Radicaux libres : exemples, origines et effets

Sommaire

• Quels sont les principaux exemples de radicaux libres ?
• D’où viennent les radicaux libres ?
• Quels effets ont-ils en cas de stress oxydant ?
• Comment les antioxydants agissent-ils face aux radicaux libres ?
• Foire aux questions

Superoxyde, hydroxyle, monoxyde d’azote : ces exemples de radicaux libres permettent de comprendre ce qui se passe à l’échelle de vos cellules. Cet article présente les principaux radicaux libres, leurs origines internes et externes, leurs effets en cas de stress oxydant, puis la manière dont les antioxydants de l’organisme, de l’alimentation et des compléments interviennent face à eux.

Quels sont les principaux exemples de radicaux libres ?

Les radicaux libres sont des molécules instables qui participent à de nombreuses réactions chimiques dans l’organisme. Avant de les citer, il faut comprendre ce qui les rend réactifs, puis les distinguer d’autres espèces oxydantes qui leur ressemblent.

Qu’est-ce qu’un radical libre ?

Un radical libre est une espèce chimique qui possède au moins un électron non apparié, c’est-à-dire seul sur sa couche externe. Ce déséquilibre le rend très réactif.

Le radical cherche donc à capter un électron chez une molécule voisine. Celle-ci devient alors réactive à son tour : une réaction en chaîne s’enclenche et se propage de molécule en molécule.

Superoxyde, hydroxyle et autres exemples

Plusieurs radicaux appartiennent à la famille des espèces réactives de l’oxygène, des molécules dérivées de l’oxygène et capables d’oxyder leur environnement. D’autres dérivent de l’azote. Leur formule porte un point, qui signale l’électron non apparié.

• Anion superoxyde (O₂•⁻) : produit notamment pendant la respiration cellulaire.
• Radical hydroxyle (•OH ou HO•) : un radical particulièrement réactif.
• Monoxyde d’azote (•NO) : un radical dérivé de l’azote.
• Radical peroxyle (ROO•) : une autre espèce radicalaire réactive de l’oxygène.

Pourquoi le peroxyde d’hydrogène est-il différent ?

Le peroxyde d’hydrogène (H₂O₂) est bien une espèce réactive de l’oxygène, mais il ne possède aucun électron non apparié : ce n’est donc pas un radical libre. Les deux catégories se recoupent sans être synonymes.

Il reste toutefois impliqué dans leur formation. En présence de fer réduit, il produit un radical hydroxyle selon la réaction : Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + OH⁻ + •OH.

D’où viennent les radicaux libres ?

La production de radicaux libres n’est pas un phénomène anormal en soi. Une partie naît du fonctionnement même des cellules, une autre d’expositions extérieures ou d’habitudes de vie qui en augmentent la quantité.

Une production normale dans l’organisme

Les radicaux libres ont d’abord pour cause le métabolisme lui-même : utiliser l’oxygène pour produire de l’énergie génère inévitablement des espèces réactives. Plusieurs mécanismes y contribuent.

• Mitochondries : pendant la production d’ATP, la chaîne respiratoire réduit parfois partiellement l’oxygène ; ses complexes I et III forment du superoxyde.
• Défense immunitaire : dans les neutrophiles, l’enzyme NOX2 produit du superoxyde pour lutter contre les micro-organismes.
• Signalisation cellulaire : des quantités contrôlées d’espèces réactives servent de messagers entre et dans les cellules.
• Tonus vasculaire : le superoxyde, le monoxyde d’azote et leurs produits de réaction participent à sa régulation.

Concrètement, cela signifie que ces molécules ont aussi un rôle utile. Le problème apparaît seulement lorsque leur production dépasse ce que l’organisme sait contrôler.

UV, pollution et autres expositions

Les UV favorisent la formation d’espèces réactives dans la peau et peuvent aussi léser directement l’ADN. Selon le ministère chargé de la Santé, les UVA participent particulièrement au vieillissement prématuré de la peau.

La pollution de l’air agit par un autre biais : selon l’Anses, les particules fines peuvent stimuler la production d’espèces réactives au-delà des défenses cellulaires. La fumée de cigarette, elle, en apporte directement et peut également en stimuler la production.

