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La charge oxydante de l’HAIV comprend donc des quantités non négligeables de H2O2, de lipoperoxydes, de produits de la peroxydation lipidique et d’AscOOH, sans compter ce qui n’a pas encore été découvert. On l’a dit : il est raisonnable de penser que ces molécules ne sont pas inoffensives lorsqu’infusées aux nouveau-nés. D’ailleurs, l’administration d’HAIV a été associée à l’augmentation de l’activité radicalaire in vivo [65]. De plus, la littérature abonde de plus en plus quant aux effets biologiques des espèces réactives en jeu ici.

D’abord, les radicaux libres produits dans les sacs d’HAIV lors de sa photo-exposition (Figure 10, page 25), vue leur grande réactivité, ne se rendent probablement pas à l’enfant. Rappelons qu’un radical est une molécule qui contient un ou plusieurs électrons non appariés sur leur orbitale [56]. Selon son degré de réactivité, un radical peut soit céder ou arracher un électron à un substrat, ou alors se greffer à un non-radical qui devient alors radical [56]. Par exemple, le très réactif radical hydroxyle attaque souvent les biomolécules en leur soutirant un atome d’hydrogène – l’hydrogène avec son unique proton et électron est d’ailleurs radicalaire – comme dans le cas de la peroxydation lipidique [56, 115]. Il est connu que •OH est instable et oxyde toute molécule à proximité de façon non spécifique; l’ADN, les lipides, les protéines en sont des substrats en conditions physiologiques [56, 60, 116]. Une molécule •OH libre n’est donc pas concevable [59]. L’anion superoxyde (O2•¯) est moins réactif; il peut diffuser modérément avant de rencontrer une cible (i.e. certaines protéines), il peut se dismuter en H2O2 ou réagir avec l’oxyde nitrique pour générer le peroxynitrite [56, 59, 60]. L’anion superoxyde peut aussi réagir avec du H2O2 pour former des radicaux hydroxyles [60]. L’action biologique des radicaux libres générés tels •OH et O2•¯ passe donc plutôt par les réactions qui génèrent, dans l’HAIV, des produits de peroxydation lipidique, du H2O2, des peroxynitrites et de l’AscOOH. Ces dernières molécules ont tous potentiellement des effets physiologiques plus spécifiques [4, 117].

La modification protéique au niveau de résidus cystéine critiques (avec un groupement –SH) est, avec la phosphorylation, la manière principale par laquelle la signalisation protéique s’opère [118]. H2O2 et certains produits aldéhydiques de la peroxydation lipidique peuvent modifier des protéines de façon spécifique en oxydant les fonctions thiols [116, 119]. Cette oxydation peut changer la conformation de la protéine, son activité et ses interactions avec d’autres protéines de façon à perturber la signalisation

cellulaire [116]. Par exemple, des concentrations physiologiques de HNE peuvent moduler la cascade de signalisation de l’isoforme β de la protéine kinase C (PKC) en augmentant son activité. Il semble que cet aldéhyde interagit directement avec des résidus cystéines du domaine régulateur et catalytique de la PKC [120]. Également, il a été démontré que H2O2 altérait des protéine tyrosine phosphatases (PTPases) impliquées dans le métabolisme cellulaire, la prolifération, la différentiation et la transformation oncogénique, en oxydant deux résidus cystéine du site catalytique [121].

Il est rapporté que le MDA et le HNE sont mutagènes [19]. Des concentrations aussi basses que 1pM de lipoperoxydes stimulent l’activité des cyclooxygénases qui catalysent la conversion de l’acide arachidonique en prostaglandines, ces médiateurs physiologiques importants qui favorisent notamment l’inflammation [19, 56, 122]. Les produits aldéhydiques comme le MDA et le HNE forment facilement des adduits avec des protéines, comme l’apolipoprotéine B ou la C-Jun N-Terminal Kinase (JNK), au niveau de certains acides aminés précis [119]. Ces modifications altèrent l’activité protéique. Finalement, il est également rapporté que certains produits de la peroxydation lipidique peuvent déclencher une réponse immunitaire, initier la fibrose, l’inflammation, inciter la transcription génique ou induire l’apoptose [62].

