Les antioxydants - démystifiés

Les antioxydants sont considérés comme une arme à tout faire contre le vieillissement et comme un moyen efficace de prévenir diverses maladies. Les antioxydants protègent le corps contre les radicaux libres qui provoquent le stress oxydatif. Pour ce faire, l’industrie propose une multitude de produits sous forme de pilules, de crèmes et de compléments alimentaires, avec des formules accrocheuses qui font mouche auprès du public. Entre-temps, le stress oxydatif, les radicaux libres et les antioxydants sont devenus des termes bien ancrés dans l’esprit de nombreuses personnes. Vous aussi, vous avez certainement entendu beaucoup de choses à ce sujet. L’article suivant a pour but d’expliquer certains faits et mythes autour de ces termes.

Linus Carl Pauling (1901-1994) a été l’un des précurseurs de cette frénésie autour des antioxydants. Il a expliqué de manière convaincante que de grandes quantités de vitamine C aideraient à prévenir les rhumes, le vieillissement et le cancer. Sur ce sujet, il existe une interview télévisée intéressante sur YouTube de Linus Pauling sur la vitamine C, datant de 1991. Il recommandait une dose quotidienne de 18 g de vitamine C, 800 unités de vitamine E et environ 25 fois la quantité normalement recommandée de vitamines B [1].

Théories sur les radicaux libres

Les radicaux libres sont des atomes ou des molécules contenant au moins un électron non apparié. Les radicaux sont donc généralement réactifs – ce qui leur confère souvent une courte durée de vie – et jouent un rôle important dans les processus d’oxydation, les polymérisations en chaîne et les réactions de substitution. L’électron non apparié se trouve généralement sur des atomes de carbone, d’azote ou d’oxygène. En 1916, Lewis a décrit pour la première fois le radical libre organique [2]. Une quarantaine d’années plus tard, on a constaté que la concentration de radicaux libres était particulièrement élevée dans les tissus métaboliquement actifs (p. ex. le foie, les reins) et que les radicaux étaient des produits intermédiaires de processus biochimiques. Gerschman et al. ont décrit pour la première fois les effets nocifs des radicaux libres d’oxygène (“reactive oxygen species”, ROS) et Harman a formulé un peu plus tard la “théorie des radicaux libres du vieillissement” [3,4].

Selon cette thèse, les radicaux libres endommagent des molécules fonctionnellement importantes comme l’ADN, l’ARN et un grand nombre de protéines et de lipides. Il en résulte une accumulation sans cesse croissante de composants cellulaires endommagés, censés alimenter le processus complexe de vieillissement. Cette représentation a été élargie par la théorie du vieillissement mitochondrial. Le matériel génétique propre à la mitochondrie (ADNmt) est endommagé par les ROS générés par la chaîne respiratoire. Les mutations de l’ADNmt s’accumulent au cours du processus de vieillissement normal et la fonction de la chaîne respiratoire diminue de manière inversement proportionnelle, ce qui entraîne une baisse de la fourniture d’énergie [5].

Comment le corps se défend-il ?

Au cours de l’évolution, l’organisme a également développé des mécanismes de défense contre les radicaux libres. Ainsi, des substances synthétisées de manière endogène – souvent appelées capteurs de radicaux (antioxydants) – peuvent neutraliser les radicaux libres. Il s’agit notamment d’enzymes telles que la catalase, la superoxyde réductase, la glutathion peroxydase, etc. et d’un certain nombre de molécules endogènes de faible poids moléculaire, solubles dans l’eau et les lipides, telles que l’acide urique, l’acide oléique et les acides gras insaturés. Ce système de protection endogène est soutenu par des antioxydants apportés par l’alimentation. Les vitamines A, C et E, les polyphénols hydrosolubles et les caroténoïdes liposolubles en sont des représentants typiques.

Ces théories sont-elles encore valables aujourd’hui ?

En s’appuyant sur la théorie des radicaux libres du vieillissement et en se basant sur le désir de soutenir le système de l’organisme, de nombreuses personnes tentent aujourd’hui de limiter, voire d’empêcher le stress oxydatif dans le corps et la peau. Les moyens pour y parvenir sont une alimentation particulièrement riche en vitamines – fruits et légumes -, des compléments alimentaires administrés par voie systémique et des produits appliqués par voie topique contenant des antioxydants naturels et synthétiques.

