Stress oxydatif : définition, causes et ce que valent les antioxydants

En 1994, un grand essai chez 29 133 fumeurs finlandais devait vérifier si deux antioxydants, dont le bêta-carotène, réduisaient le cancer du poumon. Chez ceux qui prenaient du bêta-carotène, il a montré l'inverse : 18 % de cancers du poumon en plus. Cet échec résume le paradoxe du stress oxydatif : un phénomène bien réel, central en biologie, mais que l'on ne contrôle pas en avalant simplement des antioxydants. Définition, rôle utile des radicaux libres, causes, difficulté de le mesurer, résultats des essais et allégations réellement autorisées : voici ce qu'il faut savoir.

Qu'est-ce que le stress oxydatif ?

Notre organisme utilise l'oxygène pour produire de l'énergie. Ce faisant, il forme en permanence des espèces réactives de l'oxygène : l'anion superoxyde, le peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée) ou le radical hydroxyle. Certaines sont des radicaux libres, c'est-à-dire des molécules portant un électron non apparié, très réactives.

Le concept de stress oxydatif a été formulé en 1985. Il désigne un déséquilibre entre ces oxydants et les défenses antioxydantes, en faveur des oxydants. Les chercheurs distinguent aujourd'hui deux situations. À bas niveau, on parle d'« eustress oxydatif » : les oxydants servent de signaux. À haut niveau, de « distress oxydatif » : ils endommagent les lipides, les protéines et l'ADN.

Les radicaux libres sont-ils toujours mauvais ?

Non. Plus de 40 enzymes en produisent de manière contrôlée, notamment les NADPH oxydases et la chaîne respiratoire des mitochondries. À des concentrations infimes, de l'ordre du nanomolaire, le peroxyde d'hydrogène agit comme un messager. Il régule le métabolisme et aide les cellules à s'adapter. Nos globules blancs utilisent aussi ces molécules pour détruire les microbes.

L'exercice en donne un exemple frappant. Dans un essai chez 39 jeunes hommes, quatre semaines d'entraînement ont amélioré la sensibilité à l'insuline, mais seulement sans antioxydants. Avec 1 000 mg de vitamine C et 400 UI de vitamine E par jour, ce bénéfice disparaissait, tout comme l'activation des gènes de défense antioxydante. Un petit stress oxydatif ponctuel stimule les défenses : c'est le principe de l'hormèse.

Quelles sont les causes du stress oxydatif ?

Une partie de la production d'oxydants est normale et permanente. Le déséquilibre apparaît quand elle augmente fortement ou quand les défenses faiblissent. Parmi les facteurs le plus souvent cités :

• le tabac ;
• la pollution de l'air et l'exposition excessive aux UV ;
• l'alcool ;
• l'inflammation chronique ;
• une glycémie durablement élevée ;
• les efforts physiques intenses et inhabituels.

Le tabac en offre un exemple bien documenté. Chez 10 fumeurs, le taux sanguin de F2-isoprostanes, des produits de l'oxydation des lipides, était plus de deux fois supérieur à celui de 10 non-fumeurs (242 contre 103 pmol/L). Après deux semaines d'arrêt, il baissait nettement, de 250 à 156 pmol/L.

Stress oxydatif : quels symptômes ?

Il n'en existe pas de spécifiques. Le stress oxydatif est un état biochimique, pas une maladie : il ne se traduit par aucun symptôme reconnaissable en lui-même. Il accompagne en revanche de nombreuses maladies, comme l'athérosclérose, la bronchopneumopathie chronique obstructive ou la maladie d'Alzheimer, sans en être toujours la cause.

Le chercheur qui a formulé le concept met lui-même en garde contre l'usage du terme « sans relation claire avec la chimie redox ». Méfiez-vous des listes de symptômes vagues associées à des tests ou à des produits « anti-radicaux libres ».

Peut-on mesurer son stress oxydatif ?

Difficilement. De très nombreux marqueurs existent, mais beaucoup reposent sur des méthodes peu spécifiques. Les méthodes fiables, elles, sont trop complexes pour la routine, et aucun marqueur n'est validé comme outil de diagnostic. Dans ses lignes directrices sur les allégations, l'EFSA a passé en revue les principaux marqueurs :

Autrement dit, un bilan de « stress oxydatif » proposé en laboratoire donne une photographie partielle, difficile à interpréter pour un individu.

Antioxydants en gélules : ce que montrent les grands essais

Les résultats sont décevants, et parfois inquiétants. Une revue Cochrane de 2012 a réuni 78 essais randomisés et 296 707 participants, en bonne santé ou malades. Globalement, les compléments antioxydants (bêta-carotène, vitamines A, C, E, sélénium) n'ont pas modifié la mortalité. Dans les 56 essais de meilleure qualité, ils l'ont même légèrement augmentée (+4 %). Cette hausse concernait le bêta-carotène (+5 %) et la vitamine E (+3 %) ; la vitamine C et le sélénium n'avaient pas d'effet significatif.

Deux essais ont marqué les esprits. Chez les fumeurs finlandais, 20 mg de bêta-carotène par jour ont augmenté les cancers du poumon de 18 % et la mortalité de 8 %. Chez 35 533 hommes, 400 UI de vitamine E par jour ont accru le risque de cancer de la prostate de 17 %. En 2022, le groupe d'experts américain USPSTF a recommandé de ne pas utiliser le bêta-carotène ni la vitamine E pour réduire le risque de maladies cardiovasculaires ou de cancers.