La cytotoxicité du H2O2 à hautes doses est connue depuis longtemps, alors qu’on découvre toujours plus de ses fonctions cellulaires plus subtiles comme messager ou cofacteur aux doses physiologiques [60]. Les concentrations intracellulaires varient entre 0,001 et 0,7µM, alors que celles extracellulaires vont de 1 à 10µM [123]. Il y a généralement un facteur dix entre les concentration intra- et extracellulaire en H2O2 [123]. Au niveau métabolique, des concentrations en H2O2 semblables à celles retrouvées dans l’HAIV engendrent un accroissement rapide du transport de glucose dans plusieurs types cellulaires exprimant GLUT-1 in vitro [124]. En 1979, alors qu’il était déjà connu que comme l’insuline, H2O2 stimulait la voie des pentoses, le transport du glucose, l’oxydation du glucose et le synthèse de glycogène dans des modèles cellulaires animaux, May et de Haen ont montré que H2O2 favorisait aussi la synthèse d’acides gras et activait la pyruvate déshydrogénase [125]. H2O2 serait aussi impliqué dans la fibrose en favorisant la transcription du gène du collagène [126]. Au niveau de la signalisation cellulaire, une récente revue de la littérature rapportait plusieurs capacités d’interaction de H2O2 avec : les récepteurs aux facteurs de croissance PDGF et EGF, les pompes à calcium du réticulum

endoplasmique, la Big MAPK-1 (BMK-1), la voie de JNK via TNF-α et IL-1, des protéine tyrosine phosphatases (PTPases), etc. [127]. En agissant de la sorte sur des seconds messagers – kinases, phosphatases et récepteurs – , H2O2 devient un transducteur de signal et participe à la signalisation cellulaire, ce processus qui mène à des réponses physiologiques comme l’expression génique, la prolifération, la sécrétion, la motilité, et la neurotransmission [128]. Considérant le caractère ambivalent du H2O2, on comprend qu’il doit exister une régulation cellulaire étroite pour ne pas ni l’éliminer complètement ni perdre le contrôle [55, 57, 129].

En outre, alors que notre laboratoire cherche à déterminer un effet biologique de l’AscOOH, il est connu que l’AscH¯ et certains autres produits de dégradation de l’AscH¯ – probablement présents dans l’HAIV – peuvent perturber des phénomènes physiologiques. Par exemple, dans certaines conditions l’AscH¯ peut provoquer l’ascorbylation de protéines, i.e. la formation de liens covalents en générant des adduits par une réaction dite de Maillard [130]. En outre, il a été montré que le DHA était capable d’inactiver de façon irréversible l’hexokinase, la glucose-6-phosphate déshydrogénase et la glycéraldéhyde-3- phosphate déshydrogénase, des enzymes de la glycolyse [131]. Le mécanisme d’inactivation de l’hexokinase déduit consiste en une liaison covalente du DHA avec les fonctions thiols de certaines cystéines de l’enzyme [131]. En fait, le DHA est potentiellement toxique et certains de ses produits de dégradation sont très électrophiles et provoquent la glycation de protéines [88, 91]. Par ailleurs, il est possible que la combinaison d’AscH¯ et de H2O2 dans l’HAIV puisse provoquer des dommages oxydatifs une fois dans la circulation via la réaction de Fenton. En effet, il a été montré récemment dans un modèle cellulaire que l’incubation de cette combinaison de molécules spécifiques produisait un pattern unique d’attaques sur l’ADN [132]. Les concentrations en vitamine C utilisées étaient de dix fois supérieures aux nôtres, mais le H2O2 (200µM) était dans les ordres de concentration retrouvés dans l’HAIV. Finalement, dans le cas de l’AscOOH, sa structure qui comprend une fonction peroxyde et des données antérieures suggèrent qu’elle dispose d’un effet biochimique [4].