Mais aujourd’hui, la question se pose de savoir si la théorie des radicaux libres sur le vieillissement, développée il y a près de 60 ans, est encore valable, même si elle est étayée par des expériences plus récentes.
Malheureusement, il s’est avéré que les expériences de Harman ne pouvaient pas être entièrement reproduites et qu’en fonction du dispositif expérimental, une présence accrue de ROS chez les vers et les souris pouvait même entraîner un allongement de la durée de vie. Il est postulé que les ROS mettent même en marche un réseau de réparation cellulaire [6]. Un grand nombre d’expériences menées au cours des 20 dernières années laissent penser que l’importance des antioxydants chez l’homme n’est pas encore totalement comprise.

Les personnes qui consomment plus de fruits et de légumes que la moyenne ont moins de risques de développer un cancer du poumon – c’est l’idée que l’on se fait en se basant sur des études menées dans les années 1990. Par la suite, on a essayé d’ajouter certains composants alimentaires (par exemple le β-carotène) comme complément à l’alimentation. Cependant, de manière inattendue, deux études portant sur une supplémentation en β-carotène à haute dose ont dû être interrompues il y a environ 15 ans, car le risque de cancer du poumon chez les fumeurs avait augmenté après l’administration de β-carotène. D’autres études in vitro et in vivo ont été interprétées dans le sens que le β-carotène combat la formation de tumeurs, mais que son produit d’oxydation favorise le cancer, peut-être en raison de l’instabilité de la molécule de β-carotène dans un environnement riche en radicaux libres dans les poumons des fumeurs de cigarettes [7,8]. Il a également été démontré entre-temps qu’il n’existe pas de preuves convaincantes que les fruits et légumes jouent un rôle dans l’étiologie du cancer [9].

Dans une grande étude clinique de prévention multicentrique, en double aveugle et contrôlée par placebo, 864 personnes ayant subi une ablation de polypes du côlon ont reçu quotidiennement 25 mg de β-carotène ou un placebo, associés à 1000 mg de vitamine C et 400 mg de vitamine E ou un placebo. Après quatre ans, les observations suivantes ont été faites concernant la supplémentation en β-carotène et l’apparition de polypes du côlon : réduction significative du risque pour les non-fumeurs et les non-buveurs ; risque légèrement plus élevé pour les fumeurs ou les consommateurs d’alcool ; doublement du risque pour ceux qui fument des cigarettes et consomment plus d’une boisson alcoolisée par jour [10].

Des études cliniques ont également montré que l’administration de β-carotène ne modifiait pas le nombre de nouveaux cas de cancer de la peau non-mélanome. En revanche, un régime alimentaire enrichi en β-carotène a entraîné une augmentation significative du développement de cancers liés aux UV. Un effet photoprotecteur n’a pas été obtenu [11].

Les données restent floues

Le Fonds mondial de recherche sur le cancer a mené la plus grande enquête sur le mode de vie et le cancer et a publié plusieurs recommandations. Celles-ci incluent, entre autres, la recommandation de ne pas utiliser de compléments alimentaires pour la prévention du cancer, car le rapport risque/bénéfice ne peut être prédit de manière fiable et des effets contraires inattendus et inhabituels peuvent se produire [12].

La fiche d’information du National Cancer Institute des États-Unis contient notamment le message principal suivant : “Les recherches en laboratoire et sur les animaux ont montré que les antioxydants aident à prévenir les dommages causés par les radicaux libres dans le cadre du cancer. Cependant, les études cliniques actuelles dans la population ne sont pas en accord avec cela. Les antioxydants sont fournis par une alimentation saine qui comprend une variété de fruits et de légumes”. [13]

Bjelakovic et ses collègues concluent leur revue systématique Cochrane de 2012, qui incluait 78 études randomisées avec 296 707 participants, par cette déclaration remarquable : “We found no evidence to support antioxidant supplements for primary or secondary prevention. Le bêta-carotène et la vitamine E semblent augmenter la mortalité, et donc peut-être des doses plus élevées de vitamine A. Les suppléments antioxydants doivent être considérés comme des produits médicinaux [= médicaments] et devraient faire l’objet d’une évaluation suffisante avant d’être commercialisés”. [14]

Des travaux plus récents de Ristow et de collaborateurs de Leipzig, Potsdam et Harvard sont également remarquables. Ils ont constaté chez les sportifs que la prise d’antioxydants – sous forme de vitamines C et E en complément de l’entraînement – annulait les effets positifs de l’exercice physique (notamment l’amélioration de la sensibilité à l’insuline) (Fig. 1) [15–17].

