Radical libre

Définition

Un radical libre est un type de molécule instable qui est fabriquée au cours du métabolisme cellulaire normal (modifications chimiques qui interviennent dans une cellule). Les radicaux libres peuvent s'accumuler dans les cellules et endommager d'autres molécules, telles que l'ADN, les lipides et les protéines. Ces dommages peuvent augmenter le risque de cancer et d'autres maladies.

Des radicaux libres :

Radicaux libres, espèces réactives de l'oxygène, stress oxydatif, oxydation, antioxydants; ces termes sont utilisés à la fois dans des contextes scientifiques et non scientifiques, bien que leur sens et leurs relations les uns avec les autres soient souvent confus. Ces molécules ont des rôles biologiques très importants.

Explications

Un radical libre est toute espèce moléculaire qui possède un électron non apparié et qui est donc hautement instable et réactive. En contribuant ou en acceptant un électron, ils peuvent se comporter respectivement comme des oxydants ou des réducteurs.

Les radicaux libres sont produits par une variété de processus biologiques normaux, y compris le métabolisme aérobie et les mécanismes de défense pathogènes. Ils peuvent également être le résultat d'expositions externes telles que les radiations, les polluants et la fumée de cigarette.

Radical libre superoxyde

Un radical libre superoxyde est une forme toxique d'oxygène O₂^- produite durant la respiration aérobie. Il prend en compte le radical d'un superoxyde très instable. Le superoxyde est le principal radical libre d'oxygène produit dans les mitochondries via le glissement d'un électron de l'ETC vers l'oxygène moléculaire.

La génération "constitutive" des radicaux libres de superoxyde est au coeur de la bonne régulation redox cellulaire. Des études récentes de nos groupes collaborateurs et d'autres chercheurs ont détecté une explosion de superoxyde et d'alcalinisation "stochastique" et "transitoire" à partir de grappes uniques ou restreintes de mitochondries interconnectées dans une grande variété de types de cellules, appelées "flash mitochondrial". Une dépolarisation transitoire de ΔΨm est associée à chaque flash mitochondrial.

Le mécanisme proposé pour le composant de la salve de superoxyde transitoire, le flash de superoxyde mitochondrial (mSOF) dans les cellules du muscle cardiaque est le suivant : une petite augmentation de la production constitutive de ROS ouvre de manière transitoire un grand canal appelé mPTP pour provoquer une dépolarisation ΔΨ_m, qui stimule ensuite l'ETC pour produire une explosion de la production de superoxyde (voir les canaux ioniques mitochondriaux et les transporteurs dans le couplage excitation cardiaque-contraction ou le métabolisme et génération d'espèces réactives de l'oxygène).

Cette idée est similaire à l'observation précédente selon laquelle le mPTP s'ouvre et se ferme de manière transitoire ("flicker") à son état de faible conductance et peut libérer du Ca²⁺ de la matrice. La fréquence des flashs mitochondriaux varie considérablement selon les différents types de cellules et les conditions expérimentales (modèles de maladies), ce qui suggère que ces flashs agissent comme des biomarqueurs de l'activité métabolique cellulaire et de l'état oxydatif dans des conditions physiologiques et physiopathologiques.

Des études futures clarifieront la contribution de l'activité mSOF altérée à la surproduction de ROS et au dysfonctionnement métabolique dans un large éventail de maladies mitochondriales et de troubles liés au stress oxydatif. Enfin, il convient de noter que les flashs mitochondriaux sont composés d'un signal de superoxyde avec un signal d'alcalinisation au sein de la matrice mitochondriale. Sur la base de la théorie chimiosmotique, on peut envisager que chaque fois qu'il y a une baisse significative de ΔΨ_m, il devrait y avoir une alcalinisation en ΔpH (voir "aperçu de la bioénergétique mitochondriale et du potentiel de membrane mitochondriale"). Le rôle fonctionnel de ce signal numérisé simultané de superoxyde et de pH nécessite une étude plus approfondie.

En rapport avec "radical libre"

• radical

  

  En chimie, un radical est une molécule qui contient au moins un électron non apparié.

• radical hydroxyle

  

  Le radical hydroxyle (radical OH) est une molécule d'un atome d'hydrogène et d'un atome d'oxygène.

• radical monovalent

  

  En chimie, le radical monovalent (univalent) est le radical d'une espèce chimique organique ou inorganique, caractérisé en ayant un électron non apparié.

• radical univalent

  

  Le radical univalent est un entité moléculaire possédant un électron non apparié, dit aussi radical "célibataire".