Mais l’oxygène, qui nous est habituellement bénéfique, peut également s’avérer nuisible lorsqu’il génère des radicaux libres qui endommagent les composants cellulaires. Ce processus, connu sous le nom de stress oxydatif est impliqué dans diverses maladies liées à l’âge, notamment les troubles oculaires tels que le glaucome, la rétinopathie diabétique (RD) et la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) (1). Dans cet article, nous explorons le lien entre le stress oxydatif et ces maladies oculaires.

Stress oxydatif

La respiration aérobie, qui se produit dans les mitochondries des cellules, est le processus par lequel l’oxygène est utilisé pour convertir les graisses et les sucres en ATP, la molécule énergétique des cellules. Ce processus génère, en tant que sous-produit, une forme de radicaux libres nommée espèce réactive de l’oxygène (ERO). Les cellules ayant un taux métabolique plus élevé, telles que celles de la rétine, produisent généralement plus d’EROs. En plus de la production interne, les radicaux libres peuvent également provenir de sources externes telles que la pollution, l’alcool, la fumée de cigarette, les radiations, les métaux lourds, les solvants industriels et les pesticides et certains médicaments (2)
Les antioxydants sont des substances qui peuvent neutraliser les pro-oxydants en réagissant avec l’oxygène dans le corps pour diminuer le taux de production de radicaux libres. Dans des conditions optimales, le taux d’élimination des oxydants équilibre le taux et l’ampleur de la formation des oxydants. Cependant, un déséquilibre entre les pro-oxydants et les antioxydants peut entraîner un stress oxydatif et endommager les cellules et les tissus du corps.

Une période d’ischémie ou de manque d’oxygène (anoxie ou hypoxie), suivie d’une restauration rapide du flux sanguin peut également causer des dommages oxydatifs nommés lésions de reperfusion (3).

L’œil

L’œil est un organe aussi remarquable que fragile. La rétine qui tapisse le fond de l’œil est particulièrement vulnérable aux dommages oxydatifs en raison de son activité métabolique élevée et de sa grande consommation en oxygène. En fait, la rétine consomme plus d’oxygène par unité de poids que tout autre tissu du corps (4). Les photorécepteurs, les cellules sensibles à la lumière, utilisent à eux seuls environ 60% de l’oxygène consommé par la rétine (5). En raison des besoins énergétiques élevés de la rétine, l’insuffisance énergétique peut être particulièrement préjudiciable à sa fonction.

L’approvisionnement en oxygène de la rétine est donc étroitement régulé et toute perturbation des niveaux d’oxygène peut causer du stress et des dommages cellulaires. Les fluctuations de concentration d’oxygène de l’hémoglobine peuvent également altérer la fonction rétinienne (6).

Le stress oxydatif peut également être généré suite à une ischémie, pendant la phase précoce de la reperfusion, ce qui peut conduire à la formation de radicaux hydroxyles et causer des lésions rétiniennes significatives (7). Lorsque la rétine n’est pas correctement perfusée, cela peut conduire à un stress oxydatif, entraînant diverses pathologies oculaires, notamment la DMLA, la RD et le glaucome (8). Il est donc crucial de maintenir une oxygénation et un métabolisme énergétique appropriés dans la rétine pour prévenir les dommages oxydatifs et préserver la santé oculaire.

Glaucome

Le glaucome est l’une des principales causes de cécité dans le monde. Il s’agit d’une maladie neurodégénérative complexe dont la prévalence chez les personnes âgées de 40 à 80 ans est estimée à 3,5% (9). Le glaucome est caractérisé par une perte progressive de cellules ganglionnaires de la rétine (CGR) et de leurs axones, entraînant des lésions structurelles et fonctionnelles du nerf optique, une condition connue sous le nom de neuropathie optique glaucomateuse (NOG) (10).

Étant donné le vieillissement de la population mondiale, l’incapacité visuelle irréversible induite par le glaucome constitue un défi important pour la santé publique, d’autant plus que cette maladie est souvent asymptomatique dans sa forme chronique. Comme d’autres conditions neurodégénératives, telles que l’Alzheimer ou le Parkinson, les déficits de fonction neuronale sont ultimement responsables du glaucome (11). Les facteurs de risque pour l’apparition et la progression du glaucome à angle ouvert primaire (GAOP), la forme la plus courante de la maladie, comprennent l’âge, une pression intraoculaire (PIO) élevée ou fluctuante, une cornée centrale mince, l’ethnicité, des facteurs génétiques, une pression artérielle basse et une pression de perfusion oculaire (PPO) basse ou fluctuante (12).