Les rayonnements ionisants produisent des espèces radicalaires initiales en quelques millisecondes. Leurs effets secondaires sur l’équilibre cellulaire peuvent ensuite durer des minutes, des heures ou des jours.

Habitudes de vie, inflammation et repas

Une activité physique vigoureuse accroît temporairement la formation de radicaux libres selon son intensité et sa durée, mais l’exercice stimule aussi les défenses antioxydantes. Le métabolisme de l’alcool, certaines réactions inflammatoires et certains médicaments favorisent également les espèces réactives, tandis qu’un sommeil insuffisant ou un stress chronique perturbent l’équilibre oxydant. Côté assiette, les marqueurs après un repas lipidique ont augmenté entre 2 et 6 heures chez 10 hommes jeunes en bonne santé. À l’inverse, une étude chez 11 sujets ayant reçu 90 g de lipides n’a observé aucune hausse systémique des peroxydes plasmatiques : l’effet ne se généralise pas à toutes les graisses.

Quels effets ont-ils en cas de stress oxydant ?

Lorsque les espèces réactives s’accumulent, les réactions d’oxydation touchent les constituants des cellules. Les dommages concernent les molécules elles-mêmes, la peau exposée au soleil et, à plus long terme, plusieurs mécanismes de santé.

Des dommages aux molécules cellulaires

Le stress oxydant désigne un déséquilibre en faveur des processus oxydants par rapport aux systèmes qui les contrôlent. FranceTerme recommande cette expression plutôt que « stress oxydatif » depuis sa publication au Journal officiel du 5 janvier 2023. Les conséquences des radicaux libres en excès se répartissent ainsi :

• Membranes cellulaires : la peroxydation des acides gras se propage en chaîne et modifie leur fluidité, leur perméabilité et leur fonctionnement.
• ADN : ses bases peuvent être oxydées et sa structure subir des cassures.
• Protéines : leur oxydation altère leur fonction enzymatique ou structurale.

Ces lésions de l’ADN ne sont pas toujours définitives : selon le contexte, la cellule les répare ou elles contribuent à des mutations.

Des effets sur la peau exposée aux UV

Dans la peau, l’oxydation peut altérer le collagène et l’élastine, deux protéines responsables de la fermeté et de la souplesse. Le stress oxydatif cutané peut ainsi contribuer à une perte d’élasticité et à l’apparition de rides ou de ridules.

Le mécanisme dépasse pourtant cette attaque directe. Sous l’effet des UV, les espèces réactives activent des voies inflammatoires et des enzymes qui accélèrent la dégradation de la matrice cutanée : le vieillissement cutané lié au soleil a donc plusieurs causes.

Une protection solaire adaptée peut réduire ces réactions photo-oxydatives. Limitez également l’exposition directe aux heures de fort ensoleillement.

Des liens avec la santé et le vieillissement

Dans les artères, l’oxydation de certaines lipoprotéines circulantes peut contribuer à la formation de plaques d’athérosclérose.

Le stress oxydatif est également étudié dans le diabète de type 2 et dans les maladies d’Alzheimer et de Parkinson, sans en constituer la cause unique. Le vieillissement relève de la même logique : les radicaux libres y participent parmi d’autres facteurs.

Comment les antioxydants agissent-ils face aux radicaux libres ?

Le duo radicaux libres et antioxydants repose sur un équilibre plutôt que sur une élimination. L’organisme dispose de ses propres systèmes antioxydants, que l’alimentation et, dans certaines limites, les compléments viennent soutenir.

Les défenses antioxydantes de l’organisme

Un antioxydant stabilise un radical en lui cédant un électron, ce qui interrompt certaines réactions en chaîne. Chercher comment éliminer les radicaux libres en totalité n’aurait cependant pas de sens : ce n’est ni possible ni souhaitable, puisqu’ils remplissent des fonctions physiologiques.

• Superoxyde dismutases : elles transforment l’anion superoxyde en peroxyde d’hydrogène selon la réaction 2 O₂•⁻ + 2 H⁺ → H₂O₂ + O₂.
• Catalases et glutathion peroxydases : ces enzymes prennent en charge les espèces réactives restantes.
• Glutathion : une petite molécule qui participe elle aussi au contrôle des espèces réactives.

