Letteratura scientifica selezionata sul tema "Stress oxydante"

L’ulcère gastrique est une lésion profonde qui se forme dans la paroi interne de l’estomac, très fréquente dans nos jours, c’est le résultat de plusieurs facteurs et pathogènes. En réponse à de tels agents pathogènes, l'estomac induit un stress oxydant. Il est bien connu que les espèces réactives à l’oxygène (ROS) sont impliqués dans l'étiopathogénie des lésions ulcéreuses qui peuvent être la cause du développement de troubles organiques gastriques tels que la gastrite, les ulcères gastriques et le cancer gastrique, ainsi que des troubles fonctionnels tels que la dyspepsie fonctionnelle. En particulier, la bactérie Helicobacter pylori joue un rôle majeur dans les processus induisant le stress oxydant dans l'estomac. La présente mise au point résume la pathogenèse du stress oxydant et sa relation avec les diverses lésions de l’estomac.

Le stress oxydant est la conséquence d'un déséquilibre au sein d'un organisme entre la production d'oxydants et les mécanismes de défenses antioxydants. La NADPH oxydase est l'enzyme clé d'une production excessive d'oxydants renforçant l'intérêt de sa modulation. Elle participe à l'initiation et à la progression des maladies associées au vieillissement comme les maladies cardiovasculaires et les démences. Au moyen d'une étude épidémiologique composée de 517 sujets (79,5 ± 7,1 ans), nous avons déterminé l'activation de la NADPH oxydase et de ses principaux déterminants en fonction de l'âge. Parmi les facteurs testés, l'homocystéine et l'inflammation sont significativement associés à l'activité de la NADPH oxydase en analyse multivariée. Ces données sont confirmées in vitro puisque l'homocystéine thiolactone et le lipopolysaccharide induisent de façon dose-dépendante l'activation et l'expression de la NADPH oxydase sur le modèle cellulaire THP-1. Dans une étape in vitro sur les THP-1, nous avons étudié la modulation négative de la NADPH oxydase par des antioxydants naturels (polyphénols) et enzymatiques (extrait de melon riche en SOD et catalase). Ces antioxydants nutritionnels modulent négativement l'activité mais aussi l'expression de la NADPH oxydase monocytaire. En conclusion, l'activité de la NADPH oxydase est associée à l'âge et est positivement régulée par l'inflammation et l'homocystéine. La production d'anion superoxyde est associée aux pathologies neurodégénératives et cardiovasculaires. La NADPH oxydase peut être modulée in vitro par des antioxydants naturels. Les liens avec la démence, les maladies cardiovasculaires ou la mortalité doivent faire l'objet d'études ultérieures. L'efficacité de manœuvres de supplémentation en antioxydants doit être précisée sur des modèles animaux puis sur une étude clinique
Oxidative stress is the result of an imbalance between production of oxidants and antioxidant defense mechanisms. The NADPH oxidase is a key enzyme for excessive production of oxidants, strengthening the interest of its modulation. NADPH oxidase is involved in the initiation and progression of age-related diseases such as cardiovascular diseases and dementia. Through an epidemiological study consisted of 517 subjects (79. 5 ± 7. 1 years), we determined NADPH oxidase activation and its main determinants with age. Among the factors tested, homocysteine and inflammation were significantly associated with NADPH oxidase activity in a multivariate analysis. These data are confirmed in vitro because homocysteine thiolactone and lipopolysaccharide induce a dose-dependent activation and expression of NADPH oxidase in cell line THP-1. In an in vitro on THP-1 and animal studies, we studied the negative modulation of the NADPH oxidase by natural antioxidants (polyphenols) and enzymatic antioxidants (melon extract rich in SOD and catalase). These nutritional antioxidants negatively modulate the activity but also the expression of NADPH oxidase. In conclusion, NADPH oxidase activity is associated with age and is positively regulated by inflammation and homocysteine. The superoxide anion production is associated with cardiovascular and neurodegenerative diseases. NADPH oxidase may be modulated in vitro by natural antioxidants. Links with dementia, cardiovascular disease or mortality must be further study. The antioxidant supplements efficiency must be clarified in animal models and then on a clinical study

