Importance réelle des oxydants et des antioxydants - Mise au point de nouvelles techniques de mesure

De nouvelles méthodes permettent de mieux comprendre les oxydants propres à l'organisme
Selon le dernier communiqué du Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) à Heidelberg, l’état d’oxydation dans l’organisme est étroitement lié à la nutrition, à l’activité physique, aux infections, au cancer et même au vieillissement. Les scientifiques de la DKFZ ont mis au point deux nouveaux systèmes de mesure biologiques permettant de mieux analyser les modifications de l'état d'oxydation des cellules en relation avec la maladie..

L'importance des antioxydants et des antioxydants pour la santé humaine selon les chercheurs, selon "de nombreuses erreurs et mythes". Ainsi, les oxydants sont traditionnellement plus susceptibles d'avoir un effet nocif, alors que les antioxydants sont considérés comme bénéfiques pour la santé. "Mais les chercheurs savent depuis de nombreuses années que les oxydants propres au corps, en tant que messagers essentiels, aident à maintenir les fonctions de l'organisme", rapporte le DKFZ. Le type et la quantité ainsi que la concentration spatiale et temporelle des oxydants décident ici de l’effet selon les experts. "C'est pourquoi nous nous intéressons à quelles cellules et quels tissus dans le contexte de tout l'organisme dans quelle situation et pendant combien de temps quels oxydants produisent", a déclaré le biologiste cellulaire, Tobias Dick, de la DKFZ..

Les cellules cancéreuses provoquent la majeure partie d'un changement significatif de l'état d'oxydation dans l'organisme. (Image: vitanovski / fotolia.com)

État d'oxydation difficile à mesurer jusqu'à présent
La détection exacte de l'état d'oxydation est d'un intérêt particulier pour les médecins en raison du lien avec diverses maladies. Selon la DKFZ, le développement de biocapteurs lumineux, que Tobias Dick et son équipe avaient déjà réalisé il y a quelques années, était "une étape importante dans l'exploration des oxydants propres à l'organisme". Les plans de ces biocapteurs ont donc été intégrés au matériel génétique d'animaux expérimentaux. et les signaux lumineux transmis par les capteurs indiquaient la présence d'oxydants très spécifiques - "en temps réel et sur la cellule unique exactement", rapporte le DKFZ. Cependant, le bénéfice médical a été faible jusqu'à présent, car les signaux lumineux ne peuvent pénétrer dans les tissus qu'à une courte distance. Jusqu'à présent, selon les chercheurs, l'application de tels capteurs était axée sur de petits organismes ou des organismes transparents. Par exemple, les capteurs conviennent particulièrement bien aux mouches des fruits ou au poisson zèbre. En revanche, les capteurs étaient moins bien adaptés à une utilisation chez la souris, qui est un organisme modèle important en recherche médicale..

Distribution des oxydants visualisée
L'équipe de recherche dirigée par Tobias Dick a toutefois réussi à surmonter les difficultés rencontrées pour capturer le biocapteur en préservant en permanence son état dans les tissus prélevés. À cette fin, les scientifiques utilisent une combinaison spéciale de traitement à froid et chimique. "La distribution spatiale des oxydants pourrait être visualisée sur une coupe de tissu fixée, tout comme elle correspond à la distribution dans l'organisme vivant", rapporte le DKFZ. Les résultats des chercheurs ont été publiés dans la revue "Science Signaling". Les auteurs décrivent dans cet article, à titre d'exemple, la répartition des oxydants dans une tumeur en croissance, la réaction du foie à une inflammation et la réaction des fibres musculaires à la faim. "Avec la nouvelle méthode, les chercheurs veulent maintenant étudier l'influence des maladies et des médicaments sur la distribution des oxydants dans le corps", a déclaré le DKFZ..

Mesure en temps réel du niveau d'oxydant
Dans une seconde étude, les scientifiques de Tobias Dick se sont concentrés sur l'amélioration de la sensibilité des biocapteurs afin de visualiser "les plus petites fluctuations métaboliques dans la production d'oxydants, telles que celles se produisant lors de changements alimentaires ou d'activité physique". Pour ce faire, ils ont développé pour la première fois un biocapteur basé sur les peroxiredoxines, appelées protéines dotées de la plus grande sensibilité au peroxyde d'hydrogène. Les nouveaux capteurs sont conçus pour être très sensibles à la moindre augmentation ou diminution du niveau d'oxydant, rapportent les scientifiques. Selon le DKFZ, dans un test des capteurs dans des cellules de levure, "même le mouvement des oxydants entre les différentes structures de la cellule pourrait être surveillé". La deuxième étude a été publiée dans la revue "Nature Chemical Biology". Le prochain objectif est maintenant de réunir les deux nouveaux développements, par exemple, afin d’explorer comment un changement minimal dans la production d’oxydants est lié au développement de maladies métaboliques. (Fp)