le superoxydes dismutases (SOD), capables d’éliminer l’anion superoxyde par une réaction de dismutation. Les superoxydes dimutases existent sous plusieurs variétés, dont la structure d’ensemble est trés bien conservée lors de l’évolution, formant un puit hydrophobe au centre de la protéine, dans lequel se glisse l’anion superoxyde. Le mécanisme réactionnel est catalysé par un métal situé au coeur de l’enzyme dont la nature distinguera les superoxydes dismutases à manganèse (MnSOD) protégeant la mitochondrie, des 

HYPERLINK "cuznsod.htm"superoxydes dismutases à cuivre-zinc protégeant le cytosol (cCu-ZnSOD), la face externe de la membrane des cellules endothéliales (ecCu-ZnSOD) ou le plasma sanguin (pCu-ZnSOD). 

Une date historique: 1969 Fridovich et Mac Cord démontrent l’existence des radicaux libres chez les êtres vivants

L’existence de radicaux libres chez les êtres vivants était réputée impossible par les chimistes. En 1969 Joe Mc Cord dans son travail de thèse, dirigé par Fridovich, étudiant la réduction du cytochrome c par la xanthine deshydrogénase du lait, découvre un enzyme à cuivre, la superoxyde dismutase dont le rôle catalytique est de détruire les radicaux superoxydes. Les radicaux libres étant impossibles à isoler des tissus vivants, l’existence de cet enzyme spécifique d’un radical libre prouve ainsi indirectement l’existence de ceux ci dans les cellules.

Les principaux enzymes capables de détruire le peroxyde d’hydrogène sont :

les catalases à cofacteur fer, présentes dans les hématies et les peroxysomes hépatiques, et les glutathions peroxydases à cofacteur sélénium. Des glutathion peroxydases à sélénium éxistent dans le cytosol (cGPX), dans le plama (pGPx), au niveau de la membranne cellulaire (HPGPx), et une isoenzyme est spécifique des cellules digestives (GIGPx ). Ces enzymes sont sans doute le système majeur de protection car il détruisent non seulement H2O2 mais aussi les peroxydes organiques toxiques formés par oxydation des acides gras ou du cholestérol. L’activité de ces enzymes est très dépendante de l’apport nutritionnel en sélénium.

Le rôle des SOD et des peroxydases est complémentaire, car une bonne protection ne peut être obtenue par les superoxyde dimutases seules.

De nombreux autres systémes enzymatiques existent comme les glutathion transférases, les thioredoxine réductase ou la thyroïde peroxydase. La plupart des enzymes décrits ci dessus, de même que les enzymes de réparation, vont utiliser un donneur d’équivalent réducteur, le NADPH, qui, avec le glutathion, est la plaque tournante de la défense antioxydante. La production d’énergie ne semble pas elle même capitale (la diminution de l’ATP facilitant même la formation du NADPH).

Un autre système de protection consiste à éviter la formation des espèces radicalaires en mettant le fer de l’organisme sous surveillance et en empéchant le cycle redox des quinones. L’excès de fer libre est considéré comme un élément très dangereux. C’est pourquoi nous disposons d’un élément génétique de régulation appellé "iron switch" conjoint aux gènes de la ferritine (activés par le stress oxydant pour stocker le fer en excès) et au gène du récepteur de la transferrine (inhibé par le stress oxydant pour éviter l’entrée de fer dans la cellule). Le déreglement de ce système aboutie à l’anémie inflammatoire fréquente dans l’insuffisance rénale et en réanimation. Un autre sytème adaptatif très important est celui de l’hème oxygénase, enzyme capable de détruire l’hème libre qui peut lui aussi générer le radical hydroxyl. Par ailleurs, cet enzyme permet aux cellules de s’adapter au monoxyde d’azote et libère du monoxyde de carbone ou CO, agissant à la fois comme médiateur et antagoniste du NO. Les quinones sont maintenues à l’état réduit par des quinone réductases ou diaphorases.

Le zinc posséde une action antioxidante protectrice particulière, mise en évidence dans de nombreux modèles. On pense que son action principale consiste à prendre la place du fer sur des sites protéiques les protégeant ainsi d’un effet d’oxydation in situ de la protéine.

La concentration des différents enzymes et piégeurs est très inégale selon les tissus. De plus à l’intérieur d’une cellule, des compartiments comme le peroxysome , la mitochondrie, le cytosol ou la membrane disposent de protections différentes et spécifiques.