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Régulation de l’inflammation et du stress oxydatif

Les systèmes de régulation de l’inflammation et du stress oxydatif sont étroitement liés, notamment via les systèmes de régulation Nrf2/Keap1 et NF-κB/IκB.

Alors qu’un excès d’oxydants est dommageable pour les tissus, le maintien d’un niveau physiologique d’oxydants est essentiel pour régir les processus vitaux (homéostasie cellulaire, utilisation par le système immunitaire pour inactiver les virus et inhiber la croissance bactérienne…). L’excès d’espèces réactives de l’oxygène, à l’origine du stress oxydatif, peut également activer des voies de signalisation pro-inflammatoires et la libération de multiples médiateurs inflammatoires, tels que les cytokines et les chimiokines. Le stress oxydatif est donc impliqué dans la pathogenèse, le développement et la progression d’un état inflammatoire durable.

Pour maintenir l’équilibre redox, atténuer le risque de stress oxydatif et contrôler l’inflammation, l’organisme utilise un système complexe de régulation au cœur duquel les systèmes Nrf2/Keap1 et NF-κB/IκB jouent un rôle complémentaire.

NF-κB

NF-κB est un facteur de transcription jouant un rôle de coordinateur des réponses de l’organisme face à des situations de stress, d’infection ou d’inflammation. A l’état quiescent, il est maintenu dans le cytosol sous forme d’un complexe inactif formé avec une protéine inhibitrice IκB. Une fois libéré et activé, NF-κB est transloqué dans le noyau pour induire la transcription des gènes codant pour des protéines impliquées dans la réponse immunitaire, l’inflammation, la prolifération cellulaire et l’apoptose.

Nrf2

Nrf2 est un facteur de transcription induisant un ensemble d’enzymes antioxydantes e, de détoxication (phase II du métabolisme des xénobiotiques) et plus généralement d’homéostasie cellulaire. A l’état quiescent, il est maintenu dans le cytosol sous forme d’un complexe inactif formé avec une protéine inhibitrice Keap1. En cas de stress oxydatif ou électrophile, Nrf2 est libéré et activé, ce qui lui permet d’être transloqué dans le noyau pour induire l’expression de ses gènes cibles. L’activation du système Nrf2/Keap1 est généralement protectrice.

Relations entre les voies Nrf2 et NF-κB

Relations inflammation et oxydation cellulaire

Les voies Nrf2 et NF-κB sont toutes deux sensibles au stress oxydatif qui induit leur activation. Nrf2 et NF-κB sont régulés de manière antagoniste. Si Nrf2 prédomine, il diminue l’inflammation et le stress oxydatif par l’activation d’enzymes antioxydantes. Si NF-κB prédomine, il entraîne la sécrétion de médiateurs pro-inflammatoires et maintient le stress oxydatif.

Schéma ci-contre : Interaction entre les facteurs de transcription Nrf2 et NF-κB (selon Front. Immunol., 07 May 2019 Volume 10 – 2019)

Les laboratoires de recherches appliquées SPIRAL et le Centre Européen de Recherche et d’Analyses ont mis en place un panel d’analyses pour étudier le système de défenses antioxydantes, le stress oxydatif, la réponse immunitaire et l’inflammation.