Que sont les espèces réactives à l'oxygène?

Les espèces réactives de l'oxygène (ROS) sont des molécules qui contiennent l'élément oxygène et sont chimiquement très actives. Ces molécules, qui peuvent prendre plusieurs formes, atteignent cette réactivité grâce à une caractéristique commune: la présence d'un électron ne possédant qu'une seule liaison. Les électrons dans cet état ont une forte tendance à essayer de former des liens plus forts, conduisant à des réactions chimiques. Les espèces réactives de l'oxygène peuvent être aussi simples que des molécules de superoxyde (O ₂ ^- ) ou plus complexes, comme le peroxyde d'hydrogène (H ₂ O ₂ 2). Ces molécules, parfois appelées oxydants ou radicaux libres, se trouvent dans le corps humain et sont toutes deux utilisées et formées par des processus cellulaires.

Les cellules du corps humain utilisent les molécules de superoxyde pour convertir les aliments en énergie et pour d’autres fonctions métaboliques. Ces processus biochimiques sont très complexes, mais bon nombre d'entre eux commencent par la conversion de molécules de superoxyde en d'autres espèces d'oxygène réactives, qui sont ensuite utilisées dans d'autres réactions. Le corps dispose de moyens naturels pour traiter ces molécules, de nombreuses enzymes servant à les neutraliser ou à les convertir en une forme moins réactive. Une surabondance de molécules d'espèces réactives de l'oxygène est potentiellement nocive et contribuerait à de nombreux processus destructeurs pour les cellules humaines, l'ADN et, éventuellement, pour la santé en général. De nombreux aliments et autres suppléments sont commercialisés comme contenant des antioxydants, des substances qui neutralisent les molécules d’oxygène excédentaires, ce qui les empêche de nuire au corps.

Les molécules, comme les espèces réactives de l'oxygène, peuvent être introduites dans le corps de nombreuses façons, mais principalement par l'air que nous respirons. La fumée de cigarette et les gaz d’échappement industriels contiennent de grandes quantités de ces molécules, connues pour leurs effets nocifs sur les tissus humains, en particulier les poumons. L'ozone (O ³ , une molécule naturelle) est également très réactif chimiquement, bien qu'il ne soit présent qu'en petite quantité dans l'atmosphère terrestre.

Les espèces d'oxygène réactives peuvent endommager l'ADN humain en réagissant avec les protéines contenues dans les chaînes d'ADN. Ces dommages peuvent parfois être réparés par les défenses naturelles du corps, mais ces défenses sont imparfaites et lorsque les réparations échouent, les dommages peuvent entraîner des mutations génétiques. Les dommages oxydatifs causés à l'ADN peuvent entraîner une activité enzymatique réduite et ont été liés au cancer. Ce risque d'endommager les cellules et les tissus du corps, dû à un excédent de certaines espèces d'oxygène réactif associé à la nécessité d'un certain nombre de molécules de ROS, crée une sorte de paradoxe. Le corps a besoin et utilise certains types de ces molécules pour des fonctions métaboliques de base, mais un excès peut être préjudiciable.