Radicaux libres – Qu’est-ce que c’est ? Comment les combattre ?

Les radicaux libres sont des molécules chimiques instables produites en faible quantité par l’organisme. Ils sont principalement synthétisés dans la cellule lors de réactions avec l’oxygène. Cette instabilité chimique fait que ces substances sont très réactives. Certaines de ces réactions avec des structures de la cellule entraînent des dégâts en leur sein.

D’un point de vue purement chimique, les radicaux libres sont, comme les ions oxygénés et les peroxydes, des dérivés réactifs de l’oxygène (DRO, en anglais reactive oxygen species, ROS), rendus chimiquement très réactifs.

Les radicaux libres peuvent être d’origine exogène — produits par des rayonnements ionisants par exemple — ou bien endogène, apparaissant comme sous-produits du métabolisme normal de l’oxygène et jouant alors un rôle important dans la communication entre les cellules. Leur concentration peut cependant croître significativement en période de stress — sous l’effet de la chaleur ou de l’exposition aux ultraviolets par exemple — et endommager les structures cellulaires, ce qu’on appelle le stress oxydant ou oxydatif.

Les radicaux libres participent à de nombreuses fonctions indispensables : défense contre certains microbes, communication cellulaire, élimination des cellules anormales ou vieillissantes, adaptation à l’effort physique, etc. On ne peut donc pas les éliminer, mais le véritable objectif est de maintenir un équilibre entre la production de radicaux libres et les capacités de défense antioxydantes de l’organisme. Lorsque cet équilibre est rompu en faveur des radicaux libres, apparaît alors le stress oxydatif, responsable de nombreux dommages cellulaires.

Contenus de cet article

Les radicaux libres attaquent les cellules en les oxydant depuis l’intérieur

Les cellules sont normalement capables de se défendre contre les dommages causés par les radicaux libres à l’aide d’antioxydants et d’enzymes. De petites molécules antioxydantes telles que l’acide ascorbique (vitamine C), les tocophérols (vitamines E), l’acide urique et le glutathion jouent un rôle essentiel comme antioxydants cellulaires. Les antioxydants polyphénoliques interviennent également dans l’élimination des radicaux libres. Le milieu extracellulaire semble en revanche moins armé contre les radicaux libres.

Les radicaux libres oxydent les protéines, l’ADN et les membranes de la cellule

Les radicaux libres possèdent une réactivité chimique très forte. Ils sont capables d’oxyder les protéines, l’ADN et les membranes des cellules (attaque des lipides constitutifs par peroxydation lipidique). C’est une des théories actuelles du vieillissement (sénescence).

Ils peuvent alors s’attaquer aux composés vitaux des cellules et à l’ADN en perturbant sa réplication, entraînant des mutations et des cancers. Ils peuvent aussi s’attaquer aux membranes cellulaires (peroxydation lipidique) et aux protéines.

Au niveau cellulaire, les conséquences sont la mort cellulaire par apoptose ou nécrose. Au niveau tissulaire, l’action des radicaux libres peuvent mener par exemple

à un durcissement des artères et à des problèmes cardiovasculaires ;
à la détérioration du collagène et donc à la rigidité des tissus ;
au vieillissement cellulaire prématuré et par conséquence à un vieillissement tissulaire.

Les radicaux libres en excès provoquent des pathologies importantes

La formation de radicaux libres dans l’organisme est constante et indissociable de la vie dans une atmosphère oxydante. Ce côté n’est pas changeable, nous ne pouvons pas influencer ces processus automatiques.

Mais les excès de ces molécules néfastes peuvent tout changer. Ces excès dépendent de facteurs extérieurs tels que la mauvaise alimentation, le tabagisme, l’alcool, le stress, la fatigue, l’exercice physique intensif, les pollutions atmosphérique et environnementales, ou encore par des rayons ionisants, tels que les rayons X.

Et sur les excès en radicaux libres, les humains ont tout a fait un pouvoir !

Quelques pathologies qui sont influencées par la présence massive de radicaux libres

Les radicaux libres en surnombre ont ainsi un effet visible sur le vieillissement de la peau, et seraient impliqués dans de nombreuses pathologies, comme par exemple :

cancers ;
maladies cardiaques ;
maladies cardiovasculaires ;
diabète type 2 ;
résistance à l’insuline et le pré-diabète ;
syndrome métabolique ;
maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer et Parkinson ;
intoxications à des médicaments, et beaucoup d’autres.