Les virus Ebola (EBOV) et Marburg (MARV) causent des fièvres hémorragiques chez les primates, y compris l'homme. Le taux de létalité peut atteindre 90% et il n'existe ni vaccin ni traitement contre ces virus. En raison de leurs caractéristiques moléculaires communes, EBOV et MARV sont regroupés au sein de la famille des Filoviridae. Le virion est composé de 7 protéines, dont la VP24, qui joue un rôle important dans l'assemblage et la condensation des nucléocapsides, et pour EBOV, elle est également responsable de l'inhibition de la réponse à l'IFN. Des mutations dans la séquence protéique de VP24 sont impliquées dans le processus d'adaptation chez un nouvel hôte. La protéine VP24 d'EBOV est donc multifonctionnelle. Pour MARV, cette protéine ne semble pas porter les fonctions décrites pour la VP24 d'EBOV. Afin de comprendre le rôle de la VP24 de MARV, nous avons identifié ses partenaires cellulaires par un crible double-hybride en levures. Nous avons mis en évidence l'interaction entre Keap1 et la VP24 de MARV, et confirmé ce résultat en cellules mammifères. Keap1 est une protéine impliquée dans le contrôle de la réponse au stress oxydatif, car elle inhibe le facteur de transcription Nrf2, qui régule l'expression d'enzymes impliquées dans la réduction des ERO. Nos résultats montrent que le domaine de Keap1 liant la VP24 est le même que celui liant Nrf2, et que la VP24 de MARV active Nrf2 pour la synthèse de molécules anti-oxydantes. Nous avons enfin évalué l'impact de la VP24 de MARV sur ERR, une autre cible de Keap1, et mesuré l'activité Nrf2 au cours de l'infection par EBOV. Nos résultats montrent des effets opposés des VP24 d' EBOV et de MARV sur l'activité de Nrf2.

Les radicaux libres pourraient être un des médiateurs clés des désordres successifs vasculaires, immunitaires et fibrotiques qui sont associés à la sclérodermie systémique. Notre travail met en avant le rôle des monocytes circulant dans la production excessive d'anion superoxyde qui pourrait expliquer les augmentations concomitantes de différents marqueurs du dommage oxydatif constatées dans cette affection. Nous avons pu montrer qu'un traitement par inhibiteurs calciques dihydropyridiniques diminue cette activation monocytaire et les concentrations des marqueurs circulant du stress oxydant. Cette classe médicamenteuse agit sur la production d'anion superoxyde par l'inhibition des phosphorylations protéiques normalement induites par le PMA et en diminuant l'activité des protéines kinases
Free radicals are suspected to play a key role in the successive vascular, dysmmune and fibrotic lesions which occur in sistemic sclerosis. Our results emphasize monocyte free radical superoxide anion production wich may account for the various oxidative stress circulating markers observed in the disease. We also demonstrate that calcium channel blockers of dihydropyridine type can inhibit monocyte activation and superoxyde anion production. These drugs seem to act in modulation of superoxyde anion production through inhibition of PMA-induced phosphorylations and protein kinase c activity inhibition. These results, together with previous data on their impact on microvasculature, highlith the major role of dihydropyridine type calcium channel blockers in the treatment of systemic sclerosis

Les cellules dendritiques jouent un rôle prépondérant dans le développement des réponses immunitaires ; les nombreuses activités fonctionnelles de ces cellules dont leur importante capacité de phagocytose leur confèrent le pouvoir d'activer les différents mécanismes de défense de l'organisme qu'ils fassent parties de l'immunité innée ou adaptative. Or de nombreux travaux ont montré que lors du développement des réponses immunitaires, les mécanismes oxydatifs ont un rôle essentiel et sont donc étroitement contrôlés. Dans le cas des cellules dendritiques, la production de radicaux oxygénés est en très grande partie relié au fonctionnement d'une NADPH Oxydase (NOX2) que notre laboratoire a été le premier à identifier dans ces cellules, il y a quelques années. Ce complexe enzymatique à une position centrale dans la production en premier des radicaux superoxydes puis des différentes formes réactives de l'oxygène (FRO) qui en découlent. Au cours de ma thèse, j'ai tout d'abord mis en place un protocole permettant l'étude de la production des FRO dans les cellules dendritiques. Les différentes méthodes employées m'ont permis de démontrer que d'autres protéines du système oxydant tels NOX1 et SOD3, étaient également produites par les cellules dendritiques. Nos résultats montrent que ces protéines, à l'instar de ce qui avait été montré pour NOX2, jouent un rôle dans la formation et le contrôle des FRO. J'ai également étudié la localisation intracellulaire de ces protéines, ce qui m'a permis de mieux comprendre les rôles respectifs de ces dernières dans le contrôle de la production et de l'activité des FRO dans les cellules dendritiques. Il avait été préalablement montré que la dégradation des pathogènes dans les cellules dendritiques, après qu'ils aient été phagocytés, était en partie liée à l'activité NOX2. Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse nous permet d'envisager un impact des FRO résultant de l'activité de NOX1 sur le contrôle de l'apoptose des cellules dendritiques ou sur certaines voies de signalisation au niveau de noyau. De plus, la dismutation du superoxyde en peroxyde (H2O2) pourrait ne pas être une réaction spontanée comme plusieurs auteurs l'ont proposé, mais pourrait être lié à la présence de SOD3 qui interviendrait dans les compartiments d'endocytose.

