Les radicaux libres

Toxicologie - Généralités
feat Sovietik
Les radicaux libres
I. Définition
Espèce chimique possédant un électron non apparié sur son orbitale externe.
II. Origine
Rupture de liaisons chimiques.
L’énergie est fournie par des hautes températures, des radiations ionisantes ou des UV.
-
Par scission hétérolytique, il ya alors formation d’ions
A-B → A+ + BPar scission homolytique, il y a formation de radicaux libres
A-B → A° + B°
La présence d’un électron célibataire confère aux radicaux une grande instabilité.
Réactivité chimique importante vis-à-vis de nombreux composés : ils extraient un électron des
molécules voisines pour combler leur vacance orbitalaire.
En biologie :
Les radicaux (R°) sont des armes à double tranchant
→ ils protègent des microorganismes
→ en excès, ils provoquent l’altération et l’usure des tissus
III. Propriétés
Réactivité chimique vis-à-vis de :
- Lipides → LPO(lipoperoxydation) → destruction des membranes
- Protéines → inactivation enzymatique
- ARN, ADN → mutation, cancers
Leur durée de vie est limitée
IV. Mécanisme de la réaction radicalaire
Phase initiale : 02-°, OH°, R°, vont
→ interagir avec une molécule cible
→ créer une réaction en chaine (lipoperoxydation)
Initiation :
R° + LH → L° + RH
Propagation :
L° + O2 → LOO°
LOO° + L’H → LOOH + L’°
L’° + O2 → L’ O2° ….→→→ 7 OR° en cascade
( + formation du malondialdéhyde → dosé pour estimer l’impact de la perox)
Terminaison
-
Combinaison de 2 radicaux libres
R° + R’° → R-R’
Combinaison de 2 peroxydes avec libération d’oxygène
RO2° + R’O2° → R-O-O-R’
Combinaison d’un radical et d’un peroxyde
R° + R’O2° → R-O-O +R’ : durée de vie brève mais très destructrice
Tox – Chap 4 : Radicaux libres
1/2
V. Réaction de détoxification
A) Réaction de détoxification
1. Enzymes
-
Superoxyde dismutase (SOD)
2 O2-° + 2H+ → O2 + H2O2 détoxifié a son tour par :
- Catalase : 2 H2O2 → O2 + H2O
- GSH peroxydase H2O2 + GSH → 2 H2O + GSSG
- GSH reductase : GSSG + NADPH + H → 2GSH + NAP+
2.
3.
4.
5.
Antioxydants : Vitamine C, E, β-carotène
Enzymes lipolytiques
Enzymes protéolytiques
Ecto et endonucléase
B) Réactions toxifiantes
En cas d’intoxication, les mécanismes de défense sont débordés et H2O2 s’accumule ; les cellules
sont en état de stress oxydatif avec formation de OH° très toxique !
Réactions
- Haber Weiss : 02-°+ H2O2 → OH- + OH° + O2
Fenton : Fe2+ + H2O2 → Fe3+ +OH- +OH° Ich bin so schön, ich bin so toll, ich bin den Fenton aus Toxico
La formation des radicaux est constante et indissociable de la vie dans une atmosphère oxydative.
→ ROS (espèces réactives de l’oxygène)
→ autres radicaux non oxygénés
L’organisme est armé pour détruire les ROS mais il peut être débordé au cours d’une intoxication
(= stress oxydatif)
La formation des radicaux s’effectue au niveau de divers organites cellulaires
→ Mitochondrie
-
2%
O2 °
98%
O2
+ 1 e-
+
+ 4 e- + 4H
chaine respiratoire
H2O
→ Microsomes : lors de l’activation de l’oxygène par les CYP 450 → production parallèle de ROS
→ Cytosol
Les différentes espèces réactives
-
O2-° superoxyde
OH° hydroxyde
ROO° hydroperoxyde
RO° alcoyle
H2O2 peroxyde d’hydrogène
NO
monoxyde d’oxygène
ONOO- peroxynitrite
Tox – Chap 4 : Radicaux libres
NO + O2-° → ONOOONOO- +H+ → NO2°+ OH° /!\ très toxique
2/2