On s’aperçoit donc sans doute de l’importance de bien comprendre le fonctionnement des radicaux libres et connaître les armes qui sont à notre disposition pour les combattre.

Formation des radicaux libres

Le problème insoluble : nos cellules “rouillent” à l’oxygène !

Tous les êtres vivants – les humains, les animaux ou encore les micro-organismes – doivent résoudre un problème insoluble : ils ont tous besoin d’oxygène pour vivre, mais ils doivent aussi s’en protéger car il est toxique, au point de nous tuer un peu plus chaque jour à travers les radicaux libres.

L’oxygène est un élément indispensable à la vie, nous ne pouvons pas nous en passer. Mais il donne naissance dans l’organisme à des dérivés qui, chaque jour, causent des dégâts à nos cellules. Les radicaux libres entraînent des dommages à notre organisme un peu comme la rouille sur le métal d’une automobile.

Les cellules contiennent des organites, appelés mitochondries, qui fournissent l’énergie nécessaire aux cellules. Les mitochondries sont en quelque sorte les centrales énergétiques de nos cellules. Plus la cellule a besoin d’énergie pour son fonctionnement, plus elle renferme de mitochondries (une cellule musculaire par exemple en renferme plus d’un millier).

Dans ces organites ont lieu une suite de réactions très compliquées, qui sont parfaitement connues aujourd’hui. Le bilan de ces réactions revient à la combustion de glucides (glucose) et de graisses ou lipides (acides gras) qui libère de l’énergie. C’est cette énergie qui permet à nos muscles de se contracter. Malheureusement, la chaîne de réactions de nos mitochondries est imparfaite et conduit à la formation d’espèces réactives de l’oxygène dont font partie les radicaux libres.

Les radicaux libres – des molécules instables

Un radical libre est une espèce chimique (atome ou molécule) qui possède un électron célibataire, c’est-à-dire non apparié, et au moins un atome d’oxygène. Sa structure est déséquilibrée. Cette caractéristique le rend instable et lui procure une grande réactivité vis-à-vis des molécules environnantes.

Un radical libre se stabilise uniquement au détriment de la molécule voisine qui devient à son tour un radical libre et ainsi de suite. Le phénomène se propage par des réactions en chaîne.

En résumé : tout ce qui génère des attaques au niveau des cellules pour nous faire vieillir ou encore nous rendre malades est dû aux radicaux libres.

Pour aller plus loin :

Origine des radicaux libres

Stress oxydatif — Le stress est entre beaucoup d’autres facteurs exogènes et endogènes un générateur de radicaux libres. Ces derniers oxydent les protéines, l’ADN et les membranes de nos cellules et accélèrent ainsi le processus de vieillissement et le développement de pathologies chroniques.

Les phénomènes radicalaires sont omniprésents dans notre vie et notre métabolisme. Ils se forment d’une façon inévitable en parallèle au métabolisme énergétique et par une multitude d’autres voies.

Les radicaux libres sont produits lors de certaines situations familières ou processus vitaux comme par exemple :

la respiration ;
la digestion des aliments (surtout en excès) ;
la consommation des excitants tels que la caféine ;
le tabagisme ;
l’alcool ;
la prise de médicaments ou de compléments alimentaires synthétiques ;
les infections et les inflammations ;
le stress psychologique et/ou émotionnel ;
l’exposition solaire ;
l’exposition aux polluants (air, eau, alimentation, produits chimiques, cosmétiques etc.).

Les oxydants ou radicaux libres endogènes

Les radicaux libres ont plusieurs origines, aussi bien à l’intérieur de l’organisme qu’à l’extérieur. Voici quelques exemples :

