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Introduction
Le système de défense antioxydant correspond à l’ensemble des moyens mis en œuvre pour contrôler l’oxydation et ses effets négatifs. Il comprend plusieurs lignes de défenses qui visent à prévenir la formation des radicaux libres, les neutraliser quand ils sont déjà formés, réparer leur dégâts et/ou prévenir les conditions favorables à leur formation, comme par exemple, en bloquant/séquestrant les atomes de fer, qui agissent comme des catalyseurs dans la formation de radicaux libres (réaction de Fenton).
Ces différentes lignes de défense sont interdépendantes et sont représentées par plusieurs éléments différents. Le dosage séparé de chacun de ces éléments permet d’avoir des informations sur leur capacité de défense individuelle. Cependant, pareil dosage ne permet pas de tenir compte de la complexité du système ni des interactions de tous ses membres. C’est la raison principale pour effectuer une mesure globale de l’activité antioxydante qui est plus proche de la réalité biologique.
Dans le cadre des réactions d’oxydation-réduction, selon la définition chimique des antioxydants, un antioxydant est une substance capable de donner un ou plusieurs électrons pour stabiliser/neutraliser un radical libre.
Les sources des antioxydants
À l’image des radicaux libres, il existe également deux sources d’antioxydants. Une source interne où les antioxydants sont produits par nos cellules et une source externe où les antioxydants proviennent de notre environnement. Ces deux sources sont interdépendantes et constituent le système de défense antioxydant qui contrôle les radicaux libres et l’oxydation.
Sources internes
Parmi les sources internes, il existe 2 grandes classes de composés, les enzymes et les molécules antioxydantes.
Les enzymes ne sont pas consommés lors de leur réaction et peuvent agir sur des millions de molécules identiques. Parmi les enzymes antioxydants, on trouve la superoxyde dismutase (SOD) qui neutralise les superoxydes en oxygène et eau hydrogénée et les catalases (CAT) qui transforme l’eau hydrogénée en eau et en oxygène. Pour bien fonctionner, la SOD a besoin de cuivre, zinc ou manganèse qui jouent un rôle important dans le système de défense antioxydant comme cofacteur. Ces enzymes sont naturellement produits par nos cellules et font partie de premières lignes de défense contre les radicaux libres.
À l’inverse des enzymes, les molécules antioxydantes sont consommées lors de leur réaction avec les radicaux libres. Elles se sacrifient en lieu et place des structures qu’elles protègent. Elles doivent être constamment synthétisées ou renouvelées. Parmi les molécules antioxydantes provenant des sources internes (produites par nos cellules), on trouve par exemple, les métabolites comme l’acide urique et la bilirubine. Chez l’homme, l’acide urique remplace la vitamine C dont nos cellules ont perdu la capacité de la produire et la bilirubine, un métabolite de l’hémoglobine, qui a une structure proche des pigments, agit comme un antioxydant cellulaire.
Sources externes
Les antioxydants externes, comme les métabolites antioxydants, sont des molécules qui sont consommées en lieu de place des structures qu’elles protègent. C’est la raison pour laquelle, ils doivent être constamment fournis par notre alimentation.
Les antioxydants externes sont majoritairement issus de sources végétales, comme les fruits et les légumes. Nous profitons du système de défense antioxydant des plantes, comme la vitamine C, un des antioxydants les plus connus, mais aussi divers composés, comme les polyphénols qui permettent aux plantes de lutter contre le stress oxydatif.
Conclusions
Les antioxydants contrôlent les radicaux libres. Ils sont d’origine interne (enzymes et métabolites) ou externe (molécules antioxydantes). En combinaison avec les systèmes de réparation et de prévention de la production de radicaux libres, leur ensemble constitue le système de défense antioxydant.
Le système de défense antioxydant joue un rôle fondamental dans le contrôle des radicaux libres et le bon fonctionnement des cellules.