Nous savons maintenant quelles sont les principales réponses cellulaires au stress et quels sont les organites impactés par ce phénomène. Il est temps de comprendre comment le stress cellulaire se reflète sur nos organes et notre santé et comment le maitriser.

Les pathologies liées au stress cellulaire

Les problèmes cardiovasculaires

Il n’est pas nouveau que l’inflammation est un mécanisme central dans la mise en place des maladies cardiovasculaires. Or, une des premières réponses de nos cellules au stress cellulaire consiste en la production de cytokines pro-inflammatoires permettant de signaler aux autres cellules qu’il y a un problème. Cet état est bénéfique uniquement s’il est transitoire. Lorsqu’il devient chronique, il entraine des changements physiopathologiques comme la rigidification des artères, l’augmentation du rythme cardiaque ou même l’augmentation de l’athérosclérose [1].

Le diabète et les problèmes de poids

La leptine, (hormone de la satiété) et le glucose sont les molécules qui signalent au cerveau de moduler l’apport alimentaire. Quand on mange, les taux de leptine et de glucose augmentent, tout comme les niveaux des radicaux libres. Lorsque l’on mange trop et/ou trop souvent, les neurones deviennent résistant à la leptine et plus sensibles aux radicaux libres, auto-entretenant une boucle qui favorise l’obésité et augmentant le risque de diabète [2]. La perturbation du système de défense antioxydant créée par cette situation entraine des changements au sein des mitochondries, des acteurs centraux dans l’équilibre antioxydants/oxydants. Elles sont responsables de la respiration cellulaire (voir article sur les organites touchés par le stress cellulaire) un processus qui crée des radicaux libres. En excès, le glucose augmente la production de radicaux libres, car les mitochondries sont surchargées et leur système de contrôle est perturbé. Parallèlement, le stockage d’un excès de glucose sous forme de graisse est à l’origine de processus inflammatoires qui vont également augmenter la production de radicaux libres [3].

Les maladies neurodégénératives

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La maladie d’Alzheimer, la chorée de Huntington, la sclérose en plaques ou encore la maladie de Parkinson ont toute été liées au stress cellulaire et en particulier au stress oxydant [4]. La sclérose en plaques familiale est l’exemple le plus démonstratif, puisque cette maladie génétique est due à un défaut sur le gène d’une enzyme antioxydante, la superoxyde dismutase. Il apparait que les neurones ont un mécanisme de défense vis à vis de ce stress mais qu’ils sont parfois plus sensibles (pour des raisons morphologiques, physiologiques ou génétiques). Lorsque c’est le cas, ou lors du vieillissement, les mitochondries semblent dysfonctionner dans ces neurones et entrainer une réponse inflammatoire relayée par la microglie (les cellules immunitaires du cerveau) [4, 5]. Se met alors en place une boucle délétère pouvant déclencher la synthèse de protéines mal repliées, augmenter l’activité de certaines enzymes ou encore déréguler les mécanismes d’apoptose et d’autophagie. Tous ces événements peuvent conduire à l’apparition de maladies neurodégénératives.

Le cancer

Le stress oxydant chronique, dont la prévalence augmente avec l’âge, stimule la croissance tumorale et l’apparition de métastases en modifiant l’environnement cellulaire et le rendant plus propice à la multiplication de cellules résistantes. En effet, les cellules composant les tumeurs développent des mécanismes de défense plus importants que nos cellules normales, et sont capables de proliférer dans des conditions rigoureuses. Une fois établies, les cellules cancéreuses vont continuer à modifier leur environnement afin de favoriser leur survie, notamment par le remaniement de la micro-circulation et des tissus conjonctifs [6].

Plusieurs autres conditions sont liées au stress, comme les maladies métaboliques inflammatoires (arthrite, cataracte…) ou le vieillissement de la peau [7, 8].

Les gestes quotidiens pour diminuer le stress cellulaire

Éviter les causes externes du stress

Les causes exogènes du stress comme le tabac, l’alcool, le soleil ou l’alimentation peuvent être modérées voire évitées.

Il est évident que le tabac est nocif, de plusieurs manières. La combustion d’une cigarette provoque la formation de plus de 4000 substances toxiques, dont 40 sont classées comme cancérigènes. Tous ces composés, en plus du manque d’oxygénation cellulaire causé par les gaz nocifs et la baisse de la capacité pulmonaire, créent du stress, particulièrement oxydant. Parallèlement, les fumeurs présentent souvent un déficit chronique en vitamines, en minéraux et en oligo-éléments, nécessitant un apport en anti-oxydants beaucoup plus important.