D’abord, ils sont la conséquence de la respiration aérobique normale, qui est le mécanisme par lequel nous nous procurons de l’énergie : la mitochondrie consomme de l’oxygène, qu’elle réduit par étapes successives pour libérer en dernier lieu de l’eau. Les sous-produits inévitables de ce processus sont l’anion superoxyde (O₂^–), le peroxyde d’hydrogène (H₂O₂) et le radical hydroxyle (^.OH). On estime qu’environ 10¹²molécules d’oxygène sont utilisées chaque jour par une cellule de rat et que 2% « fuient » sous la forme de molécules d’oxygène partiellement réduites. Ceci représente 2×10¹⁰molécules de superoxyde et de peroxyde d’hydrogène par cellule et par jour.
Autre source d’oxydants : la destruction par les cellules du système immunitaire de cellules infectées par des bactéries et des virus. Les phagocytes utilisent pour cela des oxydants redoutables comme le monoxyde d’azote (NO), l’anion superoxyde, le peroxyde d’hydrogène et l’ion hypochlorite (OCl^–). Les infections chroniques entraînent une activité des phagocytes elle aussi chronique, ce qui conduit à l’inflammation et aux risques qui lui sont associés (dont le cancer).
Les péroxysomes sont des organelles qui ont pour rôle de dégrader les acides gras et d’autres molécules. Ils fabriquent des sous-produits sous la forme de x, qui est ensuite pris en charge par une enzyme antioxydante, la catalase. Mais on pense qu’une partie des péroxydes d’hydrogène échappe à ce processus, ce qui ajoute encore au fardeau oxydant sur la cellule.

Les radicaux libres internes ne peuvent pas être éliminés puisqu’il viennent de processus naturels du corps, mais on peut les limiter en limitant les toxiques extérieurs dont on s’expose quotidiennement. On doit donc limiter les radicaux libres exogènes.

Les oxydants ou radicaux libres exogènes

Alimentation ultra-transformée — *L’alimentation ultra-transformée est une source massive de radicaux libres, provoquant l’oxydation cellulaire.*

A ces sources d’oxydants internes viennent s’ajouter les oxydants issus de notre environnement.

Les radicaux libres libérés par le métabolisme de tous les toxiques quotidiens dans l’alimentation, les drogues, l’alcool etc. Il faut noter que chaque molécule ingérée peut se convertir en radical libre – c’est la quantité qui compte.
Les oxydes d’azote dans la fumée de cigarette et dans la pollution atmosphérique, qui oxydent des molécules de l’organisme. Conséquence : ils mobilisent nos défenses antioxydantes et épuisent nos réserves de vitamine C ou de vitamine E. Voici l’une des raisons pour lesquelles les fumeurs se trouvent souvent carencés en vitamine C (et très mal protégés contre le vieillissement accéléré et les cancers).
Les rayons UV du soleil sont à l’origine de l’apparition dans le corps de l’oxygène singulet et d’autres espèces réactives de l’oxygène.
Les sels de fer et de cuivre en excès favorisent les radicaux libres par une réaction dite de Fenton. Les personnes qui, par suite d’un défaut génétique, souffrent d’hémochromatose ont un risque plus élevé que les autres de cancers et de maladies cardiovasculaires. Elles doivent recourir à des saignées pour éliminer l’excès de fer.

L’oxydation – Une voie sans issue ?

Les radicaux libres sont malgré le danger qu’ils forment même cruciaux pour le bon fonctionnement de certaines enzymes. Ils aident dans la traduction des signaux cellulaires et ils interviennent dans la défense immunitaire de l’organisme contre des substances étrangères. Ils contribuent ainsi à la destruction des cellules tumorales des cellules tumorales dans le cycle cellulaire (apoptose cellulaire).

Alors, il en faut pour que notre organisme fonctionne correctement !

Les antioxydants empêchent un excès en radicaux libres

Néanmoins, leur production naturelle peut dégénérer, surtout, si les notre contact avec des radicaux libres exogènes est trop important. La nature a trouvé une parade ; puisque l’oxygène nous oxyde (nous rouille en quelque sorte), elle nous a créé un système ultra-performant de protection interne : la protection antioxydante. L’organisme devra donc se protéger contre cet excès de radicaux libres à l’aide de différents systèmes antioxydants.

Normalement, la balance antioxydants/pro-oxydants est en parfait équilibre (homéostasie): il y a un équilibre stable entre la formation (respiration, stress…) et l’élimination des radicaux libres. Seul cet état d’équilibre procure un effet bénéfique des radicaux libres sur les cellules. En effet, en parallèle avec des oxydations qui dégradent des constituants pour produire de l’énergie, l’action des radicaux libres stimule les mécanismes de réparation et de détoxification cellulaire.

Mais en cas de surproduction de radicaux libres ou de manque d’antioxydants (malheureusement très souvent le cas avec une alimentation moderne et morte), un excès de radicaux libres se manifeste, et voilà l’apparition du stress oxydant!

Pour aller plus loin, veuillez consulter les articles sur le stress oxydatif ou les antioxydants !

🟨 Foire aux questions (FAQ)

👉 Comment lutter naturellement contre les radicaux libres ?