Ces défenses travaillent en relais : le peroxyde d’hydrogène issu de la dismutation est ensuite éliminé avec le concours d’autres enzymes.

Que privilégier dans l’alimentation ?

Face aux radicaux libres, l’alimentation agit d’abord par la variété. L’Anses recommande au moins 5 portions de fruits et légumes par jour, de 80 à 100 g chacune, en privilégiant leur diversité plutôt qu’un aliment antioxydant unique. Selon leur nature, ils apportent de la vitamine C, des caroténoïdes ou des polyphénols ; la référence de l’Anses pour la vitamine C atteint 110 mg par jour chez les adultes de 18 ans et plus.

En complément, les noix et les graines apportent de la vitamine E ou du sélénium, les légumineuses des flavonoïdes, et le thé vert des catéchines. Aucun de ces antioxydants naturels ne dispose d’un classement universel de puissance.

Que valent les promesses des compléments ?

Le règlement (UE) n° 432/2012 autorise, sous conditions, une allégation sur la protection des cellules contre le stress oxydatif pour les vitamines C et E, le sélénium, le cuivre et la riboflavine. Cette allégation ne démontre pas qu’un complément prévient une maladie ou ralentit le vieillissement. Une revue Cochrane de 78 essais randomisés et 296 707 participants n’a d’ailleurs trouvé aucune preuve justifiant l’usage général de suppléments antioxydants pour prévenir la mortalité. L’Institut national du cancer déconseille aussi les compléments fortement dosés en bêta-carotène, associés à un risque accru de cancer du poumon chez les fumeurs et anciens fumeurs.

Parmi les actifs des microalgues, Cyanophy propose un complément d’astaxanthine naturelle extraite de Haematococcus pluvialis, dosé à 8 mg. La liste européenne des nouveaux aliments limite l’astaxanthine à 8 mg par jour au-delà de 14 ans. Elle fixe 2,3 mg de 3 à moins de 10 ans et 5,7 mg de 10 à moins de 14 ans, sans usage avant 3 ans. Étudiée pour ses propriétés antioxydantes, la phycocyanine de spiruline compose le concentré de phycocyanine PHYCEA 24, à 240 mg par unidose de 10 ml. Pour les agressions répétées, l’extrait de spiruline PHYCEA PROTECT apporte 120 mg de C-phycocyanine par unidose de 10 ml. Ces produits ne remplacent pas un traitement : demandez l’avis d’un professionnel en cas de pathologie, de traitement en cours ou de situation particulière.

Foire aux questions

Quel est l’antioxydant naturel le plus puissant ?

Aucun antioxydant n’est démontré comme universellement le plus puissant, astaxanthine comprise. Une méta-analyse de 2022 portant sur 12 essais randomisés et 380 participants a observé une baisse significative du malondialdéhyde sanguin avec l’astaxanthine, mais des résultats plus limités sur d’autres marqueurs. Chez 61 patients transplantés rénaux, 12 mg par jour pendant un an n’ont pas modifié significativement les principaux marqueurs.

Comment prendre la phycocyanine PHYCEA 24 et pendant combien de temps ?

Cyanophy recommande une unidose de 10 ml par jour, de préférence le matin à jeun, pure sous la langue pendant 30 secondes ou diluée dans un verre d’eau. La cure dure de 20 jours à 3 mois, renouvelable selon les besoins. Il est possible de monter jusqu’à deux unidoses par jour pour augmenter l’apport en phycocyanine.

Comment lire l’étiquette d’un complément antioxydant ?

Distinguez la dose par prise, la dose quotidienne, le pourcentage des valeurs nutritionnelles de référence, la forme de l’ingrédient et la portée exacte de l’allégation. Selon le ministère chargé de l’Agriculture, un complément alimentaire est une denrée alimentaire et non un médicament. Sa déclaration en France ne vaut ni autorisation pharmaceutique ni certification systématique de conformité.

Les informations de cet article ne constituent pas un avis médical et ne remplacent pas une consultation auprès d’un professionnel de santé.