FACTEURS GÉNÉTIQUES DU STATUT REDOX
Il existe des différences de réponse au stress oxydatif induit par l'exercice physique qui dépendent du fond génétique de chaque individu. Plusieurs polymorphismes parmi les gènes codant pour les enzymes antioxydantes ont été décrits, les porteurs de ces polymorphisme ont révélé un statut redox dégradé dû en partie à une diminution de l'activité de ces enzymes.
Des taux élevés de CK, Créatinine, LDH, et AOPP (témoins de stress oxydatif) ont été rapportés chez des porteurs de SNP (single nucleotide, polymorphism) de SOD2 (Mn dépendante) mitochondriale, dont l'activité était insuffisante pour neutraliser les FRO produites pendant l'exercice physique.
Des joueurs de water-polo porteurs de SNP de catalase, et glutathion peroxydase ont montré une augmentation significative de stress oxydatif post effort non compensé par les enzymes , comparativement aux nageurs non porteurs de SNP.
D'autres polymorphismes existent dans différentes pathologies rénales, cardiaque, diabétiques chez qui on a constaté une baisse de l'expression des gènes et une diminution de l'activité enzymatique des SOD, Catalase, superoxyde dismutase, glutathion peroxydase et réductase.
Par exemple nous avons trouvé des variants allyliques de la NADPH oxydase (NOX2), de la Glutathion peroxidase-1 gene (GPX1) chez des patients diabétiques de type 1 qui avaient des complications rénales sévères dont la cause était un stress oxydatif majeur évalué par des taux élevés des AOPP plasmatiques.
Dans une autre étude retrospective nous avons trouvé chez des diabétiques de type 1 et 2, que le risque de mortalité et d'infarctus du myocarde était plus élevé chez les patients porteurs d'un variant allylique de la SOD3.
Ces différences de fond gènètique peuvent parfois expliquer des différences de réponse entre les sportifs pratiquant la même activité, avec la même fréquence et intensité. La performance, la récupération, la fragilité musculaire peuvent être influencées par le déterminisme génétique même en absence de variants, car l'environnement, la nutrition, le psychisme ont des effets régulateurs sur l'expression des gènes, ils peuvent favoriser la sur-expression ou l'inhiber, et ainsi modifier le statut redox des athlétes.
La production de FRO est indispensable au maintien de l'intégrité physique, au renouvellement cellulaire et à la biogénèse des mitochondries et la force musculaire. Cette production est dépendante de plusieurs facteurs dont le plus important est l'activation de la NADPH oxydase (NOX2) du muscle strié dont l'activité est régulée par l'exercice physique.
NOX2 est exprimée dans les polynucléaires neutrophiles et les macrophages, elle produit des quantités phénoménales de FRO et se trouve impliquée dans l'inflammation et la phagocytose, ce qui en fait une enzyme clé du métabolisme oxydatif. Les patients atteints du déficit génètique de NOX2 connu sous le nom de CGD syndrome (Chronic Granulomatose, Disease) souffrent d'infections sévères multi organes difficiles à soigner.
Une autre mutation peut inhiber la production des FRO , celle de la myeloperoxydase (MPO) qui transforme le peroxyde d'hydrogène H2O2 en HOCL nécessaire à la destruction des corps étrangers phagocytés par les polynucléaires. Le déficit en MPO diminue ainsi les défenses de l'organisme et expose aux infections virales et bactériennes.
A contrario, l'inhibition de la MPO, et de NOX2 obtenue par délétion chromosomique chez des souris a atténué le stress oxydatif et favorisé une remission de certains cancers. Cette approche expérimentale montre qu'une manipulation de l'expression de certains gènes d'oxydo-réduction pourrait être envisagée pour améliorer le statut redox .