La meilleure stratégie consiste à agir sur deux fronts : réduire la production excessive de radicaux libres et renforcer les défenses antioxydantes naturelles de l’organisme.

Pour cela, il est conseillé de :

Privilégier une alimentation riche en végétaux frais et colorés. Une alimentation biogénique et bioactiveest à privilégier.
Limiter les aliments ultra-transformés, les sucres et glucides raffinés, les huiles végétales raffinées.
Eviter le tabac et limiter l’alcool.
Plus généralement : éviter la toxémie par l’accumulation des toxines et toxiques ! Éviter une surcharge colloïdale et cristalloïde.
Pratiquer une activité physique régulière, mais sans excès. Jardinage, marcher dans la nature …
Améliorer la qualité du sommeil.
Apprendre à mieux gérer le stress chronique. Le stress a un impact direct sur le terrain physiologique.
Réduire autant que possible l’exposition aux polluants environnementaux.
Surveiller régulièrement son bilan biologique et corriger, si possible, les déséquilibres métaboliques (glycémie élevée, insulinorésistance, marqueurs inflammatoires, hypertriglycéridémie, hypercholestérolémie, hyperuricémie, etc.), qui favorisent le stress oxydatif chronique et qui sont une source permanente de radicaux libres. Ces anomalies ne sont pas seulement des valeurs de laboratoire : elles traduisent souvent un terrain favorable au stress oxydatif chronique et au vieillissement accéléré des cellules.

Ces habitudes permettent de diminuer progressivement le stress oxydatif et de préserver les cellules sur le long terme. Elles contribuent également à limiter l’installation de déséquilibres métaboliques qui entretiennent, souvent de façon silencieuse, une production excessive de radicaux libres.

👉 Quels sont les meilleurs antioxydants naturels ? Pourquoi naturels et pas synthétiques en forme de compléments ?

Il n’existe pas un « meilleur » antioxydant, mais un immense réseau de substances qui travaillent en synergie. La nature est d’une richesse extraordinaire : les végétaux renferment des dizaines de milliers, voire plusieurs centaines de milliers de molécules bioactives, dont une grande partie possède une activité antioxydante ou contribue indirectement à protéger les cellules. Beaucoup restent d’ailleurs encore peu étudiées.

Aucun complément alimentaire ne peut reproduire cette incroyable diversité ni les interactions naturelles qui existent entre ces différents composés. C’est pourquoi une alimentation naturelle, variée et riche en végétaux constitue la meilleure stratégie pour soutenir les défenses antioxydantes de l’organisme.

Parmi les principaux antioxydants naturels, on trouve notamment :

Les vitamines antioxydantes :

vitamine C (agrumes, kiwi, poivron, persil, baies) ;
vitamine E (amandes, noisettes, graines, huiles végétales de qualité) ;
vitamine A et les caroténoïdes (carottes, patates douces, courges, épinards).

Les polyphénols, par exemple :

flavonoïdes (fruits rouges, cacao, thé vert) ;
quercétine (oignons, pommes, câpres) ;
resvératrol (raisin noir, myrtilles) ;
catéchines (thé vert).

Les pigments végétaux, par exemple :

lycopène (tomates, pastèque) ;
lutéine et zéaxanthine (épinards, chou kale) ;
anthocyanes (myrtilles, cassis, mûres).

Les composés soufrés :

sulforaphane (jeunes pousses de brocoli, brocoli, choux) ;
composés organosulfurés de l’ail et de l’oignon.

Les oligoéléments indispensables aux enzymes antioxydantes :

sélénium ;
zinc ;
cuivre ;
manganèse.

Les antioxydants produits naturellement par l’organisme :

glutathion ;
coenzyme Q10 ;
acide alpha-lipoïque ;
enzymes antioxydantes comme la superoxyde dismutase (SOD), la catalase et la glutathion peroxydase.

L’objectif n’est donc pas de rechercher un seul antioxydant « miracle », mais de favoriser la diversité alimentaire afin d’apporter l’ensemble de ces substances protectrices.

Ce ce point de vue, il est également intéressant de manger chaque jour une partie des aliments sous leur forme crue, lorsque cela est possible et compatible avec leur digestibilité. Les aliments crus et vivants conservent l’intégralité de leurs enzymes naturelles et préservent davantage les vitamines et certains composés phytochimiques sensibles à la chaleur. À l’inverse, la cuisson entraîne des pertes variables selon la température, la durée et le type d’aliment. L’idéal n’est donc pas d’opposer alimentation crue et alimentation cuite, mais de rechercher un équilibre entre les deux afin de bénéficier des avantages de chacune.

