Killer Oxygen : comment des niveaux d'oxygène élevés peuvent entraîner des problèmes de santé

L'oxygène joue un rôle clé dans le maintien de la vie.Mais est-ce que tout est aussi simple qu'il y paraît à première vue ? Plus récemment, des scientifiques ont mené une importante étude qui a mis en doute les bienfaits de l'oxygène. Alors que l'oxygène est généralement considéré comme essentiel à la vie humaine, de nouvelles recherches montrent qu'une trop grande quantité d'oxygène peut entraîner des lésions organiques, des convulsions et même la mort. Ce phénomène, appelé toxicité de l'oxygène ou hyperoxie, se produit lorsqu'il y a un excès d'oxygène qui dépasse les besoins de l'organisme. Et avant, les scientifiques supposaient qu'un excès d'oxygène affectait négativement le corps, mais une nouvelle étude de l'Institut Gladstone a révélé exactement comment un excès d'oxygène modifie certaines protéines de nos cellules, ce qui endommage la structure du corps lui-même. Ces résultats peuvent aider à comprendre les causes de maladies telles que les crises cardiaques et l'apnée du sommeil.

Les avantages de l'oxygène ne peuvent pas être surestimés.

L'étude a également permis aux scientifiques de compilerséquence détaillée des événements qui se produisent pendant l'hyperoxie. Bien que les résultats soient inattendus, ils sont d'un grand intérêt pour de futures recherches.

L'effet négatif de l'oxygène sur les organismes vivants

Une étude récente a montré qu'un excès d'oxygène dans le corps altère certaines protéines de fer et de soufre dans nos cellules, de la même manière que le processus de rouille du fer.

En général, une surabondance de toutes choses dans le monde peut êtredangereux, mais des niveaux élevés d'oxygène sont toxiques pour toutes les formes de vie sur Terre, y compris les bactéries, les plantes, les animaux et les humains. L'oxygène vrai et insuffisant peut également entraîner la mort. Il existe un juste milieu dans lequel la plupart des formes de vie sur Terre se nourrissent de quantités optimales d'oxygène.

En médecine, l'effet du manque d'oxygène sur les cellules et les tissus a longtemps été étudié, par exemple dans les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux. Mais l'effet de l'excès d'oxygène est resté jusqu'à présent insuffisamment étudié.

L'oxygène est la clé de la vie

Auparavant, on pensait que plus d'oxygène était mieux.ou du moins utile dans le traitement des crises cardiaques. Cependant, aujourd'hui, de plus en plus d'études cliniques montrent qu'un excès d'oxygène peut aggraver la condition et avoir un effet dangereux sur tout le corps.

Les recherches dans ce domaine confirment queun excès d'oxygène peut être nocif pour les patients souffrant de crises cardiaques et d'un certain nombre d'autres maladies. De plus, chez les patients souffrant d'apnée du sommeil, des poussées soudaines d'oxygène peuvent augmenter le risque de développer des problèmes de santé chroniques.

Les processus de la façon dont cela se produit - sont restésincompréhensible. De nombreux chercheurs ont suggéré que les espèces réactives de l'oxygène, qui peuvent endommager le génome et de nombreuses molécules dans les cellules, jouent un rôle dans l'hyperoxie. Cependant, il y avait peu de preuves de la façon dont l'excès d'oxygène affecte des enzymes et des voies métaboliques spécifiques.

De nouvelles voies moléculaires pour le développement cellulaire sous l'influence de l'oxygène

Les scientifiques ont utilisé un système spécial - CRISPR pourétudier l'effet de l'augmentation de la teneur en oxygène sur le génome. Ils ont mené une expérience en supprimant plus de 20 000 gènes de cellules humaines cultivées en laboratoire. Les chercheurs ont ensuite comparé la croissance de chaque groupe de cellules à différents niveaux d'oxygène - 21% et 50% - pour déterminer quels gènes influencent l'hyperoxie. Grâce à cette ouverture d'esprit, il a été possible d'étudier l'apport de milliers de voies de développement différentes, et pas seulement celles précédemment connues. Cela a permis aux chercheurs d'identifier des molécules qui n'avaient pas été associées auparavant à la toxicité de l'oxygène. L'analyse a identifié quatre voies moléculaires associées à diverses fonctions cellulaires, telles que la réparation de l'ADN endommagé, la production de nouveaux blocs de construction d'ADN et la génération d'énergie cellulaire.

Le génie génétique aide les scientifiques à répondre à de nombreuses questions

L'effet de l'excès d'oxygène sur les protéines

Au départ, l'équipe de recherche ne comprenait pas quecombine ces quatre voies et comment les niveaux élevés d'oxygène les affectent. Ce n'est qu'après une étude détaillée des molécules qu'il a été constaté que chaque voie contient une protéine critique avec des clusters fer-soufre dans la structure moléculaire.

De plus, les chercheurs ont constaté que 30 %Dans l'oxygène, ces amas fer-soufre dans quatre protéines sont oxydés et détruits, entrant dans une réaction chimique avec des atomes d'oxygène. Les cellules cessent de fonctionner correctement et consomment encore moins d'oxygène, ce qui entraîne une nouvelle augmentation des niveaux d'oxygène dans les tissus environnants.

Certaines choses qui peuvent être d'une utilité inestimable, dans de mauvaises proportions, seront mortelles.

Cette étude indique que l'hyperoxieaffecte les cellules et les tissus non seulement par les espèces réactives de l'oxygène, comme on le supposait précédemment. Et l'utilisation d'antioxydants qui neutralisent les espèces réactives de l'oxygène n'est pas une mesure suffisante pour prévenir la toxicité de l'oxygène.

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Bien que l'oxygène soit essentiel à la vie,l'excès d'oxygène peut être toxique et endommager les cellules. Ceci est particulièrement important dans les milieux médicaux, où les patients peuvent recevoir trop d'oxygène, ce qui peut leur être nocif.