L’alcool, et plus particulièrement l’éthanol présent dans les boissons alcoolisées, est un oxydant majeur et est mortel à haute dose. De manière intéressante, le resvératrol contenu dans le vin (et les raisins) est une molécule anti-âge assez puissante (voir fiche molécule) mais l’éthanol, en présence de fer actif, va créer des radicaux libres. Le stress oxydant qui en résulte est une cause majeure de cancer hépatique et l’alcool potentialise l’effet cancérigène des autres substances nocives ingérées en même temps.

Les rayonnements UV, quant à eux, ont de nombreux effets délétères sur les tissus humains, notamment en termes de cancer. Il est cependant important de s’exposer régulièrement pour synthétiser la vitamine D, nécessaire à la fixation du calcium dans les os. Le spectre de rayonnement UV est divisé en UVA, UVB et UVC. Une partie est absorbée par l’atmosphère et uniquement 0,5% d’UVB et 6,3% d’UVA arrivent au sol. Sans l’utilisation de crème solaire, ces UV vont provoquer des changements dans nos photosensibilisateurs (comme la porphyrine ou la flavine) et activer la production de radicaux libres. Les UV sont également des modificateurs biochimiques, capables de provoquer des dommages génétiques.

stress cellulaire
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Enfin, une des dernières causes exogènes facilement modulable concerne l’alimentation. Les viandes rouges (boeuf, veau, agneau, canard) provoquent une oxydation cellulaire pouvant aller jusqu’au développement de cancer, surtout colorectal. Les viandes transformées (jambon cru, bacon, saucisse) et la charcuterie augmentent également ce risque jusqu’à 20% lors d’une consommation quotidienne. La viande en elle-même n’est pas cancérigène, c’est le fer qu’elle contient qui peut provoquer, de manière similaire à l’alcool, la formation de radicaux libres. Elle peut également contenir des nitrosamines, dont la concentration varie en fonction du mode de conservation (fumage, salaison). Ce sont des molécules utilisées pour limiter la prolifération de bactéries, mais elles peuvent provoquer des modifications au niveau génomique. Enfin, le mode de cuisson a un rôle à jouer : il est meilleur pour la santé de cuire sa viande le moins possible [9].

Les acides gras sont également des oxydants puissants mais tous ne sont pas nocifs : les acides saturés, sauf en excès, ne sont pas mauvais pour nos organes; les acides gras insaturés (oméga 3, 6 et 9) sont indispensables pour notre santé; les acides gras trans (agents de texture, conservateurs, margarines, graisse industrielles, aliments frits…), en revanche, sont ceux à éviter. Ces derniers produisent des radicaux libres en grande quantité et favorise les maladies cardiovasculaires, le diabète ou l’hypercholestérolémie [9].

Diminuer l’impact des problèmes métaboliques

En plus des causes exogènes, des sources endogènes peuvent provoquer un stress cellulaire. La dérégulation hormonale est l’une des origines principales de stress.  Lorsqu’on parle d’hormones, on pense tout de suite à l’œstrogène, la progestérone ou la testostérone. Bien que les taux de ces hormones diminuent avec l’âge et qu’elles semblent avoir un rôle protecteur, notamment pour l’inflammation et les cancers [10], l’hormone la plus dérégulée et la plus sensible au stress est l’insuline. Les conséquences principales d’un environnement stressé consistent en un développement de la résistance insulinique, une dysfonction des cellules β du pancréas, une dysfonction mitochondriale et une modification de la tolérance au glucose, tout cela pouvant évoluer vers un diabète [2]. Parallèlement, le stress augmente aussi l’inflammation, modifie le système immunitaire (et diminue notre résistance aux infections), ces deux mécanismes accélérant le vieillissement et les risques associés [11].

Au-delà des prédispositions génétiques qui peuvent faire apparaitre ces pathologies et contre lesquelles on ne peut rien faire, une alimentation pauvre en sucres, une maitrise de notre inflammation (soit grâce à des anti-inflammatoires, soit en adaptant légèrement nos modes de vies) et la protection vis à vis du stress chronique (méditation, pratique sportive, management du stress au travail…) sont des éléments qui peuvent nous aider à vieillir en meilleure santé.

Un mode de vie équilibré

Il a été démontré qu’une pratique sportive modérée permettait de réguler le stress psychologique et le stress cellulaire. Cependant la pratique intensive n’est pas recommandée et génère des déchets métaboliques (urée, ammoniaque, acides…) qui sont transportés du muscle au foie via le sang. Lors d’une session importante, ces déchets ne sont pas métabolisés assez rapidement et peuvent provoquer la synthèse de radicaux libres [12].