Topique meilleur que systémique ?

Les travaux mentionnés portent sur l’utilisation systémique d’antioxydants. Mais quelles sont les données disponibles sur les antioxydants appliqués par voie topique ? Il existe également un très grand nombre de travaux dans ce domaine, mais il ne s’agit pas rarement d’études in vitro ou d’études humaines peu contrôlées portant sur un petit nombre de cas. Le scepticisme naissant, tel qu’il se présente dans la littérature sur les antioxydants administrés par voie systémique, ne semble pas avoir atteint les auteurs de travaux sur les antioxydants appliqués par voie topique. Un certain nombre de questions clés ne sont même pas posées dans de nombreux travaux et ne sont pas étayées par des données. Il s’agit notamment de [18,19]:

L’antioxydant est-il même stable sous sa forme d’application topique ? Sa capacité antioxydante (“radical scavenging activity”) n’est-elle pas affectée par un produit potentiellement “stressé” (par exemple, des ingrédients de transport ou des conditions de stockage inadaptés) ?
L’antioxydant pénètre-t-il/perméabilise-t-il en quantité suffisante avec une capacité antioxydante suffisante dans et à travers la peau, et atteint-il sa cible intra et/ou extracellulaire ?
Quel est le dosage correct et l’intervalle de dosage idéal ?
L’antioxydant ou le mélange d’antioxydants choisi est-il le bon ? Par exemple, des extraits de plantes ou des antioxydants pour les produits hydrophiles (par exemple, la vitamine C) ou pour les produits de soin. les compartiments lipophiles (par exemple, la vitamine E).
Les résultats des études in vitro peuvent-ils être transposés à la situation d’une peau “saine” dont la barrière cutanée est intacte ? De plus, ces conditions expérimentales sont extrêmement difficiles à contrôler.
Dans quelle mesure et après quelle durée d’application ou de traitement un critère d’évaluation expérimental/clinique pertinent peut-il être associé à un effet antioxydant ?
Quelle est l’influence de la stéréochimie des antioxydants sur leur efficacité ?

Les travaux publiés à ce jour sur les antioxydants appliqués par voie topique permettent de conclure que de nombreuses questions concernant leur efficacité et éventuellement leur sécurité ne sont toujours pas résolues.

Dans le contexte du document de synthèse publié en 2002 par des scientifiques américains de renom, qui indiquait que le vieillissement ne pouvait guère être ralenti, stoppé ou inversé [20], et compte tenu des nombreux travaux réalisés entre-temps sur les antioxydants et autres substances anti-âge, il est remarquable de voir comment les fabricants de produits cosmétiques ont pu se servir de ces substances pour améliorer la qualité de vie de leurs clients.
et l’industrie alimentaire continuent de prêcher la “fontaine de jouvence” avec ces substances à l’aide de phrases sémantiquement bien formulées. La volonté des consommateurs d’investir des sommes considérables dans ce domaine est également impressionnante.