Il est démontré que l’une des principales causes du glaucome est la vulnérabilité des CGR à une insuffisance énergétique. Les CGR sont des cellules neuronales très actives métaboliquement qui dépendent essentiellement des mitochondries pour leur fonctionnement et leur survie (5). Les CGR sont responsables de la conversion des signaux visuels en signaux neuronaux et de leur transmission au cerveau via le nerf optique. Lorsque les CGR ne reçoivent pas suffisamment d’énergie, elles s’endommagent et finissent par mourir, entraînant une dégénérescence progressive du nerf optique et une perte de fonction visuelle. Ce processus serait médié par une combinaison de facteurs, notamment le stress oxydatif, l’inflammation et la dysrégulation vasculaire (13).

La rétinopathie diabétique

La rétinopathie diabétique (RD) est une complication microvasculaire progressive de la rétine, liée au diabète, qui peut entraîner une perte de vision permanente. Elle survient lorsque les niveaux élevés de glucose dans le sang endommagent les vaisseaux sanguins qui alimentent la rétine, causant un manque chronique en oxygène. En général, la RD commence de manière asymptomatique et progresse lentement au fil du temps. Dans la forme plus avancée, connue sous le nom de rétinopathie proliférante, de nouveaux vaisseaux sanguins anormaux commencent à se développer dans la rétine. Ces vaisseaux sanguins anormaux tendent à saigner, entraînant une perte de vision plus importante.

De nombreuses études suggèrent que le stress oxydatif joue un rôle crucial dans le développement et la progression de la RD (14). Les niveaux élevés de glucose dans le sang peuvent augmenter la production d’EROs, qui peuvent endommager les cellules et les tissus de la rétine, aggravant ainsi la RD. De plus, l’inflammation chronique associée au diabète peut également contribuer au stress oxydatif et causer des dommages supplémentaires à la rétine. Cibler le stress oxydatif et l’inflammation pourrait donc représenter une stratégie thérapeutique potentielle pour prévenir et traiter la RD (15).

La dégénérescence maculaire liée à l’âge

La DMLA, une condition courante affectant les personnes âgées, représente la principale cause de cécité dans les pays développés (16). La cause exacte de la DMLA n’est pas entièrement comprise, mais des recherches suggèrent que le stress oxydatif pourrait jouer un rôle important dans son développement. Dans la DMLA, il est supposé que les EROs pourraient endommager les cellules de la macula et de la fovéa, entraînant une mort cellulaire, une inflammation et une atrophie (17). Puisque ces cellules sont responsables de la vision centrale, les dommages causés peuvent entraîner une perte de vision significative. L’accumulation de produits toxiques, tels que la lipofuscine, dans les cellules de l’épithélium pigmentaire rétinien, qui forment la barrière hématorétinienne, peut également contribuer à la DMLA. Des prédispositions génétiques, des expositions environnementales (ex. pollution, exposition au soleil) et des facteurs liés au mode de vie (ex. tabac, alimentation, stress) peuvent influencer la susceptibilité individuelle au stress oxydatif et au développement de la DMLA. Une détection précoce et une prise en charge de la maladie peuvent aider à ralentir sa progression et à préserver la vision.

Conclusion

L’œil est un organe vital, et maintenir sa santé est essentiel pour nous permettre de voir clairement et de profiter du monde qui nous entoure. Le stress oxydatif peut causer des dommages importants aux cellules de l’œil et contribuer au développement de diverses maladies oculaires, comme le glaucome, la RD et la DMLA. Cependant, en comprenant les liens entre le stress oxydatif et ces affections, les chercheurs et les professionnels de la santé peuvent élaborer des thérapies ciblées pour aider les patients à maintenir leur vision. Par exemple, le traitement par les antioxydants peut contribuer à atténuer les effets du stress oxydatif sur l’œil et à offrir une protection aux cellules et aux vaisseaux sanguins de l’œil (18). De plus, en gérant les facteurs de risque tels que le diabète, l’hypertension et le tabagisme, il est possible de réduire le stress oxydatif sur l’œil et de contribuer à préserver une bonne santé oculaire. En prenant des mesures proactives pour gérer le stress oxydatif, nous pouvons protéger nos yeux et notre vision tout au long de notre vie.

Écrit par l’équipe Zilia le 24 mars 2023