Une exception : la DMLA

Un domaine fait exception. Chez des personnes déjà atteintes de dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA), une revue Cochrane de 2023 (26 études) conclut que des compléments associant plusieurs vitamines antioxydantes ralentissent probablement l'évolution vers une forme grave (risque réduit d'environ un quart). Ce résultat repose surtout sur un grand essai américain et concerne des patients suivis par un ophtalmologiste, pas la population générale.

Pourquoi ces échecs ?

D'abord parce que, selon le chercheur qui a défini le concept, la défense principale repose sur les enzymes antioxydantes, bien plus que sur les petites molécules antioxydantes comme les vitamines. Ensuite parce que les oxydants servent aussi de signaux : les neutraliser sans discernement peut bloquer des adaptations utiles. Enfin, les essais cliniques n'ont pas confirmé les espoirs nés en laboratoire. Les chercheurs s'orientent désormais vers des approches plus ciblées.

Les antioxydants fabriqués par l'organisme

Nos cellules disposent d'un véritable réseau de défense. On y trouve des enzymes, comme la superoxyde dismutase, la catalase et les glutathion peroxydases, ces dernières ayant besoin de sélénium. On y trouve aussi des molécules, au premier rang desquelles le glutathion.

Le glutathion est la plus abondante des petites molécules soufrées de nos cellules. Sa fabrication dépend surtout de la disponibilité en cystéine, un acide aminé, et d'une enzyme régulée par le facteur Nrf2. C'est pourquoi la N-acétylcystéine, qui apporte de la cystéine, est étudiée comme précurseur. Pour aller plus loin, lisez nos articles sur le glutathion et sur la N-acétylcystéine (NAC). Ces réactions d'oxydoréduction sont partout dans le métabolisme, comme le montre l'exemple du couple NAD+ et NADH.

Quelles allégations sont autorisées ?

Dans l'Union européenne, seuls sept nutriments peuvent afficher l'allégation « contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif », à condition que le produit en soit au moins une source significative. Les libellés exacts sont :

• « La vitamine C contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif »
• « La vitamine E contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif »
• « La riboflavine contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif » (vitamine B2)
• « Le zinc contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif »
• « Le sélénium contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif »
• « Le cuivre contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif »
• « Le manganèse contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif »

Une seule autre allégation porte sur le stress oxydatif : « Les polyphénols présents dans l'huile d'olive contribuent à protéger les lipides sanguins contre le stress oxydatif », réservée à une huile d'olive apportant au moins 5 mg d'hydroxytyrosol et dérivés pour 20 g. Le glutathion, la NAC, le resvératrol ou les autres polyphénols n'ont aucune allégation de ce type. Pour l'EFSA, un pouvoir antioxydant mesuré en éprouvette ne prouve aucun bénéfice dans l'organisme. Nous l'expliquons aussi dans notre article sur les mythes et réalités du resvératrol.

Questions fréquentes

Stress oxydatif ou stress oxydant : quelle différence ?

Aucune : les deux expressions désignent le même phénomène. « Stress oxydant » est souvent préféré dans les publications scientifiques françaises, « stress oxydatif » dans le langage courant.

Le stress oxydatif est-il lié au stress psychologique ?

Ce sont deux notions différentes, malgré le nom. Le stress oxydatif est un déséquilibre chimique dans les cellules, le stress psychologique une réaction de l'organisme à une pression. Pour ce dernier, voyez notre article sur le stress et les ingrédients étudiés à son sujet.

Quels aliments apportent des antioxydants ?

Fruits, légumes, légumineuses, noix, thé ou cacao apportent vitamines, caroténoïdes et polyphénols. Mais leur « pouvoir antioxydant » mesuré en laboratoire, comme l'indice ORAC, ne dit pas ce qu'ils font dans l'organisme. L'intérêt d'une alimentation variée ne se résume pas à ce chiffre.

Le sport augmente-t-il le stress oxydatif ?

Ponctuellement, oui, surtout lors d'efforts intenses ou inhabituels. Mais un entraînement régulier stimule en retour l'expression des défenses antioxydantes de l'organisme. C'est une adaptation bénéfique, que de fortes doses de vitamines antioxydantes peuvent émousser.

Le stress oxydatif fait-il vieillir ?

Les dommages oxydatifs s'accumulent bien avec l'âge, et l'idée d'un vieillissement causé par les radicaux libres est ancienne. Mais elle a été nuancée : les oxydants sont aussi des signaux utiles, et les compléments antioxydants n'ont pas réduit la mortalité dans les essais.

Stress oxydatif et inflammation : quel lien ?

Ils s'entretiennent mutuellement. Les cellules de l'inflammation produisent des oxydants pour détruire les microbes, et un excès d'oxydants active à son tour des signaux inflammatoires. C'est pourquoi les deux se retrouvent associés dans de nombreuses maladies chroniques.

Conclusion

Le stress oxydatif est un concept solide, mais souvent mal utilisé. Les radicaux libres ne sont pas seulement des ennemis : à faible dose, ils servent de signaux et stimulent nos propres défenses, enzymes et glutathion en tête. Les grands essais montrent que les antioxydants en gélules à forte dose ne protègent pas, et peuvent parfois nuire. Les leviers les plus sûrs restent simples : ne pas fumer, bouger régulièrement et manger varié. Côté compléments, seuls quelques nutriments disposent d'une allégation autorisée sur le stress oxydatif.

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Les compléments alimentaires ne remplacent pas une alimentation variée et équilibrée ni un mode de vie sain. Demandez conseil à un professionnel de santé en cas de traitement, de grossesse ou d'allaitement.