Les maladies cardiovasculaires (CV) représentent la première cause de mortalité lors de l'insuffisance rénale chronique (IRC). Cette morbidité apparat précocement lors de l'IRC et ne peut être explique par les facteurs de risque traditionnels. Le stress oxydant (SO), composante du cortège métabolique de l'IRC, représente un facteur de risque non traditionnel intriqué avec l'inflammation et la malnutrition. Le but de ce travail a été d'étudier la place du SO dans la survenue des complications CV au cours de l'IRC sur modale animal, puis de comparer le profil protéomique et la fonctionnalité des HDL in vitro entre sujets hémodialysés (HD) et témoins. Le SO au niveau CV a été étudié dans un modèle animal (adénine) d'IRC associé à la malnutrition. L'activité de la NADPH oxydase cardiaque est triple, alors que les activités des complexes de la chaîne respiratoire mitochondriale et de la SOD sont normales. Cette surproduction d'anion super oxyde est associé à une surexpression de l'ostéopontine et du pro-collagène de type I. L'étude protéomique des HDL de sujets HD et témoins a permis de préciser les anomalies qualitatives associées à la baisse des HDL induite par l'IRC. Les propriétés anti-oxydantes des HDL de ces mêmes sujets ont été étudiées in vitro sur un modèle d'oxydation des LDL au cuivre et sur un modèle cellulaire d'activation de la NADPH oxydase. En comparaison aux témoins, les HDL des sujets HD perdent leur capacité de protection des LDL contre l'oxydation. Par contre, la modulation de la NADPH oxydase sur modèle cellulaire est conservée avec les HDL de sujets HD mais serait moindre en présence d'une forte inflammation systémique. Ces résultats suggèrent que le SO est au cœur des complications cardiaques au cours de l'IRC. Parmi les mécanismes de défense endogènes, les propriétés anti-oxydantes des HDL sont en partie altérées chez le sujet HD
Cardiovascular (CV) diseases are the first cause of mortality during chronic kidney disease (CKD) and cannot only be explained by traditional risk factors (age, gender, dyslipidemia, hypertension). Oxidative stress, which has been associated with CKD, appears as a non-traditional risk factor closely interconnected with inflammation and malnutrition.This study aimed at investigating oxidative stress in CV complications in uremic rats. Then, HDL proteomic profile and in vitro functionality of HDL were compared between hemodialyzed (HD) patients and control subjects.First, an animal model of CKD associated with malnutrition, the adenine-fed rats, was set up in order to study CV oxidative stress. NADPH oxidase activity was increased three-fold, but the maximal activity of mitochondrial respiratory chain complexes and SOD were not different between groups. Superoxide anion output was associated with accumulation of osteopontin and of pro-collagen type I. In a second part, HDL proteomic study from HD and control subjects was performed to characterize qualitative modifications associated with the decrease in HDL observed in CKD. HDL anti-oxidative activities from these subjects were studied in vitro in a model of copper-induced LDL oxidation and in a cellular model of NADPH oxidase activation. Compared to control, HDL from HD patients failed to protect LDL oxidation. By contrast, HDL modulation of NADPH activity is maintained in HD patients but could be impaired by elevated inflammation.These results suggest that oxidative stress is a key event in cardiac complications during CKD. Among protective endogenous mechanisms, HDL anti-oxidative properties could be impaired in HD patients

