1-Oxydation des protéines

Les protéines les plus sensibles aux attaques radicalaires sont surtout celles qui comportent un groupement sulfhydryle (SH). C'est le cas de nombreuses enzymes cellulaires et protéines de transport qui vont ainsi être oxydées et inactivées. D’autres lésions irreversibles conduisent à la formation d'un intermédiaire radicalaire. Les protéines peuvent alors soit subir des réticulations par formation notamment de ponts bi-tyrosine détectables par leurs fluorescence, soit subir des coupures en cas d'agression forte, soit des modifications de certains acides aminés en cas d'agressions modérées. Les protéines modifiées par oxydation deviennent beaucoup plus sensibles à l'action des protéases.

2-Altération des acides nucléiques.

La molécule d'ADN constitue une cible cellulaire importante pour les attaques radicalaires. Les modifications observées après action du radical OH° sont trés nombreuses: conversion des résidus thymines en thymine glycol et en 5-hydroxyméthyluracile, de la guanine en 8-hydroxyguanine, oxydation du déoxyribose entraînant une coupure des brins. Ces dénaturations peuvent avoir de graves conséquences sur la réplication du génome.

3-Peroxydation des lipides membranaires et circulants.

L'oxydation des lipides alimentaires est connue depuis longtemps: modification de l'odeur, de la sapidité et des qualités nutritives des aliments. Les lipides des organismes vivants sont particulièrement sensibles à l'oxydation, surtout ceux formés d’acides gras polyinsaturés dans les membranes cellulaires. Les formes les plus réactives de l'oxygène peuvent initier directement la peroxydation lipidique. De nombreux produits sont générés lors de la péroxydatrion des lipides: diènes conjugués, péroxydes, aldéhydes, alcanes, dont la plupart sont cytotoxique, athérogénes et mutagénes (voir figure 3). La formation de dérivés d'oxydation dans les bicouches lipidiques, plus hydrophiles, entraîne des perturbations de la micro-architecture membranaire et altère les fonctions des enzymes et transporteurs membranaires. De plus, l'autocatalyse de la peroxydation peut aboutir à la formation des concentrations élevées de dérivés d'oxydation qui altèrent la perméabilité membranaire. La transmission en chaîne de la réaction de peroxydation lipidique est stoppée par la vitamine E intercalée dans la bicouche lipidique des membrannes

4-oxydation des glucides

Le glucose peut s'oxyder dans des conditions physiologiques en présence de traces métalliques en libérant des céto-aldéhydes, H2O2 et OH°. Son oxydation entraine la coupure de protéines et leur glycation par attachement du cétoaldéhyde. Les protéines glyquées extraites du sérum de boeuf présentent un grand nombre de résidus tryptophanes oxydés montrant une atteinte radicalaire.