Des chercheurs étudient comment les radicaux oxygénés protègent contre le cancer

À l’origine, les radicaux oxygène – espèces réactives de l’oxygène, ou ROS en abrégé – étaient considérés comme exclusivement nocifs pour le corps.

Ils sont produits, par exemple, par le tabagisme ou le rayonnement UV. En raison de leur grande réactivité, ils peuvent endommager de nombreuses molécules importantes dans les cellules, y compris l’ADN de la molécule héréditaire. En conséquence, il existe un risque de réactions inflammatoires et de dégénérescence des cellules affectées en cellules cancéreuses.

Cependant, en raison de leur effet néfaste, les ROS sont également délibérément produits par le corps, par exemple par les cellules épithéliales immunitaires ou pulmonaires, qui détruisent les bactéries et virus envahisseurs avec les ROS. Cela nécessite des concentrations de ROS relativement élevées.

A de faibles concentrations, en revanche, les ROS jouent un rôle important en tant que molécules de signalisation. Pour ces tâches, les ROS sont spécifiquement produits par tout un groupe d’enzymes. Un représentant de ce groupe d’enzymes est Nox4, qui produit en continu de petites quantités de H2O2.

Nox4 se trouve dans presque toutes les cellules du corps, où son produit H2O2 maintient un grand nombre de fonctions de signalisation spécialisées, contribuant, par exemple, à l’inhibition des réactions inflammatoires.

Des chercheurs de l’Université Goethe de Francfort, dirigés par le professeur Katrin Schröder, ont maintenant découvert qu’en produisant du H2O2, Nox4 peut même empêcher le développement du cancer. Ils ont examiné des souris incapables de produire Nox4 en raison d’une modification génétique.

Lorsque ces souris ont été exposées à une toxine environnementale cancérigène (cancérogène), la probabilité qu’elles développent une tumeur a doublé. Étant donné que les souris souffraient de types très différents de tumeurs telles que les sarcomes cutanés et les carcinomes du côlon, les chercheurs soupçonnaient que Nox4 avait une influence fondamentale sur la santé cellulaire.

Des études moléculaires ont montré que le H2O2 formé par Nox4 maintient une cascade qui empêche certaines protéines de signalisation importantes (phosphatases) de pénétrer dans le noyau cellulaire. Si Nox4 et par conséquent H2O2 sont absents, ces protéines de signalisation migrent dans le noyau cellulaire et, par conséquent, de graves dommages à l’ADN sont à peine reconnus.

De graves dommages à l’ADN – par exemple des cassures double brin – se produisent chaque jour quelque part dans le corps. Les cellules réagissent de manière très sensible à de tels dommages à l’ADN, mettant en mouvement tout un répertoire d’enzymes de réparation. Si cela n’aide pas, la cellule active son programme de mort cellulaire – une mesure de précaution du corps contre le cancer. Lorsque de tels dommages ne sont pas reconnus, comme cela se produit en l’absence de Nox4, ils stimulent la formation de cancers.

Si Nox4 est absent et qu’il n’y a donc pas de H2O2, les cellules ne reconnaissent plus les dommages à l’ADN. Les mutations s’accumulent et les cellules endommagées continuent de se multiplier. Si une toxine environnementale est ajoutée qui endommage massivement l’ADN, les dommages ne sont plus reconnus et réparés. « 

Katrin Schröder, professeur, Université Goethe de Francfort

Les cellules affectées ne sont pas éliminées non plus, mais se multiplient, parfois très rapidement et de manière incontrôlable, ce qui conduit finalement au développement de tumeurs. Une petite quantité de H2O2 maintient ainsi un équilibre interne dans la cellule qui protège les cellules de la dégénérescence. «