La protéine ORF138 (codée par le génome mitochondrial) est une protéine membranaire mitochondriale responsable de la stérilité mâle cytoplasmique (SMC) Ogura. Le phénotype des plantes stériles se manifeste par une dégénérescence prématurée du tapis de l'anthère selon un mécanisme encore inconnu alors que la protéine ORF138 est présente dans tous les tissus. Les objectifs du travail de thèse étaient de développer des outils moléculaires et biochimiques pour obtenir des informations pertinentes sur cette protéine, et permettre l'élaboration d'hypothèses solides quant au mécanisme de stérilité mâle. Nous avons montré que l'association des domaines hydrophobe et hydrophile de la protéine est indispensable à son effet. Un domaine de 15 acides aminés dont la structure secondaire est conservée entre 3 protéines de SMC non apparentées a été mis en évidence et joue également un rôle dans cet effet. Nous avons montré que l'ORF138 est enchâssée dans la membrane interne mitochondriale de colza sous des formes homooligomériques. Un complexe protéique de taille comprise entre 750 et 900 kDa impliquant l'ORF138 a également été identifié. Nous avons aussi prouvé que l'ORF138 peut être co-purifiée avec des composants nucléoprotéiques mitochondriaux de plantes mâle stériles. Une plus forte accumulation de l'alternative oxydase mitochondriale probablement accompagnée d'une activité accrue ont été observées chez les plantes stériles. La liaison entre stress oxydant et activité alternative oxydase est bien connue, et un lien possible entre un stress oxydant et la mort prématurée du tapis constitue une des pistes les plus prometteuses pour l'élucidation du mécanisme de stérilité
The ORF138 protein (encoded by the mitochondrial genome) is a mitochondrial membrane protein responsible of Ogura cytoplasmic male sterility (CMS) in Brassicaceae. In sterile plants microspore abortion is apparently due to premature degeneration of the anther tapetum, by a still unknown mechanism. This is the only induced phenotype whereas ORF138 is present in all tissues. The objectives of this work were to develop molecular and biochemical tools for the study of this protein, and to obtain relevent information for setting up hypotheses about the mechanism of male sterility. We showed that the association of the hydrophobic and hydrophilic domains of the protein is essential for its effect. A domain of 15 amino acids, sharing predicted secondary structure with two other proteins of unrelated CMS's, was highlighted and showed to play a role in this effect. We showed that ORF138 was integrated in the mitochondrial inner membrane of rapeseed and formed homooligomers. A proteic complex of size ranging between 750 and 900 kDa implying ORF138 was also identified. We also proved that ORF138 can be copurified with mitochondrial nucleoproteic components of male sterile plants. An increased accumulation of mitochondrial alternative oxydase probably accompanied by an increased activity, was observed in the sterile plants compared to fertiles. The connection between oxidative stress and alternative oxydase activity is well-known, and a possible bond between an oxidizing stress and the premature death of the tapetum constitutes one of the most promising tracks for the elucidation of the sterility mechanism

L'ozone (O₃) est l'un des polluants atmosphériques les plus nocifs et les plus répandus, qui affecte considérablement la photosynthèse et donc le rendement des cultures et la santé des plantes dans le monde entier. La conductance de diffusion du CO₂ dans le mésophylle des feuilles (gm) est largement considérée comme un facteur limitant majeur de la photosynthèse dans des conditions de stress ou non. Ce travail vise à étudier les effets du stress oxydatif induit par l'O₃ sur la gm et à déchiffrer les mécanismes sous-jacents de sa régulation au niveau physiologique, anatomique et biochimique. Plusieurs génotypes de l'arbre modèle Populus × canadensis Moench ont été soumis à une exposition chronique à l'O₃ à 120 ppb pendant 21 jours dans des conditions contrôlées dans des chambres phytotroniques afin d'analyser les échanges gazeux, le pool d'antioxydants et les changements structuraux et ultrastructuraux des feuilles. L'O₃ chronique provoque une diminution substantielle de gm, qui est un facteur limitant majeur du taux d'assimilation net (Anet), devant la conductance stomatique au CO₂ (gsc) et de la capacité maximale de carboxylation de l'enzyme Rubisco (Vcmax). Les pools totaux des principaux antioxydants, l'ascorbate et le glutathion, ne sont pas liés au gm, quant au malondialdehyde (MDA), il pourrait, comme molécule signal, atténuer la diminution du gm causée par l'O₃. Au niveau ultrastructural, la diminution de gm serait à mettre en relation avec des caractéristiques subcellulaires, notamment l'épaisseur de la paroi cellulaire et du cytoplasme, l'espacement interchloroplastique ainsi que le rapport entre les chloroplastes exposés et la surface du mésophylle (Sc/Sm). La relation observée entre le gm et l'anatomie, mais aussi la réponse du gm à l'O₃, dépendent du génotype chez le peuplier. Enfin lors d'une exposition aigüe à l'O₃ d'un seul génotype à 200 ppb pendant 2x6h avec une période de récupération intermédiaire, les niveaux d'expression de plusieurs anhydrases carboniques (CA) facilitant la diffusion du CO₂ ont été suivis. Dans ces conditions, gm est très sensible à l'O₃ à court terme mais présente un certain degré de résilience après le stress. La réponse du niveau d'expression de l'α-CA4 au traitement appliqué peut suggérer l'implication des CAs dans la régulation à court terme du gm. Ce travail souligne l'importance de gm comme limitation majeure de l'Anet mais aussi la nécessité de sa prise en compte dans une évaluation globale de la photosynthèse. Ces résultats suggèrent également que gm pourrait être une cible très prometteuse pour l'ingénierie végétale afin d'améliorer le rendement photosynthétique et la résistance au stress des cultures de plein champ et de la biomasse
Ozone (O₃) is one of the most harmful and widespread air pollutants considerably affecting photosynthesis and thus crop yields and plant health worldwide. The CO₂ diffusion conductance within leaf mesophyll (gm) is widely considered to be a major limiting factor of photosynthesis under stress and non-stress conditions. This work aimed to investigate the effects of O₃-induced oxidative stress on gm and to decipher underlying mechanisms driving its regulation at a physiological, anatomical and biochemical level. A selection of several genotypes of the tree model Populus × canadensis Moench was submitted to chronic O₃ exposure at 120 ppb for 21d under controlled conditions in phytotronic chambers in order to analyse gas exchange, antioxidants pool and leaf structural and ultrastructural traits. Chronic O₃ caused a substantial decrease of gm, which was thus a major limiting factor of the net assimilation rate (Anet), ahead of stomatal conductance to CO₂ (gsc) and of the maximum carboxylation capacity of the Rubisco enzyme (Vcmax). Total pools of the main antioxidations ascorbate and glutathione were not related to gm but the signalling molecule malondialdehyde (MDA) might have mitigated O₃-caused decrease of gm. On a structural level, this observed decrease was mainly driven by O₃-induced modifications of subcellular traits, notably cell wall and cytoplasm thickening, inter-chloroplast spacing as well as the ratio of exposed chloroplasts to mesophyll surface area (Sc/Sm). However, the observed relationship between gm and anatomy but also the gm response to O₃ were genotype-dependent. The dynamic response of gm to O₃ was also investigated testing a single genotype during alternating periods of short-term acute O₃ exposure at 200 ppb and recovery. The assumed contribution of biochemical determinants of gm was analysed by quantifying the expression levels of several potential CO₂-diffusion facilitating carbonic anhydrases (CA). Under acute O₃ stress, gm was highly responsive but exhibited also some degree of post-stress resilience. The response of the expression level of α-CA1 to the applied treatment may suggest the involvement of this CA isoform in the short-term regulation of gm. This work underlines the importance of gm as a major limitation of Anet but also the necessity of its consideration in a comprehensive assessment of photosynthesis response to environmental constrains. These results further suggest that gm might be a very promising target for plant engineering in order to enhance photosynthetic yield and stress resistance of field and biomass crops