Le stress psychologique est un générateur de toxines. Lorsqu’un organisme est stressé, il sécrète des hormones (adrénaline, cortisol), libérées de manière plus ou moins importante dans le corps qui peuvent provoquer des lésions cardiaques et rénales. Ces hormones sont sensées nous aider à faire face à une situation (peur, colère…) mais lorsque le stress devient chronique, les modifications de notre corps qui devraient être ponctuelles (modification du pH sanguin, augmentation du rythme cardiaque, tension nerveuse…) sont récurrentes et délétères. En parallèle de ces évènements, le stress produit également des radicaux libres, augmentant encore le stress cellulaire. Enfin, les insomnies sont souvent le résultat du stress, créant une boucle qui s’auto-entretient. Des exercices de méditation et de respiration sont souvent salvateurs pour gérer ces phénomènes [13]. L’anticipation du stress par l’utilisation d’un emploi du temps et la relativisation des retards, problèmes et sources de stress peuvent également aider. De bonnes nuits de sommeil (7-8h) sont également importantes. Il est possible de s’aider de plantes, comme la valériane, pour mieux dormir (attention, à ne pas utiliser chez la femme enceinte). Enfin, partager son temps avec ses proches, avoir un hobby, prendre le temps de rire et de décompresser ou même entamer une psychothérapie, participent à soulager le stress.

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Les oligo-éléments et vitamines qui peuvent contribuer à traiter le stress cellulaire

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La supplémentation en zinc, manganèse et cuivre est très importante pour le fonctionnement des superoxyde dismutases, les enzymes qui permettent de traiter les radicaux libres et de les éliminer. Le sélénium est aussi central pour aider la gluthation peroxydase, une autre enzyme impliquée dans la gestion des oxydants. Les vitamines A, C et E sont également des anti-oxydants essentiel à beaucoup de mécanismes (stress cellulaire et autres, tels que la vision, certaines infections, la neurogenèse…). D’un autre côté, le fer, bien qu’important, notamment pour la fixation de l’oxygène sur l’hémoglobine et l’activité de plusieurs enzymes, ne doit pas être en excès. Lors de la réaction de Fenton (décomposition du peroxyde d’hydrogènes en présence de sels métalliques), le fer peut en effet créer des radicaux libres et augmenter le stress oxydant.

Alors, ou trouver ces éléments essentiels ?

Vous pouvez, bien sur, prendre des compléments alimentaires. Il en existe beaucoup qui combinent ces éléments, disponibles sur le marché. Vous pouvez également transformer légèrement votre alimentation. Le zinc, bien que mal absorbé, est présent dans les huitres (l’aliment qui en contient le plus), les viandes, les noix et les légumineuses. Le manganèse est retrouvé dans les produits céréaliers, les mollusques, les légumineuses, les légumes et les noix. Le cuivre est présent dans les abats, les fruits der mer, les noix et les graines. Il y en a également dans les céréales de son de blé et les légumineuses. L’apport en sélénium dépend beaucoup de la teneur du sol, mais la noix du Brésil est l’aliment le plus riche, une seule noix fournissant l’apport quotidien recommandé. La vitamine A peut se trouver dans les produits d’origine animale : foie, viande, poisson, lait entier, beurre, œufs, fromages… Le bêta-carotène (provitamine A) est retrouvé dans les carottes, les abricots, les mangues, les légumes vert foncé, les patates douces… La vitamine C est majoritairement présente dans les fruits et les légumes colorés et crus : poivron rouge, orange, citron, pamplemousse, cantaloup, framboise, fraise, brocoli, tomate… La vitamine E est retrouvée en grande quantité dans les noix, les graines, les huiles végétales et, dans une moindre mesure, les légumes à feuilles vertes. Cependant, vu que les aliments les plus riches en vitamine E sont des aliments gras, il est recommandé de compléter avec de la vitamine E synthétique. Globalement, en augmentant sa consommation de fruits et légumes, légumineuses, fruits de mer et noix, on peut arriver à un équilibre en oligo-éléments et vitamines qui nous maintient en bonne santé et aide à lutter contre le stress cellulaire.

Tout notre dossier Stress cellulaire et vieillissement :

Stress cellulaire et vieillissement, binôme obligatoire ?

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Bien que communément acquis par la communauté scientifique comme un facteur de risque et un déterminant de certaines maladies, beaucoup de questionnements subsistent vis à vis du stress cellulaire. Son rôle dans les pathologies liées au vieillissement et le vieillissement lui-même est toujours en cours d’étude.