Prof. Dr. phil. nat. Christian Surber

Littérature :

www.youtube.com/watch?v=A0A6W9WSWC0.
Lewis GN : Hindrance stérile et l’existence de molécules étranges (radicaux libres). Proc Natl Acad Sci USA 1916 ; 2 : 586-592.
Gerschman R, et al : Oxygen Poisoning and X-irradiation : A Mechanism in Common. Science 1954 ; 119(3097) : 623-626.
Harman D : Aging : a theory based on free radical and radiation chemistry. J Gerontol 1956 ; 11 : 298-300.
Beckman KB, et al : Mitochondrial aging : open questions. Ann N Y Acad Sci 1998 ; 854 : 118-127.
Moyer MW : Le mythe des antioxydants, Sci Am 2013 ; 308(2) : 62-67.
Wang XD, et al : Effets procarcinogènes et anticarcinogènes du bêta-carotène. Nutr Rev 1999 ; 57 : 263-272.
Meffert H : Antioxydants – ami ou ennemi ? GMS Ger Med Sci 2008 ; 6 : Doc09.
Norat T, et al : Fruits et légumes : mise à jour des preuves épidémiologiques pour les recommandations de style de vie WCRF/AICR pour la prévention du cancer. Cancer Treat Res 2014 ; 159 : 35-50.
Baron JA, et al : Effets néoplasiques et antinéoplasiques du bêta-carotène sur la récidive de l’adénome colorectal : résultats d’un essai arandomized. J Natl Cancer Inst 2003 ; 95(10) : 717-722.
Black HS : Activité procarcinogène du bêta-carotène, un photoprotecteur systémique putatif. Photochem Photobiol Sci 2004 ; 3(8) : 753-758.
World Cancer Research Fund, American Institute for Cancer Research : Food, nutrition, physical activity, and the prevention of cnancer : a global perspective. Washington DC : AICR ; 2007. ISBN : 978-0-9722522-2-5 ou www.dietandcancerreport.org/cancer_resource_center/downloads/Second_Expert_Report_full.pdf.
National Cancer Institute, U.S. National Institutes of Health : Antioxidants and Cancer Prevention : Fact Sheet. www.cancer.gov/cancertopics/factsheet/antioxidantsprevention.
Bjelakovic G, et al. : Cochrane Database of Systematic Reviews 2012, Issue 3. Art. No. : CD007176. DOI: 10.1002/14651858.CD007176.pub2.
Ristow M, et al : Mitohormesis : Promoting Health and Lifespan by Increased Levels of Reactive Oxygen Species (ROS). Dose Response 2014 ; 12(2) : 288-341.
Ristow M, et al : Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans. Proc Natl Acad Sci U S A 2009 ; 106(21) : 8665-8670.
Gomez-Cabrera MC, et al : L’administration orale de vitamine C diminue la biogenèse mitochondriale musculaire et perturbe les adaptations induites par l’entraînement dans les performances d’endurance. Am J Clin Nutr 2008 ; 87(1) : 142-149.
Berger RG, et al : Les antioxydants dans l’alimentation : simple mythe ou médecine magique ? Crit Rev Food Sci Nutr 2012 ; 52(2) : 162-171.
Oresajo C, et al : Les antioxydants et la peau : comprendre la formulation et l’efficacité. Dermatol Ther 2012 May-Jun ; 25(3) : 252-259.
Olshansky S, et al : Pas de vérité à la fontaine de jouvence. Sci Am 2002 ; 286(6) : 92-95.
Schulz TJ, et al : La restriction en glucose étend la durée de vie de caenorhabditis elegans en induisant la respiration mitochondriale et en augmentant le stress oxydatif. Cell Metabolism 2007 ; 6 : 280-293.

CONCLUSION POUR LA PRATIQUE

Les radicaux libres sont généralement des atomes de carbone, d’azote ou d’oxygène ou des molécules contenant au moins un électron non apparié. Ils sont à l’origine du stress oxydatif.
Le corps synthétise des substances endogènes (= capteurs de radicaux/antioxydants) qui neutralisent les radicaux libres. Les antioxydants apportés de l’extérieur sont les vitamines A, C et E, les polyphénols hydrosolubles et les caroténoïdes liposolubles.
La “théorie des radicaux libres du vieillissement” de Harman affirme que les radicaux libres endommagent des molécules fonctionnellement importantes. L’accumulation de composants cellulaires endommagés est censée accélérer le processus de vieillissement. Malheureusement, les résultats expérimentaux ne peuvent pas être entièrement reproduits.
Le manque de données suggère que l’importance des antioxydants (administrés par voie systémique ou topique) dans l’organisme humain n’est pas encore pleinement comprise.

DERMATOLOGIE PRATIQUE 2014 ; 24(6) : 24-27