👉 Les compléments alimentaires antioxydants sont-ils toujours utiles ?

Pas forcément, mais cela dépendra entièrement de chaque individu, de ses habitudes de vie, de ses pathologies potentielles ou existantes et de son terrain naturopathique individuel.

Chez une personne en bonne santé consommant quotidiennement une alimentation riche en fruits, légumes, herbes aromatiques, épices et aliments peu transformés, les besoins sont souvent largement couverts. Surtout, si elle arrive de manger des aliments crus, biologiques et entiers.

Les antioxydants en forme de compléments alimentaires peuvent cependant présenter un intérêt dans certaines situations : alimentation déséquilibrée, vieillissement, stress chronique important, tabagisme, pollution élevée, maladies chroniques, médication forte ou permanente, ou besoins spécifiques.

En revanche, des doses très élevées de certains antioxydants ne sont pas toujours bénéfiques. Les radicaux libres remplissent également des fonctions physiologiques essentielles, notamment dans la défense immunitaire et la communication entre les cellules. L’objectif n’est donc pas de les supprimer complètement, mais de retrouver un équilibre.

👉 Le sport augmente-t-il les radicaux libres ?

Oui, mais ce n’est pas forcément une mauvaise nouvelle.

Pendant un effort physique, les muscles consomment davantage d’oxygène et produisent donc temporairement plus de radicaux libres.Cette augmentation stimule également les mécanismes naturels de défense de l’organisme, qui renforce progressivement sa propre protection antioxydante.

Le problème apparaît surtout lors d’efforts très intenses, très prolongés ou insuffisamment récupérés, qui peuvent entraîner un stress oxydatif excessif.

Une activité physique régulière, adaptée à son niveau et accompagnée d’une bonne récupération, reste au contraire l’un des meilleurs moyens de protéger durablement l’organisme.

Le cadre dans lequel cette activité est pratiquée a également son importance. Lorsque cela est possible, privilégier la marche, la randonnée ou le vélo en pleine nature permet non seulement de profiter d’un air généralement moins pollué, mais aussi de bénéficier d’un environnement plus apaisant. Une promenade en forêt, au bord d’un lac, de la mer ou dans un grand espace naturel associe les bienfaits du mouvement à ceux d’une meilleure oxygénation, d’une diminution du stress psychologique et d’un contact avec la nature.

À l’inverse, pratiquer une activité physique intense à proximité d’une circulation dense ou dans un environnement fortement pollué peut augmenter l’exposition aux particules fines et à d’autres polluants atmosphériques, qui sont eux-mêmes des générateurs de radicaux libres. Dans ces situations, il est préférable, lorsque cela est possible, de choisir des itinéraires plus éloignés des grands axes routiers ou de pratiquer son activité aux heures où la pollution est moins importante.

L’activité physique ne se résume pas au simple mouvement du corps. Le lieu, la qualité de l’air, la lumière naturelle, le contact avec les éléments et l’état émotionnel dans lequel elle est pratiquée participent eux aussi à ses effets sur la santé.

👉 Le stress psychologique favorise-t-il les radicaux libres ?

Oui. Un stress chronique entraîne une augmentation durable de certaines hormones, comme le cortisol, et perturbe de nombreux mécanismes métaboliques.

À long terme, cette situation favorise la production de radicaux libres, entretient les processus inflammatoires et épuise progressivement les réserves antioxydantes de l’organisme.

La gestion du stress fait donc partie intégrante de la prévention du stress oxydatif, au même titre que l’alimentation ou l’activité physique.

👉 Peut-on éliminer complètement les radicaux libres ?

Non, et ce ne serait d’ailleurs ni possible ni souhaitable !

Les radicaux libres participent à de nombreuses fonctions indispensables : défense contre certains microbes, communication cellulaire, élimination des cellules anormales ou vieillissantes, adaptation à l’effort physique, etc.

Le véritable objectif est de maintenir un équilibre entre la production de radicaux libres et les capacités de défense antioxydantes de l’organisme. Lorsque cet équilibre est rompu en faveur des radicaux libres, apparaît alors le stress oxydatif, responsable de nombreux dommages cellulaires.

Crédits/sources images: Pixabay, Public Domain

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