Partie 1 : Les différents types de stress cellulaires

24206656442_4b68a7bf45_qQuand on parle de stress cellulaire, nous pouvons faire référence à beaucoup de mécanismes différents, des stress mécanique, toxique, chimique, thermique, osmotique, ionisant… tous participant au vieillissement de nos cellules.

Partie 2 : Les organites touchés par le stress cellulaire

5195893155_a7140e7f47_oLe stress cellulaire est transmis par différents organites dans nos cellules, notamment la mitochondrie, le réticulum et le noyau, pour ne citer qu’eux. Leurs réponses varient et peuvent donner deux options à la cellule stressée: survivre et s’adapter ou mourir.

Partie 3 : Comment maîtriser le stress cellulaire

6964655863_07889541b3_oAfin de ralentir le vieillissement de nos cellules, il est indispensable de maîtriser le stress cellulaire. Dans cette partie, nous ferons le tour des techniques et/ou médicaments actuellement plébiscités pour traiter le stress cellulaire sous toutes ses formes.

Références

[1] Morales CR, Pedrozo Z, Lavandero S, Hill JA. Oxidative Stress and Autophagy in Cardiovascular Homeostasis. Antioxidants & Redox Signaling. 2014;20(3):507-518

[2] Rains JL, Jain SK. OXIDATIVE STRESS, INSULIN SIGNALING AND DIABETES. Free radical biology & medicine. 2011;50(5):567-57

[3] Bondia-Pons, I., Ryan, L. & Martinez, J.A. Oxidative stress and inflammation interactions in human obesity, J Physiol Biochem 2012;68:701

[4] Goldstein DS. Stress, Allostatic Load, Catecholamines, and Other Neurotransmitters in Neurodegenerative Diseases. Cellular and molecular neurobiology. 2012;32(5):661-666

[5] Martin LJ. Biology of Mitochondria in Neurodegenerative Diseases. Progress in molecular biology and translational science. 2012;107:355-415

[6] Toullec A, Gerald D, Despouy G, et al. Oxidative stress promotes myofibroblast differentiation and tumour spreading. EMBO Molecular Medicine. 2010;2(6):211-230

[7] Davis MC, Zautra AJ, Younger J, Motivala SJ, Attrep J, Irwin MR. Chronic Stress and Regulation of Cellular Markers of Inflammation in Rheumatoid Arthritis: Implications for Fatigue. Brain, behavior, and immunity. 2008;22(1):24-32

[8] Zhu J, Hou Q, Dong XD, et al. Targeted Deletion of the Murine Lgr4 Gene Decreases Lens Epithelial Cell Resistance to Oxidative Stress and Induces Age-Related Cataract Formation. Nagaraj R, ed. PLoS ONE. 2015;10(3):e0119599

[9] Ulrich-Lai YM, Fulton S, Wilson M, Petrovich G, Rinaman L. Stress Exposure, Food Intake, and Emotional State. Stress (Amsterdam, Netherlands). 2015;18(4):381-399

[10] Monteiro R, Teixeira D, Calhau C. Estrogen Signaling in Metabolic Inflammation. Mediators of Inflammation. 2014;2014:615917

[11] Muralidharan S, Mandrekar P. Cellular stress response and innate immune signaling: integrating pathways in host defense and inflammation. Journal of Leukocyte Biology. 2013;94(6):1167-1184

[12] Kochanowicz A, Sawczyn S, Niespodziński B, Mieszkowski J, Kochanowicz K, Żychowska M. Cellular Stress Response Gene Expression During Upper and Lower Body High Intensity Exercises. Martinuzzi A, ed. PLoS ONE. 2017;12(1):e0171247

[13] Epel E, Daubenmier J, Moskowitz JT, Folkman S, Blackburn E. Can meditation slow rate of cellular aging? Cognitive stress, mindfulness, and telomeres. Annals of the New York Academy of Sciences. 2009;1172:34-53

Dr. Marion Tible

Marion Tible Long Long Life

Author/Reviewer

Auteure/Relectrice

Marion Tible has a PhD in cellular biology and physiopathology. Formerly a researcher in thematics varying from cardiology to neurodegenerative diseases, she is now part of Long Long Life team and is involved in scientific writing and anti-aging research.

More about the Long Long Life team

Marion Tible est docteur en biologie cellulaire et physiopathologie. Ancienne chercheuse dans des thématiques oscillant de la cardiologie aux maladies neurodégénératives, elle est aujourd’hui impliquée au sein de Long Long Life pour la rédaction scientifique et la recherche contre le vieillissement.

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