochondriale, entraînant des dommages aux mitochondries qui produisent de grandes quantités de radicaux libres, provoquant un stress oxydatif.
2. Métabolisme de la dopamine
Les neurones qui produisent de la dopamine (et qui meurent dans la maladie de Parkinson) sont intrinsèquement vulnérables au stress oxydatif pour diverses raisons :
- Les neurones dopaminergiques sont métaboliquement très actifs , car ils doivent s'activer beaucoup et possèdent également un réseau dendritique étendu (ayant de nombreuses branches établissant des connexions avec d'autres neurones). Cette forte demande métabolique des neurones dopaminergiques oblige leurs mitochondries à travailler dur, à produire davantage de radicaux libres et à endommager également les mitochondries au fil du temps.
- La dopamine s'oxyde facilement (formant des quinones dopaminergiques). La dopamine oxydée a tendance à réagir avec les composants cellulaires, les endommageant.
- Les voies enzymatiques qui décomposent la dopamine (via l’enzyme monoamine oxydase) produisent également des radicaux libres .
3. Neuroinflammation
L'inflammation chronique du cerveau dans la maladie de Parkinson implique des cellules immunitaires (sur)activées et des cellules de soutien, comme la microglie et les astrocytes.
Ces cellules libèrent des cytokines pro-inflammatoires et des radicaux libres. Ce milieu inflammatoire perpétue le stress oxydatif, créant une boucle de rétroaction de dommages neuronaux et d'activation immunitaire.
4. Agrégation de l'alpha-synucléine
Dans la maladie de Parkinson, une protéine spécifique, appelée alpha-synucléine, a tendance à s'accumuler dans les régions du cerveau impliquées dans la maladie de Parkinson.
L’accumulation d’alpha-synucléine dans les neurones perturbe la fonction mitochondriale de ces cellules et favorise également la production de radicaux libres.
Ce stress oxydatif, à son tour, accélère l’agrégation de l’alpha-synucléine (en endommageant l’alpha-synucléine de sorte qu’elle devient plus susceptible de s’agglutiner), mettant en évidence une relation bidirectionnelle entre ces processus.
5. Facteurs environnementaux
Les toxines environnementales telles que les pesticides (par exemple, le paraquat et la roténone), les métaux lourds et certains aliments (comme un régime riche en sucre) sont connus pour induire un stress oxydatif dans les cellules cérébrales.
6. Facteurs génétiques
Dans les cas de maladie de Parkinson génétique , certaines mutations génétiques, telles que celles de LRRK2 et DJ-1, réduisent les défenses antioxydantes cellulaires des neurones, rendant ces cellules plus sensibles aux dommages oxydatifs.
Conséquences du stress oxydatif dans la maladie de Parkinson
Le stress oxydatif contribue à la maladie de Parkinson par de multiples mécanismes, tels que :
- Peroxydation lipidique : les radicaux libres attaquent les acides gras polyinsaturés des membranes neuronales, entraînant une oxydation des lipides. Cela compromet l'intégrité membranaire et perturbe la signalisation cellulaire.
- Oxydation des protéines : les radicaux libres modifient les protéines, altérant leur fonction et favorisant l'agrégation. Par exemple, l'alpha-synucléine oxydée est plus susceptible de former des agrégats toxiques .
- Dommages à l’ADN : les radicaux libres induisent des dommages à l’ADN, ce qui déclenche une instabilité génomique et altère la survie neuronale.
- Dommages mitochondriaux : les radicaux libres aggravent le dysfonctionnement mitochondrial , amplifiant encore la production de radicaux libres dans un cycle auto-entretenu.
Conclusion
Le stress oxydatif joue un rôle important dans la maladie de Parkinson, impliquant, entre autres, le dysfonctionnement mitochondrial , le métabolisme de la dopamine, la neuroinflammation et l'agrégation de protéines .
Comprendre les fondements moléculaires du stress oxydatif dans la maladie de Parkinson fournit des informations précieuses sur son origine et met en évidence des pistes thérapeutiques potentielles.
Bien que des défis importants demeurent, cibler le stress oxydatif est prometteur pour ralentir la progression de la maladie et améliorer la qualité de vie des personnes atteintes de la maladie de Parkinson.
Il est possible de réduire considérablement le stress dû aux radicaux libres grâce aux aliments que nous consommons, qui contiennent des substances qui protègent mieux les cellules (du cerveau) contre les dommages oxydatifs, comme les fruits bleus, les légumes , les vitamines et les minéraux spécifiques.