PMN produced toxic oxygen radicals(TOR)have been implicated in the generation of endothelial injury in a number of clinical conditions e.g. in apheresis,hemodialysis, ARDS and atherosclerosis. RBC have shown to inhibit TOR induced damage in a number of hyper-oxic lung injury models.We surmised RBC may serve as endogenous TOR scavengers in those in vivo situations where PMN are immunologically triggered(e.g. complement-activation in hemodialysis)to produce endothelial damage.However, RBC in their role as scavengers may became more vulnerable to further oxydant stress and display a reduced life span.Confluent monolayers of 51cr-labeled human umbilical vein endothelial cells will release 7.5 ± 1.3% of their label upon incubation with complement triggered PMN.When these PMN (l)are premixed with RBC(10),the endothelial damage can be inhibited by 78.4 ± 3.2%.This inhibition can be reproduced by replacing intact RBC by their hemolysates,but not by red cell ghosts.In a 51cr-RBC cytotoxicity system,phorbolester stimulated PMN will lyse 52.6 ± 4.2% RBC.Addition of unlabeled RBC(1/5),inhibits cytotoxicity by 31.1%,their hemolysate by 100%.Pretreatment of added unlabeled RBC with the anion channel blocker DIDS,did not significantly block the scavenger effect.RBC-targets fron hemodialysis-patients(n=8),are more vulnerable to PMN mediated cytotoxicity than normal controls(+24.1%,p<0.001). This vulnerability is further increased(+16.3%,p<0.05)during the early stages of the hemodialysis-procedure,at the time when granulocyte counts are lowest and TOR-generation highest.The GSH of he-modialysis-RBC can be more rapidly depleted upon challenge byAPH, while they also display a significant higher methemoglobin production upon sodium ascorbate challenge,both indicative of their, increased oxidative sensitivity. High dose Vitamin C(10™3M)or desfe-rioxamine(10™3M)inhibit all RBC cytotoxicity.We conclude that RBC serve as endogenous scavengers of TOR,generated by PMN,triggered by corplement activation during hemodialysis. However,by doing so,they became themselves more vulnerable to further oxidative stress,which may contribute to the chronic anemia of hemodialysis-patients.